(2010?工業(yè)園區(qū)二模)不同類型的電燈是怎樣工作的?某中學(xué)“STS”課外活動(dòng)小組的同學(xué)就這個(gè)問題進(jìn)行了調(diào)查,收集了有關(guān)數(shù)據(jù)如下表:其中,效率是電燈把電能轉(zhuǎn)換為光能的一種量度,而壽命表示這種燈泡平均使用多長(zhǎng)時(shí)間.
普通鎢絲燈,為了得到適當(dāng)?shù)碾娮,鎢絲要比人的頭發(fā)還細(xì)并有1m多長(zhǎng).為了使它能放入燈泡里,被做成“螺旋形線圈”.同時(shí)為了防止燈絲的氧化和升華,玻璃泡里充有不起反應(yīng)的惰性氣體氬和氮.鎢絲燈泡效率低并且壽命短,但是很便宜,它們可以直接從電源得到電,不需要額外的設(shè)備.
額定電壓(V) 額定功率(W) 效率(新的時(shí)候) 壽命
(h)
每只售價(jià)(元) 每度電費(fèi)(元)
白熾燈 220 60 3% 1000 1.5 0.5
電子節(jié)能燈 220 11 25% 3000 6 0.5
(1)一根鎢絲被做成“螺旋形線圈”后,其電阻
不變
不變
(選填“變大”、“變小”或“不變”).
(2)一只普通的燈泡中應(yīng)用了較多的物理知識(shí),請(qǐng)寫出2個(gè)物理知識(shí)在燈泡上的應(yīng)用.
玻璃泡用玻璃制成,因?yàn)椴A墙^緣體,并且透明
玻璃泡用玻璃制成,因?yàn)椴A墙^緣體,并且透明
;
燈泡中的氣壓小于外界氣壓,這樣如果破碎碎片不會(huì)向外傷人
燈泡中的氣壓小于外界氣壓,這樣如果破碎碎片不會(huì)向外傷人

(3)這種60W的普通鎢絲燈泡,在實(shí)際使用時(shí)與功率是
7.2
7.2
W的電子節(jié)能燈發(fā)出的光的亮度相當(dāng).
分析:(1)影響電阻的因素有材料、長(zhǎng)度和橫截面積,其中一個(gè)因素的變化,電阻就會(huì)變化;
(2)善于導(dǎo)電的物體是導(dǎo)體,不善于導(dǎo)電的物體是絕緣體,燈泡上主要應(yīng)用了導(dǎo)體和絕緣體的知識(shí);
(3)知道60W的白熾燈的效率,求出它轉(zhuǎn)化成光能的功率,再根據(jù)電子節(jié)能燈的效率,求出相應(yīng)的電子節(jié)能燈的功率.
解答:解:(1)鎢絲被做成“螺旋形線圈”后,顯然材料和長(zhǎng)度沒有變化,僅僅是形狀改變,電阻是不變的;做成螺旋狀的目的是相對(duì)減少與外界的接觸面,不利于散熱,使熱量較集中,這樣最大限度的將電能轉(zhuǎn)化為光能,達(dá)到照明的目的.
故答案為:不變.
(2)燈泡上的導(dǎo)體:燈絲、燈泡頂端的金屬點(diǎn)、螺旋套;燈泡上的絕緣體:玻璃、金屬點(diǎn)和螺旋套之間的絕緣膠木.燈泡中的氣壓小于外界氣壓,這樣如果破碎碎片不會(huì)向外傷人.
故答案為:玻璃泡用玻璃制成,因?yàn)椴A墙^緣體,并且透明;燈泡中的氣壓小于外界氣壓,這樣如果破碎碎片不會(huì)向外傷人.
(3)60W的白熾燈工作時(shí)轉(zhuǎn)化成光能的效率是3%,轉(zhuǎn)化后的光的功率為:60W×3%=1.8W;
∵電子節(jié)能燈工作時(shí)轉(zhuǎn)化成光能的效率是25%,因此要想獲得1.8W的光功率,
需要電子節(jié)能燈的功率為:P′=
1.8w
25%
=7.2W.
故答案為:7.2.
點(diǎn)評(píng):燈泡的結(jié)構(gòu)上應(yīng)用導(dǎo)體和絕緣體的知識(shí),燈泡在使用過程中,還涉及到升華、凝華、熔點(diǎn)、功率、電流的熱效應(yīng)等等,注意挖掘其中和物理有關(guān)的知識(shí).
練習(xí)冊(cè)系列答案
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