Question

1821年，德國(guó)物理學(xué)家塞貝克發(fā)現(xiàn)了一種奇怪的現(xiàn)象：把兩根銅絲和一根鐵絲與靈敏電流計(jì)串聯(lián)成閉合電路，然后把銅絲和鐵絲的一個(gè)連接點(diǎn)放在盛有冰水混合物的容器里保持低溫：另一個(gè)連接點(diǎn)放在火焰上加熱．發(fā)現(xiàn)靈敏電流計(jì)的指針發(fā)生丁偏轉(zhuǎn)，這一現(xiàn)象表明這時(shí)閉臺(tái)電路中產(chǎn)生了電流．塞貝克把這種電流叫做“熱電流”．把這一電路叫“熱電偶電路”． 某研究小組的同學(xué)們按如圖7所示的電路，模擬塞貝克實(shí)驗(yàn)，探究了決定“熱電流”大小的因素．通過實(shí)驗(yàn)測(cè)得了電流的大小與溫差關(guān)系的一組數(shù)據(jù)：

兩接點(diǎn)間的溫差/℃	0	1	100	200	300	500
電路中的電流/10-1A	0.00	0.01	0.64	1.42	2.29	4.17

請(qǐng)根據(jù)以上資料數(shù)據(jù)說明：
（1）產(chǎn)生熱電流的條件是什么？
（2）根據(jù)熱電流的特點(diǎn)，猜想并寫出熱電偶電路的一種應(yīng)用．

Answer 1

分析：（1）本題中所描述的“熱電偶電路”有著奇怪的原理，同時(shí)卻有著較為簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu)，從結(jié)構(gòu)看，必須有兩種不同的金屬導(dǎo)線相串聯(lián)，再分別在連接點(diǎn)之間有溫度差，便可得到熱電流；
（2）既然是通過溫度差來獲得熱電流，我們可以設(shè)想從這一角度，通過改變溫度差來獲得不同的電流，而此時(shí)電流的大小直接受溫度差大小的影響，從而可制成間接測(cè)量溫度的裝置．

解答：解：
（1）由題意可知，組成“熱電偶電路”的是兩種不同的金屬絲形成閉合電路，且通過表中的數(shù)據(jù)可以看出，只有兩接點(diǎn)間有溫度差時(shí)，電路中才有熱電流，而且溫度差越大，電流也越大．據(jù)此可得出，產(chǎn)生熱電流的條件是：用不同金屬絲組成閉合回路；兩連接點(diǎn)之間有溫度差；
（2）根據(jù)熱電流的特點(diǎn)及產(chǎn)生條件可知，電流的大小直接反映了兩接點(diǎn)間溫度差的大小，因此，我們可以從中得到啟示：可將電流表改裝成溫度計(jì)，控制兩接點(diǎn)中的一個(gè)點(diǎn)的溫度不變，將另一個(gè)點(diǎn)的溫度作為被測(cè)溫度，即可通過電表反映出其溫度值的大小．即其可行的應(yīng)用為：可制成溫度計(jì)．
答：
（1）用不同金屬絲組成閉合回路；兩連接點(diǎn)之間有溫度差；
（2）制成溫度計(jì)．（將圖中的G端焊接在一起作為熱電偶的測(cè)量端放到被測(cè)溫度t處，保持D端接點(diǎn)溫度t₀穩(wěn)定，并將靈敏電流表盤按溫度刻度．即可用來測(cè)溫度）

點(diǎn)評(píng)：本題的原理較為奇怪和深?yuàn)W，是同學(xué)們較難理解的，但從對(duì)這一原理的介紹來看，此裝置的結(jié)構(gòu)并不復(fù)雜，而且相關(guān)的條件也只有兩個(gè)，即用不同金屬絲組成閉合回路和兩連接點(diǎn)之間有溫度差；因此，結(jié)合描述和插圖進(jìn)行分析，我們完全有能力解決本題中的兩個(gè)問題．