白熾燈中的物理知識

白熾燈中的物理知識針對白熾燈，請你從電學(xué)、熱學(xué)、光學(xué)、材料學(xué)、力學(xué)、能量轉(zhuǎn)化等方面提出問題并進(jìn)行解答。誰的問題更有創(chuàng)意？1、白熾燈泡由哪幾個部分組成?哪些是導(dǎo)體？哪些是絕緣體？答：白熾燈泡主要由燈絲、玻璃殼體、燈頭等幾部分組成。燈泡中的金屬材料都是導(dǎo)體，如燈絲由金屬鎢制成、燈頭的螺旋套由鐵制成；玻璃殼體是絕緣體。

一、燈泡中的結(jié)構(gòu)上物理問題2、燈絲為什么由鎢制成?答：因為金屬鎢的電阻率大、熔點高的。3、選用鎢作為燈絲，技術(shù)上需克服什么問題?答：鎢是一種金屬元素，易氧化，且溫度越高，氧化越快，為防止鎢在高溫下的氧化，燈泡都抽成真空。另外，鎢還能產(chǎn)生升華和凝華現(xiàn)象。60瓦以上的燈泡充入氮、氬等氣體，可阻礙在高溫下的升華。4、白熾燈泡是根據(jù)什么原理制成的？通電時燈絲發(fā)光，相連的導(dǎo)線為什么不發(fā)光？燈泡工作時能量是如何轉(zhuǎn)化的？答：白熾燈泡是根據(jù)電流的熱效應(yīng)原理制成的。燈泡接上額定電壓后，電流通過燈絲而被加熱到白熾狀態(tài)(2000℃以上)，因而發(fā)熱發(fā)光。

在電路中導(dǎo)線與燈絲串聯(lián)，通過的電流相等，燈絲電阻比導(dǎo)線電阻大得多，根據(jù)焦耳定律，相同時間燈絲上產(chǎn)生的熱量比導(dǎo)線上要多得多。白熾燈工作時，將電能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能和光能。

1、家庭電路中燈泡是怎么連接的？安裝白熾燈要注意什么問題?答：家庭電路中各燈之間都是并聯(lián)的。安裝白熾燈要注意：①導(dǎo)線的連接要規(guī)范合理。②開關(guān)要控制火線。③螺絲口燈座的螺旋套只準(zhǔn)接在零線上。

二、燈泡中的電路上的連接問題完成圖示的家庭電路（插座準(zhǔn)備接入大功率用電器）?；鹁€零線保險絲分析與解答家庭電路中各用電器是并聯(lián)的；保險絲裝在火線上；開關(guān)接在火線與用電器之間；螺絲口燈泡的金屬塊接火線，螺旋套接零線；插座一端接火線，另一端接零線，上端接地線。如圖所示。說明正確理解家庭電路的組成和連接方法是解答此類題的關(guān)鍵。2、大街邊的路燈是怎么連接的呢？一、一只標(biāo)有“220V40W”字樣的小燈泡，根據(jù)所給的信息，你可求出哪些量？若再加上一個條件你又可以設(shè)計出多少題？

三、燈泡中的電學(xué)問題220V40W220V40W1、該燈泡正常發(fā)光時的電流是多少？2、該燈泡正常發(fā)光時的電阻是多少？4、1千瓦時的電能可使該燈泡正常發(fā)光幾小時？3、此燈正常工作每分鐘消耗電能多少焦耳？

5、如果將兩盞這樣的燈串聯(lián)在家庭電路中，求每盞燈的功率和電路消耗的總功率？四、區(qū)分不同功率的燈泡的常用方法現(xiàn)有兩個銘牌模糊的普通燈泡，你怎么幫助鑒別？？？（幾種方法）

