燈泡中的物理知識

1、燈泡中的物理知識電燈，是我們生活學習中的好幫手，它應用了不少物理知識，也是“從生活走向物理”的好教材之一，同學們你們注意到了嗎？1 電燈的工作原理電燈是利用電流的熱效應的原理工作的。當電流通過燈絲時，燈絲熱到白熾狀態(tài)就發(fā)生很亮的光，將電能轉化成燈絲的內(nèi)能和光能來為我們照明服務。2 電燈的燈絲用什么材料做的電燈的燈絲是熔點高的鎢絲做的，這是因為燈泡發(fā)光時的溫度在2000以上，用鎢絲比較耐用。3 電燈的燈絲為什么要繞成螺旋狀因為燈泡發(fā)光時的溫度再2000以上，燈絲繞成螺旋狀是為了散熱，提高燈絲的溫度，以便更好的發(fā)光。4 為什么有的燈泡要抽成真空，有的燈泡要沖入惰性氣體？主要為了防止鎢在高溫下氧化，

2、小功率的燈泡都抽成真空，而60W以上的燈泡則要沖入氮氣、氬氣等惰性氣體，這些氣體可以阻止鎢絲在高溫下的升華。5 如何根據(jù)燈絲的粗細比較額定電壓相同而額定功率不同的電燈？燈絲較粗的燈泡額定功率較大，燈絲較細的燈泡額定功率較小。因為燈泡中燈絲的材料相同、燈絲的長度相同，根據(jù)電阻的性質，導體面積S大，則電阻R較小；因為額定電壓相同，再根據(jù)P=U2/R，由于S大，則R小，所以額定功率P較大。6 如何比較電燈的亮度電燈的亮度要比較電燈消耗的實際功率，實際功率大的燈泡亮。例如“220V 25W”和“220V 100W”的兩個燈泡，根據(jù)R= U2/P可知，25W的燈泡電阻較大，100W的燈泡電阻較小。如果將

3、兩等串聯(lián)，根據(jù)P= I2R，I相同，則R大，P大，所以25W的燈泡較亮。如果兩等并聯(lián)，根據(jù)P=U2/R，U相同，則R大，P小，此時25W的燈較暗。7 燈泡用久了，燈泡的壁為什么會變黑燈泡使用時，鎢絲在高溫下升華為鎢蒸氣，關燈后，溫度降低，鎢蒸氣凝華為粉末狀的細小鎢顆粒附著凝結在燈泡壁上，時間長久就會變黑。8 燈泡的燈絲斷了后，如果搭接上為什么顯得更亮一些，一般“搭上”的燈使用壽命都不長，這是什么原因？燈泡的燈絲斷了以后，如果搭接上再用，會更亮一些。因為燈絲斷了后，長度變短，燈絲的電阻變小，根據(jù)P=U2/R，則R小，P大，所以顯得更亮一些，但由于消耗的電功率變大了，容易使溫度升高而再次燒斷燈絲。

4、9 同一個燈泡，為什么使用時，深夜比傍晚亮因為實際的輸電線路都存在一定的電阻，當傍晚進入用電高峰時，接入電路的用電增多，致使干路中的電流增大，由于線路中的電阻一定，根據(jù)U燈=220V-U線，所以燈泡兩端的電壓深夜比傍晚大些。再根據(jù)P=U2/R，而相同，則U大，P大，所以燈泡使用時深夜比傍晚亮。10 燈泡的燈絲在開燈的瞬間為什么容易燒斷這是因為燈絲的電阻跟溫度有關，會隨溫度的升高而增大，在開燈的瞬間燈絲溫度較低，電阻較小，根據(jù)I=U/R，U不變，R小，則I大，所以容易燒斷。11 在深夜，如果燈泡兩端的電壓為220V，要使“PZ200-40”的燈泡正常發(fā)光，應串聯(lián)一個多大的電阻？要使“PZ200-

5、40”的燈泡正常發(fā)光，兩端的電壓必須達到220V，串聯(lián)電阻R的兩端的電壓應為UR=230V220V=10V。而燈泡正常發(fā)光時兩端的電流為I=P/U=40W/220V=2/11A，所以通過串聯(lián)電阻R兩端的電流IR=I=2/11A，R=UR/IR=10V/（2/11A）=55。12 如果傍晚燈泡兩端的電壓為210V燈泡在消耗的實際功率的多大？“PZ200-40”燈泡的電阻為R=U2/P=（220V）2/40W=1210。在現(xiàn)實生活中，因為燈泡兩端的電壓又210V，所以通過燈泡的電流I實際=U實際/ R=210V/1210=21/11A，使用時消耗的實際功率P=I實際U實際=210V21/11A=26.4。（通過計算說明實際功率比額定功率要小，即傍晚用電高峰時使用燈泡顯得很暗）。13 燈泡使用時，燈泡和電線中流過相同的電流，燈泡和電線都要發(fā)熱，可實際上燈泡熱得發(fā)光，電線的發(fā)熱卻覺察不出來，這是為什么？這是因為燈絲的電阻遠大于導線的電阻，根據(jù)焦耳定律Q=I2Rt，在I和t都相同時，電阻R小，則Q較小，所以電流通過導線產(chǎn)生的熱量較小，這就是燈泡熱得發(fā)光，而電線的發(fā)熱卻覺察不出來的原因。在生活中，我們熟悉的電燈，充分運用了電學中的電流、電壓、電阻、電功、電功率、熱量等物