白熾燈中的物理知識分析解析

白熾燈中的物理知識分析解析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、電流除了熱效應(yīng)還有那些效應(yīng)？有那些應(yīng)用？答：電流有三大效應(yīng)，即：熱效應(yīng)、磁效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)。利用電流的熱效應(yīng)，制成了各種電熱器，如電烤箱、電烙鐵、電熨斗、電水壺、電飯鍋等等。利用電流磁效應(yīng)制成了電磁鐵、電磁繼電器、電動機等等。利用電流化學(xué)效應(yīng)的有電鍍等等。2、焦耳定律的內(nèi)容及表達式：內(nèi)容：電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量跟電流的平方成正比,跟導(dǎo)體的電阻成正比,跟通電時間成正比。表達式：Q=I2Rt1、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。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、“220V40W”的含義是什么？2、該燈泡正常發(fā)光時的電流是多少？3、該燈泡正常發(fā)光時的電阻是多少？4、該燈泡正常發(fā)光1小時消耗的電能是多少？5、1千瓦時的電能可使該燈泡正常發(fā)光幾小時？6若把它接在110V的電路中，它的實際功率是多少？(不考慮電阻的變化）

6若把它接在110V的電路中，它的實際功率是多少？(不考慮電阻的變化）220V40W解：W===12104022022WV

）（PUR額額WV）（RUP10121011022=W==實實四、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2

=PUR額額P=I2R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？今日復(fù)習(xí)知識要點1燈泡中的結(jié)構(gòu)上物理問題2燈泡中的電路上的連接問題3白熾燈的額定電流、電功、電功率4區(qū)分不同功率的燈泡的常用方法學(xué)習(xí)永無止境，接下來請你認(rèn)真完成學(xué)案的物理知識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)Q=I2Rt，接觸處產(chǎn)生的熱量多，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、白熾燈泡中有空氣嗎？怎樣證明呢？將燈泡浸沒在水中敲破，發(fā)現(xiàn)燈泡的玻璃殼中充滿水。3、白熾燈泡的容積是多少？提示：排水法三、有趣的白熾燈特點：（友情鏈接）

（1）燈泡用玻璃做成鴨梨狀？

分析：玻璃是熱的不良導(dǎo)體、絕緣體、熔點高、透光性能好；鴨梨狀是為了增大抗壓能力；根據(jù)氣體對流是自下而上的特點，在燈泡內(nèi)充有少量惰性氣體，并把燈泡做成梨形。這樣，燈泡內(nèi)的惰性氣體對流時，金屬鎢蒸發(fā)時的黑色微粒大部分被氣體卷到上方，著在燈泡的頸部，便可保持玻璃透明，使燈泡亮度不受影響減小鎢絲升華后凝華玷污的面積。白熾燈的其它知識：（2）鎢絲做成雙螺旋狀？

這主要是為了在發(fā)光時減少散熱，提高燈絲的溫度，使發(fā)光效率更高。（3）燈泡尾部的螺絲口？

分析：為了增大摩擦力。

（4）圖中是安裝在廚房中的兩盞電燈，根據(jù)圖示回答下列問題：①燈泡L1正常發(fā)光兩端的電壓是______，消耗的電功率是______；②兩個燈泡中，____燈的燈絲電阻較大，正常發(fā)光時_____燈較亮；③如果將這兩個燈泡串聯(lián)在家庭電路中，____較亮。60L2L1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)接近電源電壓五、小明利用燈泡L1和L2進行實驗，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，要使其中一個燈泡