白熾燈中的物理知識

九年級物理11中考專題復(fù)習(xí)第1頁白熾燈中物理知識城東中學(xué)周恒輝第2頁針對白熾燈，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。誰問題更有創(chuàng)意？第3頁1、白熾燈泡由哪幾個(gè)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。燈泡中金屬材料都是導(dǎo)體，如燈絲由金屬鎢制成、燈頭螺旋套由鐵制成；玻璃殼體是絕緣體。

一、燈泡中結(jié)構(gòu)上物理問題第4頁2、燈絲為何由鎢制成?答：因?yàn)榻饘冁u電阻率大、熔點(diǎn)高。3、選取鎢作為燈絲，技術(shù)上需克服什么問題?答：鎢是一個(gè)金屬元素，易氧化，且溫度越高，氧化越快，為預(yù)防鎢在高溫下氧化，燈泡都抽成真空。另外，鎢還能產(chǎn)生升華和凝華現(xiàn)象。60瓦以上燈泡充入氮、氬等氣體，可妨礙在高溫下升華。第5頁4、白熾燈泡是依據(jù)什么原理制成？通電時(shí)燈絲發(fā)光，相連導(dǎo)線為何不發(fā)光？燈泡工作時(shí)能量是怎樣轉(zhuǎn)化？答：白熾燈泡是依據(jù)電流熱效應(yīng)原理制成。燈泡接上額定電壓后，電流經(jīng)過燈絲而被加熱到白熾狀態(tài)(℃以上)，因而發(fā)燒發(fā)光。

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

第6頁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(dòng)機(jī)等等。利用電流化學(xué)效應(yīng)有電鍍等等。第7頁2、焦耳定律內(nèi)容及表示式：內(nèi)容：電流經(jīng)過導(dǎo)體產(chǎn)生熱量跟電流平方成正比,跟導(dǎo)體電阻成正比,跟通電時(shí)間成正比。表示式：Q=I2Rt

第8頁1、家庭電路中燈泡是怎么連接？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)。安裝白熾燈要注意：①導(dǎo)線連接要規(guī)范合理。②開關(guān)要控制火線。③螺絲口燈座螺旋套只準(zhǔn)接在零線上。

二、燈泡中電路上連接問題第9頁完成圖示家庭電路（插座準(zhǔn)備接入大功率用電器）。火線零線保險(xiǎn)絲分析與解答家庭電路中各用電器是并聯(lián)；保險(xiǎn)絲裝在火線上；開關(guān)接在火線與用電器之間；螺絲口燈泡金屬塊接火線，螺旋套接零線；插座一端接火線，另一端接零線，上端接地線。如圖所表示。說明正確了解家庭電路組成和連接方法是解答這類題關(guān)鍵。第10頁一、一只標(biāo)有“220V40W”字樣小燈泡，依據(jù)所給信息，你可求出哪些量？若再加上一個(gè)條件你又能夠設(shè)計(jì)出多少題？

三、燈泡中電學(xué)問題220V40W第11頁220V40W1、“220V40W”含義是什么？2、該燈泡正常發(fā)光時(shí)電流是多少？3、該燈泡正常發(fā)光時(shí)電阻是多少？4、該燈泡正常發(fā)光1小時(shí)消耗電能是多少？5、1千瓦時(shí)電能可使該燈泡正常發(fā)光幾小時(shí)？6若把它接在110V電路中，它實(shí)際功率是多少？(不考慮電阻改變）第12頁

6若把它接在110V電路中，它實(shí)際功率是多少？(不考慮電阻改變）220V40W解：W===12104022022WV

）（PUR額額WV）（RUP10121011022=W==實(shí)實(shí)第13頁四、區(qū)分不一樣功率燈泡慣用方法現(xiàn)有兩個(gè)銘牌含糊普通燈泡，你怎么幫助判別？？？（幾個(gè)方法）

？

？L1“220V100W”L2“220V60W”第14頁方法二：并聯(lián)在220V電源上，較亮是_____，較暗是_____。依據(jù)___

方法三：串聯(lián)在220V電源上，較亮是_____,較暗是______。依據(jù)___

方法一：燈絲較粗是_____，較細(xì)_____。L1電阻比L2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功率。請你觀察L1L2L1L2L2L1L1“220V100W”L2“220V60W”小第15頁電能表銘牌上是1200R/kwh，只讓燈泡工作，已知：燈泡在1min內(nèi)，轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)2圈，你能算出燈泡實(shí)際電功率嗎？第16頁第17頁假如你仔細(xì)看這地面樹蔭，你將會(huì)看到數(shù)以百計(jì)日偏食影像。影像這種效應(yīng)是樹葉和枝葉之間細(xì)小空間造成，就好象是針孔一樣，把日偏食彎月形太陽投影到地面上。觀看樹蔭里反射式日食影像是蠻安全，因?yàn)榧词乖谌帐硶r(shí)直視太陽還是非常危險(xiǎn)，所以必需采取必要防護(hù)步驟。上面這張照片，是年7月22日在我校園拍攝。第18頁今日復(fù)習(xí)知識關(guān)鍵點(diǎn)1燈泡中結(jié)構(gòu)上物理問題2燈泡中電路上連接問題3白熾燈額定電流、電功、電功率4區(qū)分不一樣功率燈泡慣用方法學(xué)習(xí)永無止境，接下來請你認(rèn)真完成學(xué)案物理知識第19頁1、電阻大小與那些原因相關(guān)？答：電阻大小跟導(dǎo)體材料、長度和橫截面積相關(guān)，還跟溫度相關(guān)。（1）為何燈泡總易在開燈瞬間損壞?答：普通金屬材料電阻都隨溫度升高而增大，燈絲鎢也含有一樣性質(zhì)。開燈瞬間，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(shí)間后，燈絲溫度升高，阻值附溫度升高而增大，燈電流和功率靠近額定值，因而難損壞。

