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灯丝的电阻
灯泡的灯丝是金属钨制成的,其电阻随灯丝温度变化而改变.室温为 27℃时,一只额定电压为 12v 的汽车灯泡,实验测得灯丝的电阻随电压变化的关系如下表.
U/A | 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 |
( l )用金属钨作灯丝是因为钨的________高.
( 2 )电灯工作后,灯丝温度升高,内能________(增加/减小),这是通过________(做功/热传递)来改变的.
( 3 )正常发光条件下灯泡的电功率是________W
( 4 )在图中作出灯丝电阻随电压变化的关系图线,根据图象可推测电压为0V 时,灯丝的电阻约为________欧.
( 5 )灯泡正常工作时的温度约是________℃.
熔点 增加 做功 180 0.1 2127
分析:(1)熔点是晶体熔化时的温度,钨的熔点高不易熔化.
(2)物体的温度升高内能增加.改变物体内能的方法有:做功和热传递.
(3)有电压和电阻,灯泡的功率可由P=求出.
(4)作出图象可推知电压为0V时灯丝的电阻.
(5)电压为0V时,灯丝温度是室温27℃,有0V时灯丝的电阻,代入R=K(t+273 ),可求出K,由表中数据可知,灯泡正常发光时的电阻为0.8Ω,再代入R=K(t+273 ),可求出灯泡正常工作时的温度.
解答:(1)用金属钨作灯丝是因为钨的熔点高.
(2)灯丝发光时温度升高,内能增加.这是电流通过导体做功,使灯丝内能增加的.
(3)由表中数据可知当灯泡电压是12V时,灯丝电阻是0.8Ω.所以P===180W.
(4)灯丝电阻随电压变化的关系图象:
由图象可知,当电压为0V时,电阻大约为0.1Ω.
(5)当时温度是27℃,代入 R=K(t+273 ),0.1=K(27+273)
K=,由表中数据可知,灯泡正常工作时的电阻是0.8Ω.所以,0.8=(t+273),故t=2127℃.
故答案为:(1)熔点 (2)增加 做功 (3)180W (4)0.1 (5)2127℃.
点评:本题是一道热学、电学综合题,涉及到的知识点比较多.前三问难度不是很大,比较基本.本题的关键是从图象上找出0V时灯丝电阻,然后求出K.然后再由灯泡正常发光时的电阻,由R=K(t+273 ),求出灯泡正常工作时的温度.
分析:(1)熔点是晶体熔化时的温度,钨的熔点高不易熔化.
(2)物体的温度升高内能增加.改变物体内能的方法有:做功和热传递.
(3)有电压和电阻,灯泡的功率可由P=求出.
(4)作出图象可推知电压为0V时灯丝的电阻.
(5)电压为0V时,灯丝温度是室温27℃,有0V时灯丝的电阻,代入R=K(t+273 ),可求出K,由表中数据可知,灯泡正常发光时的电阻为0.8Ω,再代入R=K(t+273 ),可求出灯泡正常工作时的温度.
解答:(1)用金属钨作灯丝是因为钨的熔点高.
(2)灯丝发光时温度升高,内能增加.这是电流通过导体做功,使灯丝内能增加的.
(3)由表中数据可知当灯泡电压是12V时,灯丝电阻是0.8Ω.所以P===180W.
(4)灯丝电阻随电压变化的关系图象:
由图象可知,当电压为0V时,电阻大约为0.1Ω.
(5)当时温度是27℃,代入 R=K(t+273 ),0.1=K(27+273)
K=,由表中数据可知,灯泡正常工作时的电阻是0.8Ω.所以,0.8=(t+273),故t=2127℃.
故答案为:(1)熔点 (2)增加 做功 (3)180W (4)0.1 (5)2127℃.
点评:本题是一道热学、电学综合题,涉及到的知识点比较多.前三问难度不是很大,比较基本.本题的关键是从图象上找出0V时灯丝电阻,然后求出K.然后再由灯泡正常发光时的电阻,由R=K(t+273 ),求出灯泡正常工作时的温度.
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