电学知识在实际生活中的应用

电学知识在实际生活中的应用这学期电学知识有两个重要特点：第一个是与生活实际联系相当的紧密，第二个是公式、习题多，难度大。这样一来，学生学习这一部分知识的最大感觉就是“难”，尤其是脱离现实生活的习题使学生失去学习物理的兴趣，电灯是学习这一部分东西的好帮手，它应用了不少的物理知识，，也是“从生活走向物理”的好教材，能够一定程度上帮助学生提升学习物理兴趣的同时，也使他们掌握住了很多知识。1.电灯是如何工作的？电灯是根据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出明亮的光，将电能转化为光能和热能为我们服务。2.电灯的灯丝是用什么材料做的？电灯的灯丝是用熔点高的钨丝做的，这是因为灯泡发光时灯丝的温度在2000摄氏度以上，用钨丝比较耐用。3.电灯的灯丝为什么要做成螺旋状？因为灯泡发光时灯丝的温度在2000摄氏度以上，灯丝做成螺旋状是为了减少散热，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？为了防止钨丝在高温下氧化，小功率的灯泡都抽成真空，而60瓦以上的灯泡要冲入惰性气体，这些气体可以阻碍灯丝在高温下的升华。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、长度相同，根据电阻的性质，导体横截面积大，则电阻较小；又额定电压相同，根据P=U2/R可知，灯丝较粗的灯泡额定功率较大。6.如何比较灯泡的亮度？电灯的亮度由电灯消耗的实际功率决定，实际功率大的灯泡比较亮。例如“220V，25W”和“220V，100W”的两个灯泡，由R=U2/P可知，25W的灯泡电阻较大，100W的灯泡电阻较小。如果将两灯串联，通过他们的电流相等，由P=I2R可知，25W的灯泡较亮。如果亮灯并联，它们两端的电压相等，由P=U2/R可知，此时25W的灯泡较暗。7.灯泡用久了，灯泡壁为什么会变黑？灯泡使用时，钨丝在高温下升华为钨蒸气。关灯后，温度降低，钨蒸气凝华附着在灯泡壁上。时间长了，灯泡壁就会变黑。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=U2/R，则R变小，P变大，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，接入电路的用电器增多，致使干路中的电流增大，输电线分到的电压也变大，用电器两端的电压变小。根据P=U2/R可知，此时灯泡比较暗。10.灯泡的灯丝在开灯的瞬间为什么容易烧断？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.如果电源的电压为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200V，串联电阻R的两端的电压应为UR=220V－200V=20V。而灯泡正常发光时两端的电流为I=P/U=40W/200V=0.2A，所以通过串联电阻R的电流IR=I=0.5A，R=UR/IR=20V/0.5A=100Ω。12.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=I2Rt，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。