白炽灯中的物理知识.ppt

1、,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。,谁的问题更有创意？,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

2、。 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

3、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=I2Rt,1、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： 导线的连接要规范合理。 开关要控制火线。 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

4、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“220V 40W”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,220V40W,1、“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

5、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,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“220V 100W”,L2“220V 60W”,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,L1,L2,L1,L2,L2,L

6、1,L1“220V 100W”,L2“220V 60W”,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

7、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

8、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。,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,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,发光效率,小明找来了一个

9、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。,用 测出水的初始温度 。,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。,用 测出水的末温度为t2，,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

10、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

11、厨房中的两盏电灯，根据图示回答下列问题： 灯泡L1正常发光两端的电压是_，消耗的电功率是_； 两个灯泡中，_灯的灯丝电阻较大，正常发光时_灯较亮； 如果将这两个灯泡串联在家庭电路中，_较亮。,60,1、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,。,（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