白炽灯中的物理知识.

九年级物理11中考专题复习白炽灯中的物理知识城东中学周恒辉针对白炽灯，请你从电学、热学、光学、材料学、力学、能量转化等方面提出问题并进行解答。1、白炽灯泡由哪几个部分组成?哪些是导体？哪些是绝缘体？答：白炽灯泡主要由灯丝、玻璃壳体、灯头等几部分组成。灯泡中的金属材料都是导体，如灯丝由金属钨制成、灯头的螺旋套由铁制成；玻璃壳体是绝缘体。一、灯泡中的结构上物理问题2、灯丝为什么由钨制成?答：因为金属钨的电阻率大、熔点高的。3、选用钨作为灯丝，技术上需克服什么问题?答：钨是一种金属元素，易氧化，且温度越高，氧化越快，为防止钨在高温下的氧化，灯泡都抽成真空。另外，钨还能产生升华和凝华现象。60瓦以上的灯泡充入氮、氩等气体，可阻碍在高温下的升华。4、白炽灯泡是根据什么原理制成的？通电时灯丝发光，相连的导线为什么不发光？灯泡工作时能量是如何转化的？答：白炽灯泡是根据电流的热效应原理制成的。灯泡接上额定电压后，电流通过灯丝而被加热到白炽状态(2000℃以上)，因而发热发光。在电路中导线与灯丝串联，通过的电流相等，灯丝电阻比导线电阻大得多，根据焦耳定律，相同时间灯丝上产生的热量比导线上要多得多。白炽灯工作时，将电能转化为内能和光能。1、电流除了热效应还有那些效应？有那些应用？答：电流有三大效应，即：热效应、磁效应、化学效应。利用电流的热效应，制成了各种电热器，如电烤箱、电烙铁、电熨斗、电水壶、电饭锅等等。利用电流磁效应制成了电磁铁、电磁继电器、电动机等等。利用电流化学效应的有电镀等等。2、焦耳定律的内容及表达式：内容：电流通过导体产生的热量跟电流的平方成正比,跟导体的电阻成正比,跟通电时间成正比。表达式：Q=I2Rt1、家庭电路中灯泡是怎么连接的？安装白炽灯要注意什么问题?答：家庭电路中各灯之间都是并联的。安装白炽灯要注意：①导线的连接要规范合理。②开关要控制火线。③螺丝口灯座的螺旋套只准接在零线上。二、灯泡中的电路上的连接问题完成图示的家庭电路（插座准备接入大功率用电器）。火线零线保险丝分析与解答家庭电路中各用电器是并联的；保险丝装在火线上；开关接在火线与用电器之间；螺丝口灯泡的金属块接火线，螺旋套接零线；插座一端接火线，另一端接零线，上端接地线。如图所示。说明正确理解家庭电路的组成和连接方法是解答此类题的关键。一、一只标有“220V40W”字样的小灯泡，根据所给的信息，你可求出哪些量？若再加上一个条件你又可以设计出多少题？三、灯泡中的电学问题220V40W220V40W1、“220V40W”的含义是什么？2、该灯泡正常发光时的电流是多少？3、该灯泡正常发光时的电阻是多少？4、该灯泡正常发光1小时消耗的电能是多少？5、1千瓦时的电能可使该灯泡正常发光几小时？6若把它接在110V的电路中，它的实际功率是多少？(不考虑电阻的变化）6若把它接在110V的电路中，它的实际功率是多少？(不考虑电阻的变化）220V40W解：W===12104022022WV）（PUR额额WV）（RUP10121011022=W==实实四、区分不同功率的灯泡的常用方法现有两个铭牌模糊的普通灯泡，你怎么帮助鉴别？？？（几种方法）？？L1“220V100W”L2“220V60W”方法二：并联在220V的电源上，较亮的是_____，较暗的是_____。依据___方法三：串联在220V的电源上，较亮的是_____,较暗的是______。依据___方法一：灯丝较粗的是_____，较细的_____。L1的电阻比L2的电阻____,依据_____方法四：应用电能表和秒表测它们在额定电压下的功率。请你观察L1L2L1L2L2L1L1“220V100W”L2“220V60W”小电能表铭牌上是1200R/kwh，只让灯泡工作，已知：灯泡在1min内，转盘转动2圈，你能算出灯泡的实际电功率吗？如果你仔细看这地面的树荫，你将会看到数以百计的日偏食影像。影像的这种效应是树叶和枝叶之间的细小空间造成的，就好象是针孔一样，把日偏食的弯月形的太阳投影到地面上。观看树荫里的反射式日食影像是蛮安全的，因为即使在日食时直视太阳还是非常的危险，所以必需采取必要的防护步骤。上面这张照片，是2009年7月22日在我校园拍摄的。