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灯泡中的物理知识-

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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。
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=U/R，由于S大，则R小，所以额定功率P较大。
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6 如何比较电灯的亮度
电灯的亮度要比较电灯消耗的实际功率，实际功率大的灯泡亮。例如“220V 25W”和“220V 100W”的两个灯泡，根据R= U/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= IR，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=U/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“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=U/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=U/R，而相同，则U大，P大，所以灯泡使用时深夜比傍晚亮。 10 灯泡的灯丝在开灯的瞬间为什么容易烧断
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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=U/P=（220V）/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22/ 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=IRt，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。
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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”的好教材之一，同学们你们注意到了吗？

本文来源：https://www.2haoxitong.net/k/doc/1dab1df11b5f312b3169a45177232f60ddcce78e.html