一、你還應(yīng)知道第20頁(2)、燈絲斷了以后搭接上，再接到原來電路上使用，燈泡比原來要亮些，為何？搭接后燈泡在以后使用中為何還是從搭接處燒斷？燈泡用時(shí)間久了亮度會(huì)有什么改變？燈絲斷了以后搭接上，燈絲有效長度變短，電阻減小，據(jù)，燈實(shí)際功率增大，所以燈光泡亮度比原來要亮些。搭接后，在搭接處，因?yàn)榻佑|不良，接觸電阻比其它地方大，依據(jù)P=I2R，接觸處產(chǎn)生熱功率大，所以還是從搭接處燒斷。燈泡用久后，因?yàn)闊艚z在高溫下升華，所以在燈絲變細(xì)，燈絲電阻變大，依據(jù)可知，在電壓一定時(shí)，燈實(shí)際功率變小，燈亮度變暗第21頁二、你能設(shè)計(jì)嗎1、設(shè)計(jì)調(diào)光臺(tái)燈時(shí)，怎樣是燈泡亮度改變？2、白熾燈泡中有空氣嗎？怎樣證實(shí)呢？將燈泡浸沒在水中敲破，發(fā)覺燈泡玻璃殼中充滿水。3、白熾燈泡容積是多少？提醒：排水法第22頁4、探究燈泡發(fā)光效率η發(fā)光效率小明找來了一個(gè)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，然后把包裹塑料紙燈泡浸沒在水中，點(diǎn)亮燈泡。請回答以下問題。第23頁內(nèi)秒表和溫度計(jì)（1）白熾燈泡發(fā)光時(shí)可將電能轉(zhuǎn)化為光能和

能。（2）在燈泡正常發(fā)光條件下，要完成這次探究還需要測量工具是第24頁（3）寫出所要測量物理量（用符號表示），并寫出白熾燈發(fā)光效率表示式。①用

測出水初始溫度

。②把燈泡接入家庭電路開始計(jì)時(shí)，當(dāng)水溫有顯著改變時(shí)，用

測出燈正常發(fā)光時(shí)間為T。③用

測出水末溫度為t2，④溫度計(jì)t1秒表溫度計(jì)第25頁（4）針對以上方案進(jìn)行評定，并說明按上述方案測出白熾燈發(fā)光效率比實(shí)際發(fā)光效率是偏高還是偏低。偏高第26頁三、有趣白熾燈特點(diǎn)：（友情鏈接）

（1）燈泡用玻璃做成鴨梨狀？

分析：玻璃是熱不良導(dǎo)體、絕緣體、熔點(diǎn)高、透光性能好；鴨梨狀是為了增大抗壓能力；依據(jù)氣體對流是自下而上特點(diǎn)，在燈泡內(nèi)充有少許惰性氣體，并把燈泡做成梨形。這么，燈泡內(nèi)惰性氣體對流時(shí)，金屬鎢蒸發(fā)時(shí)黑色微粒大部分被氣體卷到上方，著在燈泡頸部，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面積。第27頁白熾燈其它知識：（2）鎢絲做成雙螺旋狀？

這主要是為了在發(fā)光時(shí)降低散熱，提升燈絲溫度，使發(fā)光效率更高。（3）燈泡尾部螺絲口？

分析：為了增大摩擦力。

第28頁（4）圖中是安裝在廚房中兩盞電燈，依據(jù)圖示回答以下問題：①燈泡L1正常發(fā)光兩端電壓是______，消耗電功率是______；②兩個(gè)燈泡中，____燈燈絲電阻較大，正常發(fā)光時(shí)_____燈較亮；③假如將這兩個(gè)燈泡串聯(lián)在家庭電路中，____較亮。60第29頁L2L1甲1、在試驗(yàn)課上，同學(xué)們把兩個(gè)相同規(guī)格小燈泡連接在如圖甲所表示電路中，閉合開關(guān)后，兩燈發(fā)光。此時(shí)，一同學(xué)不小心把L1玻璃外殼打破了，結(jié)果L1熄滅，L2卻更亮了。這是為何呢？他們提出猜測。猜測一：可能L1處發(fā)生斷路。猜測二：可能L1處發(fā)生短路四、能力拓展第30頁（3）試驗(yàn)發(fā)覺兩次電壓表都有顯著讀數(shù)，且L1兩端電壓比L2兩端電壓小。說明猜測二也不正確。你認(rèn)為L1熄滅，L2更亮原因可能是

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）依據(jù)

電路特點(diǎn)，可知猜測一是不正確。串聯(lián)（2）針對猜測二，同學(xué)們找了一只電壓表，分別并聯(lián)在L1、L2兩端，