Question

10．    半導體材料有P型半導體和N型半導體兩種，除了可以用于各種電子元器件外，還可以用作制冷材料．如圖是一個半導體制冷單元的原理圖，P型半導體和N型半導體的上端和銅片A連接，下端分別與銅片B連接后接到直流電源的兩端，此時電路的電路流方向是從N型半導體經銅片A流向P型半導體，銅片A會從空氣吸收熱量，銅片B會向空氣放出熱量；反之，改變直流電源的正負極方向，使電流方向從P型半導體經銅片A流向N型半導體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，銅片B會從空氣吸收熱量．由于半個制冷單元制冷量小，為了滿足實際需要，需要多個制冷單元同時工作．
請回答下列問題
（1）如圖所示，若要使一個電冰箱箱內的溫度下降，銅片A置于電冰箱的箱內，（選填“箱內”、“箱外”）；若將圖中電源換成交流電源，此時電冰箱能否正常制冷？答：否．
（2）若將圖中P型半導體與N型半導體位置互換，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體二極管的特點單向通電性，加以運用．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）若將圖中電源正負極互換，其他條件不變，電流方向從P型半導體銅片A流向N型半導體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，銅片B會從空氣吸收熱量．

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型半導體銅片A流向P型半導體，銅片A會從空氣吸收熱量，應置于冰箱的箱內，從冰箱內吸收熱量，使電冰箱箱內的溫度下降；銅片B會向空氣放出熱量，應置于冰箱的箱外；
銅片B會向空氣放出熱量，應置于冰箱箱外，把從箱內吸收的熱量散發掉，達到制冷的目的；③交流電源的電流方向是變化的，這樣吸熱和放熱的狀態就會不斷改變，不能使吸熱的部分恒定保持吸熱狀態，不能使放熱的地方恒定保持放熱狀態．
（2）若將圖中電源正負極互換，其他條件不變，電流方向從P型半導體銅片A流向N型半導體，這時銅片A會向空氣釋放熱量，銅片A上表面空氣溫度將升高，銅片B會從空氣吸收熱量，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； 否；（2）升高；降低．

點評 本題以冰箱為載體，考查了半導體的特點以及冰箱的工作原理，考查了學生解決實際問題的能力．能夠從短文中獲取對解題有用的信息是解題的關鍵．