初中物理课本电学实验讲解(初中物理课上反复讲的白炽灯泡)
白炽灯泡
白炽灯泡诞生一百多年了,它是利用电流的热效应工作的。电流通过灯丝时,电能转化为热能灯丝温度高达2000多度,所以灯丝采用熔点高的钨丝制成,但是电光转化效率很低只有2-3%。近几年一来被效率高达80-90%的节能灯led灯所替代。
节能灯、led灯
各个用电场所极少再用到白炽灯泡。可是初中物理课本里反复多次提到白炽灯泡,本来是日常生活中的常见器材,对于现在的中学生却很陌生,讲授起有关知识学生接受有一定障碍。由于白炽灯牵涉知识点多,物理老师就只得拿实物到课堂上讲解。
白炽灯发光时灯丝温度较高,为了防止灯丝被氧化,灯泡内充填氮气把灯丝与氧气隔离,为了除尽灯泡内氧气,在制作灯泡时在灯泡内放入一小块红磷,以在灯泡发光时消耗剩余氧气。
用久了的白炽灯泡
用久了的白炽灯发光较暗原因一方面是因为钨丝高温下易升华,然后遇到冷玻璃壁又发生凝华,使玻璃内壁变黑,而显得发光较暗。原因二是由于灯丝由于升华变细而灯泡电阻变大,根据P=U2/R可得电压不变电阻越大灯泡的功率越小,发光较暗。
两种灯泡的接线方法
螺丝口灯泡的接线有特殊要求:灯泡末端金属块必须接在火线上,螺旋套接在零线上。如果接到的话,在安装灯泡时就可能发生触电事故。控制灯泡的开关不但要与灯泡串联连接而且还要接在灯泡和火线之间。这样在灯泡不工作时切断的是火线,比较安全。
傍晚和深夜的灯光
灯泡在傍晚时分发光昏暗而深夜却发光较亮,这是因为!傍晚时分是用电高峰,用电量大(电路总功率大)电路中的电流大,导线分担的电压多,加在灯泡两端的电压就偏低,灯泡两端电压的实际电压低于额定电压,实际功率也就偏低,所以发光较暗。深夜时用电量小(电路总功率小)导线分担电压少,灯泡两端电压高所以发光较亮。
灯泡灯丝的电阻随着温度的升高而变大。所以在灯泡中电流与电压不成正比。也正是因为灯泡在不发光时灯丝温度低电阻小,所以在开灯的瞬间灯泡的电功率比较大,瞬间产生的热量多,容易烧坏灯泡。所以灯泡总是在开灯的瞬间被烧坏。烧断的灯丝如果想办法搭接起来灯泡还会发光,但是由于灯丝变短而使电阻变小,灯泡的电功率会变大,这样灯泡更容易被烧坏,搭接起来此时长久之计,应该尽快更换灯泡。
安装灯泡
白炽灯泡由于效率低,亮度小,退出了历史舞台,而初中这些重要知识还是要学生掌握,能不能找到灯泡的替代实例,让学生学习这些知识的同时又能够跟上时代的步伐。请说说你的想法,为物理教材的编写献计献策。
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