灯泡中的物理知识.doc

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1、灯泡中的物理知识电灯，是我们生活学习中的好帮手，它应用了不少物理知识，也是“从生活走向物理”的好教材之一，同学们你们注意到了吗？1电灯的工作原理电灯是利用电流的热效应的原理工作的。当电流通过灯丝时，灯丝热到白炽状态就发生很亮的光，将电能转化成灯丝的内能和光能来为我们照明服务。2电灯的灯丝用什么材料做的电灯的灯丝是熔点高的钨丝做的，这是因为灯泡发光时的温度在2000℃以上，用钨丝比较耐用。3电灯的灯丝为什么要绕成螺旋状因为灯泡发光时的温度再2000℃以上，灯丝绕成螺旋状是为了散热，提高灯丝的温度，以便更好的发光

2、。4为什么有的灯泡要抽成真空，有的灯泡要冲入惰性气体？主要为了防止钨在高温下氧化，小功率的灯泡都抽成真空，而60W以上的灯泡则要冲入氮气、氩气等惰性气体，这些气体可以阻止钨丝在高温下的升华。5如何根据灯丝的粗细比较额定电压相同而额定功率不同的电灯？灯丝较粗的灯泡额定功率较大，灯丝较细的灯泡额定功率较小。因为灯泡中灯丝的材料相同、灯丝的长度相同，根据电阻的性质，导体面积S大，则电阻R较小；因为额定电压相同，再根据P=U2/R，由于S大，则R小，所以额定功率P较大。6如何比较电灯的亮度电灯的亮度要比较电灯消耗的实

3、际功率，实际功率大的灯泡亮。例如“220V25W”和“220V100W”的两个灯泡，根据R=U2/P可知，25W的灯泡电阻较大，100W的灯泡电阻较小。如果将两等串联，根据P=I2R，I相同，则R大，P大，所以25W的灯泡较亮。如果两等并联，根据P=U2/R，U相同，则R大，P小，此时25W的灯较暗。7灯泡用久了，灯泡的壁为什么会变黑灯泡使用时，钨丝在高温下升华为钨蒸气，关灯后，温度降低，钨蒸气凝华为粉末状的细小钨颗粒附着凝结在灯泡壁上，时间长久就会变黑。8灯泡的灯丝断了后，如果搭接上为什么显得更亮一些，一般

4、“搭上”的灯使用寿命都不长，这是什么原因？灯泡的灯丝断了以后，如果搭接上再用，会更亮一些。因为灯丝断了后，长度变短，灯丝的电阻变小，根据P=U2/R，则R小，P大，所以显得更亮一些，但由于消耗的电功率变大了，容易使温度升高而再次烧断灯丝。9同一个灯泡，为什么使用时，深夜比傍晚亮因为实际的输电线路都存在一定的电阻，当傍晚进入用电高峰时，接入电路的用电增多，致使干路中的电流增大，由于线路中的电阻一定，根据U灯=220V-U线，所以灯泡两端的电压深夜比傍晚大些。再根据P=U2/R，而相同，则U大，P大，所以灯泡使用

5、时深夜比傍晚亮。10灯泡的灯丝在开灯的瞬间为什么容易烧断这是因为灯丝的电阻跟温度有关，会随温度的升高而增大，在开灯的瞬间灯丝温度较低，电阻较小，根据I=U/R，U不变，R小，则I大，所以容易烧断。11在深夜，如果灯泡两端的电压为220V，要使“PZ200-40”的灯泡正常发光，应串联一个多大的电阻？要使“PZ200-40”的灯泡正常发光，两端的电压必须达到220V，串联电阻R的两端的电压应为UR=230V－220V=10V。而灯泡正常发光时两端的电流为I=P/U=40W/220V=2/11A，所以通过串联电阻

6、R两端的电流IR=I=2/11A，R=UR/IR=10V/（2/11A）=55Ω。12如果傍晚灯泡两端的电压为210V灯泡在消耗的实际功率的多大？“PZ200-40”灯泡的电阻为R=U2/P=（220V）2/40W=1210Ω。在现实生活中，因为灯泡两端的电压又210V，所以通过灯泡的电流I实际=U实际/R=210V/1210Ω=21/11A，使用时消耗的实际功率P=I实际U实际=210V×21/11A=26.4。（通过计算说明实际功率比额定功率要小，即傍晚用电高峰时使用灯泡显得很暗）。13灯泡使用时，灯泡和

7、电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可实际上灯泡热得发光，电线的发热却觉察不出来，这是为什么？这是因为灯丝的电阻远大于导线的电阻，根据焦耳定律Q=I2Rt，在I和t都相同时，电阻R小，则Q较小，所以电流通过导线产生的热量较小，这就是灯泡热得发光，而电线的发热却觉察不出来的原因。在生活中，我们熟悉的电灯，充分运用了电学中的电流、电压、电阻、电功、电功率、热量等物理知识。可见，物理知识离我们并不遥远，它就在我们生活中，就在我们身边。电灯，是我们生活学习中的好帮手，它应用了不少物理知识，也是“从生活走向物理”

8、的好教材之一，同学们你们注意到了吗？