今日复习知识要点1灯泡中的结构上物理问题2灯泡中的电路上的连接问题3白炽灯的额定电流、电功、电功率4区分不同功率的灯泡的常用方法学习永无止境，接下来请你认真完成学案的物理知识1、电阻大小与那些因素有关？答：电阻大小跟导体的材料、长度和横截面积有关，还跟温度有关。（1）为什么灯泡总易在开灯的瞬间损坏?答：一般金属材料的电阻都随温度的升高而增大，灯丝钨也具有同样的性质。开灯的瞬间，灯丝温度低，电阻小，所以灯丝易出现过热而熔断。工作一段时间后，灯丝温度升高，阻值附温度的升高而增大，灯的电流和功率接近额定值，因而难损坏。一、你还应知道(2)、灯丝断了以后搭接上，再接到原来的电路上使用，灯泡比原来要亮些，为什么？搭接后的灯泡在以后的使用中为什么还是从搭接处烧断？灯泡用的时间久了亮度会有什么变化？灯丝断了以后搭接上，灯丝有效长度变短，电阻减小，据，灯的实际功率增大，所以灯光泡的亮度比原来要亮些。RUP2=搭接后，在搭接处，由于接触不良，接触电阻比其它地方的大，根据P=I2R，接触处产生的热功率大，所以还是从搭接处烧断。灯泡用久后，由于灯丝在高温下升华，所以在灯丝变细，灯丝电阻变大，根据可知，在电压一定时，灯的实际功率变小，灯的亮度变暗RUP2=二、你能设计吗1、设计调光台灯时，如何是灯泡亮度改变？2、白炽灯泡中有空气吗？怎样证明呢？将灯泡浸没在水中敲破，发现灯泡的玻璃壳中充满水。3、白炽灯泡的容积是多少？提示：排水法4、探究灯泡的发光效率η发光效率电光WW=小明找来了一个无色透明玻璃鱼缸，一张无色透明耐高温塑料纸。他先在鱼缸中放入质量为m的水，用塑料纸包住额定功率为P灯泡和电线，然后把包裹塑料纸的灯泡浸没在水中，点亮灯泡。请回答下列问题。内秒表和温度计（1）白炽灯泡发光时可将电能转化为光能和能。（2）在灯泡正常发光的条件下，要完成这次探究还需要的测量工具是（3）写出所要测量的的物理量（用符号表示），并写出白炽灯发光效率的表达式。①用测出水的初始温度。②把灯泡接入家庭电路开始计时，当水温有明显变化时，用测出灯正常发光的时间为T。③用测出水的末温度为t2，PTttcmPTW)(W12==电光④温度计t1秒表温度计（4）针对以上方案进行评估，并说明按上述方案测出的白炽灯的发光效率比实际发光效率是偏高还是偏低。偏高三、有趣的白炽灯特点：（友情链接）（1）灯泡用玻璃做成鸭梨状？分析：玻璃是热的不良导体、绝缘体、熔点高、透光性能好；鸭梨状是为了增大抗压能力；根据气体对流是自下而上的特点，在灯泡内充有少量惰性气体，并把灯泡做成梨形。这样，灯泡内的惰性气体对流时，金属钨蒸发时的黑色微粒大部分被气体卷到上方，着在灯泡的颈部，便可保持玻璃透明，使灯泡亮度不受影响减小钨丝升华后凝华玷污的面积。白炽灯的其它知识：（2）钨丝做成双螺旋状？这主要是为了在发光时减少散热，提高灯丝的温度，使发光效率更高。（3）灯泡尾部的螺丝口？分析：为了增大摩擦力。（4）图中是安装在厨房中的两盏电灯，根据图示回答下列问题：①灯泡L1正常发光两端的电压是______，消耗的电功率是______；②两个灯泡中，____灯的灯丝电阻较大，正常发光时_____灯较亮；③如果将这两个灯泡串联在家庭电路中，____较亮。L2L1甲1、在实验课上，同学们把两个相同规格的小灯泡连接在如图甲所示的电路中，闭合开关后，两灯发光。此时，一同学不小心把L1的玻璃外壳打破了，结果L1熄灭，L2却更亮了。这是为什么呢？他们提出猜想。猜想一：可能L1处发生断路。猜想二：可能L1处发生短路四、能力拓展（3）实验发现两次电压表均有明显读数，且L1两端电压比L2两端电压小。说明猜想二也不正确。你认为L1熄灭，L2更亮的原因可能是A、L1电阻变大B、L1电阻变小C、L2电阻变小D、L1功率变大。V1V2L1L2L1L2甲乙（1）根据电路的特点，可知猜想一是不正确的。串联（2）针对猜想二，同学们找了一只电压表，分别并联在L1、L2两端，如图乙所示，若猜想二成立，则两次读数有何特点。电压表V1的示数为零，电压表V2的示数接近电源电压五、小明利用灯泡L1和L2进行实验，如图甲所示：ＯＡ和ＯＢ分别为通过灯泡L1和L2中的电流随两端电压变化关系的曲线。（1）现将两灯连入图乙所示电路，要使其中一个灯泡正常发光，电路中电流表的示数为多少？（2）此时电源的电压是多少？（3）此时电路消耗的总功率为多少？