？

？L1“220V100W”L2“220V60W”方法二：并聯(lián)在220V的電源上，較亮的是_____，較暗的是_____。依據(jù)___

方法三：串聯(lián)在220V的電源上，較亮的是_____,較暗的是______。依據(jù)___

方法一：燈絲較粗的是_____，較細(xì)的_____。L1的電阻比L2的電阻____,依據(jù)_____

方法四：應(yīng)用電能表和秒表測它們在額定電壓下的功率。請你觀察L1L2L1L2L2L1L1“220V100W”L2“220V60W”小電能表銘牌上是1200R/kwh，只讓燈泡工作，已知：燈泡在1min內(nèi)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動2圈，你能算出燈泡的實際電功率嗎？1、電阻大小與那些因素有關(guān)？答：電阻大小跟導(dǎo)體的材料、長度和橫截面積有關(guān)，還跟溫度有關(guān)。（1）為什么燈泡總易在開燈的瞬間損壞?答：一般金屬材料的電阻都隨溫度的升高而增大，燈絲鎢也具有同樣的性質(zhì)。開燈的瞬間，燈絲溫度低，電阻小，所以燈絲易出現(xiàn)過熱而熔斷。工作一段時間后，燈絲溫度升高，阻值附溫度的升高而增大，燈的電流和功率接近額定值，因而難損壞。

一、你還應(yīng)知道(2)、燈絲斷了以后搭接上，再接到原來的電路上使用，燈泡比原來要亮些，為什么？搭接后的燈泡在以后的使用中為什么還是從搭接處燒斷？燈泡用的時間久了亮度會有什么變化？燈絲斷了以后搭接上，燈絲有效長度變短，電阻減小，據(jù)，燈的實際功率增大，所以燈光泡的亮度比原來要亮些。搭接后，在搭接處，由于接觸不良，接觸電阻比其它地方的大，根據(jù)P=I2R，接觸處產(chǎn)生的熱功率大，所以還是從搭接處燒斷。燈泡用久后，由于燈絲在高溫下升華，所以在燈絲變細(xì)，燈絲電阻變大，根據(jù)可知，在電壓一定時，燈的實際功率變小，燈的亮度變暗二、你能設(shè)計嗎1、設(shè)計調(diào)光臺燈時，如何是燈泡亮度改變？2、探究燈泡的發(fā)光效率η小明找來了一個無色透明玻璃魚缸，一張無色透明耐高溫塑料紙。他先在魚缸中放入質(zhì)量為m的水，用塑料紙包住額定功率為P燈泡和電線，然后把包裹塑料紙的燈泡浸沒在水中，點亮燈泡。請回答下列問題。內(nèi)秒表和溫度計（1）白熾燈泡發(fā)光時可將電能轉(zhuǎn)化為光能和

能。（2）在燈泡正常發(fā)光的條件下，要完成這次探究還需要的測量工具是（3）寫出所要測量的的物理量（用符號表示），并寫出白熾燈發(fā)光效率的表達(dá)式。①用

測出水的初始溫度

。②把燈泡接入家庭電路開始計時，當(dāng)水溫有明顯變化時，用

測出燈正常發(fā)光的時間為T。③用

測出水的末溫度為t2，④溫度計t1秒表溫度計（4）針對以上方案進(jìn)行評估，并說明按上述方案測出的白熾燈的發(fā)光效率比實際發(fā)光效率是偏高還是偏低。偏高L2L1甲1、在實驗課上，同學(xué)們把兩個相同規(guī)格的小燈泡連接在如圖甲所示的電路中，閉合開關(guān)后，兩燈發(fā)光。此時，一同學(xué)不小心把L1的玻璃外殼打破了，結(jié)果L1熄滅，L2卻更亮了。這是為什么呢？他們提出猜想。猜想一：可能L1處發(fā)生斷路。猜想二：可能L1處發(fā)生短路四、能力拓展（3）實驗發(fā)現(xiàn)兩次電壓表均有明顯讀數(shù)，且L1兩端電壓比L2兩端電壓小。說明猜想二也不正確。你認(rèn)為L1熄滅，L2更亮的原因可能是

A、L1電阻變大B、L1電阻變小

C、L2電阻變小D、L1功率變大。V1V2L1L2L1L2甲乙（1）根據(jù)

電路的特點，可知猜想一是不正確的。串聯(lián)（2）針對猜想二，同學(xué)們找了一只電壓表，分別并聯(lián)在L1、L2兩端，如圖乙所示，若猜想二成立，則兩次讀數(shù)有何特點。電壓表V1的示數(shù)為零，電壓表V2的示數(shù)接近電源電壓2、小明利用燈泡L1和L2進(jìn)行實驗，如圖甲所示：ＯＡ和ＯＢ分別為通過燈泡L1和L2中的電流隨兩端電壓變化關(guān)系的曲線。（1）現(xiàn)將兩燈連入圖乙所示電路，要使其中一個