六、生活中的物理
一)关于白炽灯
1、构造
(1) 为什么用钨做灯丝?因为钨的电阻率大、熔点高。
(2) 灯丝为什么做成螺旋状? 为了减少热量损失,提高灯丝温度。
(3) 外形为什么要做成梨形的?当灯泡做成梨形后,高温下的金属钨升华产生的钨蒸气随气流上升,遇到颈部温度较低的玻璃时,钨蒸气凝华而沉积下来,灯泡的下部就不易因变黑而影响照明了。
(4)为什么灯泡内要抽成真空或充入惰性气体?为了防止灯丝氧化,阻碍钨的升华;提高灯丝的使用寿命。
(5)为什么额定电压相同,额定功率不同的灯泡灯丝粗细不同?
因为相同长度的灯丝,越粗电阻越小,反之越大,根据P=U2/R可判断,灯丝越粗的灯泡,其额定功率越大,灯丝越细的灯泡,其额定功率越小。
2、原理
(1)白炽灯根据什么原理工作的?根据电流的热效应。
(2) 白炽灯的亮度有什么决定?由灯泡的实际功率决定,实际功率越大越亮,反之越暗。
(3) 白炽灯发光时的能量是怎样转化的?电能转化为内能和光能。
3、使用
(1) 用久的白炽灯泡内壁为什么会发黑?构成灯丝的金属钨先升华后凝华附着在灯泡的内壁上。
(2) 用久的白炽灯为什么没有新买时的亮?因为灯丝升华后变细,电阻变大,在实际电压相同的情况下,电灯的实际功率变小,从而亮度变暗。
(3) 白炽灯灯丝烧断后重新搭上,为什么会变亮?因为灯丝长度变短,导致电阻变小,根据P=U2/R知,在电源电压不变的情况下,灯泡实际消耗的电功率变大,所以电灯变亮。
(4) 晚上用电高峰时,教室内电灯较暗,深夜时,电灯较亮,这是为什么?因为用电高峰时,同时使用的用电器较多,干路电流较大,分去的电压较多,电灯上得到的电压小,从而实际功率小,所以发光较暗。而深夜时,同时使用的用电器较少,干路电流较小,分去的电压较少,电灯上得到的电压大,从而实际功率大,所以发光较亮。
(5) 在连接白炽灯的灯头线时,通常在灯头内用电线打一个保险扣,为什么?防止灯头脱落。
(6)安装螺丝扣电灯应注意什么?应把与螺旋套相连的接线柱接到零线上,火线进开关后,另一个接线柱接在灯头有金属弹簧片的接线柱上。
(7) 某灯不亮,用测电笔接触灯头两接线柱,氖管都亮,为什么?进户的零线断了或与零线相连的导线断了。
(8)甲灯标有“220V 45W”,乙灯标有“220V 100W”,两灯并联哪个灯更亮?串联呢?因为甲灯电阻比乙灯大,所以并联乙灯更亮,串联甲灯更亮。