Question

10．    半導(dǎo)體材料有P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體兩種，除了可以用于各種電子元器件外，還可以用作制冷材料．如圖是一個(gè)半導(dǎo)體制冷單元的原理圖，P型半導(dǎo)體和N型半導(dǎo)體的上端和銅片A連接，下端分別與銅片B連接后接到直流電源的兩端，此時(shí)電路的電路流方向是從N型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向P型半導(dǎo)體，銅片A會(huì)從空氣吸收熱量，銅片B會(huì)向空氣放出熱量；反之，改變直流電源的正負(fù)極方向，使電流方向從P型半導(dǎo)體經(jīng)銅片A流向N型半導(dǎo)體，這時(shí)銅片A會(huì)向空氣釋放熱量，銅片B會(huì)從空氣吸收熱量．由于半個(gè)制冷單元制冷量小，為了滿足實(shí)際需要，需要多個(gè)制冷單元同時(shí)工作．
請(qǐng)回答下列問(wèn)題
（1）如圖所示，若要使一個(gè)電冰箱箱內(nèi)的溫度下降，銅片A置于電冰箱的箱內(nèi)，（選填“箱內(nèi)”、“箱外”）；若將圖中電源換成交流電源，此時(shí)電冰箱能否正常制冷？答：否．
（2）若將圖中P型半導(dǎo)體與N型半導(dǎo)體位置互換，其他條件不變，則銅片A上表面空氣溫度將升高．若將圖中電源正負(fù)極互換，其他條件不變，則銅片B表面空氣的溫度將降低．（兩空選填“升高、降低、不變”）

Answer 1

分析 （1）要解答此題需掌握半導(dǎo)體二極管的特點(diǎn)單向通電性，加以運(yùn)用．通電后有一面是吸熱（制冷），一面是散熱（將吸的熱量散掉）．由于交流電源電壓較大，且電流方向不斷變化，不能直接使用．
（2）若將圖中電源正負(fù)極互換，其他條件不變，電流方向從P型半導(dǎo)體銅片A流向N型半導(dǎo)體，這時(shí)銅片A會(huì)向空氣釋放熱量，銅片B會(huì)從空氣吸收熱量．

解答 解：（1）由短文提供的信息可知，①電路的電路流方向是從N型半導(dǎo)體銅片A流向P型半導(dǎo)體，銅片A會(huì)從空氣吸收熱量，應(yīng)置于冰箱的箱內(nèi)，從冰箱內(nèi)吸收熱量，使電冰箱箱內(nèi)的溫度下降；銅片B會(huì)向空氣放出熱量，應(yīng)置于冰箱的箱外；
銅片B會(huì)向空氣放出熱量，應(yīng)置于冰箱箱外，把從箱內(nèi)吸收的熱量散發(fā)掉，達(dá)到制冷的目的；③交流電源的電流方向是變化的，這樣吸熱和放熱的狀態(tài)就會(huì)不斷改變，不能使吸熱的部分恒定保持吸熱狀態(tài)，不能使放熱的地方恒定保持放熱狀態(tài)．
（2）若將圖中電源正負(fù)極互換，其他條件不變，電流方向從P型半導(dǎo)體銅片A流向N型半導(dǎo)體，這時(shí)銅片A會(huì)向空氣釋放熱量，銅片A上表面空氣溫度將升高，銅片B會(huì)從空氣吸收熱量，銅片B表面空氣的熱量由于被吸收而降低．
故答案為：（1）箱內(nèi)； 否；（2）升高；降低．

點(diǎn)評(píng) 本題以冰箱為載體，考查了半導(dǎo)體的特點(diǎn)以及冰箱的工作原理，考查了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力．能夠從短文中獲取對(duì)解題有用的信息是解題的關(guān)鍵．