Question

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燈絲的電阻
燈泡的燈絲是金屬鎢制成的，其電阻隨燈絲溫度變化而改變．
室溫為27℃時(shí)，一只額定電壓為12V的汽車燈泡，實(shí)驗(yàn)測得燈絲的電阻隨電壓變化的關(guān)系如下表．

U/V	0.2	0.5	1.0	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0	12.0
R/Ω	0.12	0.18	0.25	0.35	0.50	0.62	0.70	0.77	0.80

研究表明，這種燈絲的電阻與溫度滿足關(guān)系R=R₀（t+273），其中R₀為常數(shù)．
（1）當(dāng)燈泡兩端電壓為4V時(shí)，流過燈泡的電流強(qiáng)度是________A；
（2）燈泡的額定功率是________W；
（3）電燈工作后，燈絲溫度升高，其內(nèi)能________（選填“增加”或“減少”），燈絲內(nèi)能的變化是通過________（選填“做功”或“熱傳遞”）方式來改變的．
（4）在圖中作出燈絲電阻隨電壓變化的關(guān)系圖線；
（5）室溫為27℃時(shí)，燈泡正常工作時(shí)的溫度約是________℃．

Answer 1

解：（1）由表格中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡兩端電壓U_L=4V時(shí)，燈泡的電阻為R_L=0.50Ω，
流過燈泡的電流強(qiáng)度為I_L===8A；
（2）燈泡的額定功率P===180W；
（3）燈絲發(fā)光時(shí)溫度升高，內(nèi)能增加．這是電流通過導(dǎo)體做功，使燈絲內(nèi)能增加的；
（4）根據(jù)描點(diǎn)法結(jié)合表格中的數(shù)據(jù)作出圖象：

（5）當(dāng)時(shí)溫度是27℃，代入R=K（t+273）可得：0.1=K（27+273），
K=13000，由表中數(shù)據(jù)可知，燈泡正常工作時(shí)的電阻是0.8Ω．
所以，0.8=13000（t+273），故t=2127℃．
分析：（1）由表格中數(shù)據(jù)可知，當(dāng)燈泡兩端電壓為4V時(shí)燈泡的電阻，根據(jù)歐姆定律求出流過燈泡的電流強(qiáng)度；
（2）額定電壓下燈泡的實(shí)際功率和額定功率相等，根據(jù)P=求出燈泡的額定功率；
（3）物體的溫度升高內(nèi)能增加．改變物體內(nèi)能的方法有：做功和熱傳遞；
（4）根據(jù)描點(diǎn)法畫出燈絲電阻隨電壓變化的關(guān)系圖線；
（5）電壓為0V時(shí)，燈絲溫度是室溫27℃，有0V時(shí)燈絲的電阻，代入R=K（t+273 ），可求出K，由表中數(shù)據(jù)可知，燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻為0.8Ω，再代入R=K（t+273 ），可求出燈泡正常工作時(shí)的溫度．
點(diǎn)評(píng)：本題是一道熱學(xué)、電學(xué)綜合題，涉及到的知識(shí)點(diǎn)比較多．本題的關(guān)鍵是從圖象上找出0V時(shí)燈絲電阻，然后求出K．然后再由燈泡正常發(fā)光時(shí)的電阻，由R=K（t+273 ），求出燈泡正常工作時(shí)的溫度．