Question

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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/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，这种灯丝的电阻与温度满足关系R=R₀（t+273），其中R₀为常数．
（1）当灯泡两端电压为4V时，流过灯泡的电流强度是________A；
（2）灯泡的额定功率是________W；
（3）电灯工作后，灯丝温度升高，其内能________（选填“增加”或“减少”），灯丝内能的变化是通过________（选填“做功”或“热传递”）方式来改变的．
（4）在图中作出灯丝电阻随电压变化的关系图线；
（5）室温为27℃时，灯泡正常工作时的温度约是________℃．

Answer 1

解：（1）由表格中数据可知，当灯泡两端电压U_L=4V时，灯泡的电阻为R_L=0.50Ω，
流过灯泡的电流强度为I_L===8A；
（2）灯泡的额定功率P===180W；
（3）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；
（4）根据描点法结合表格中的数据作出图象：

（5）当时温度是27℃，代入R=K（t+273）可得：0.1=K（27+273），
K=13000，由表中数据可知，灯泡正常工作时的电阻是0.8Ω．
所以，0.8=13000（t+273），故t=2127℃．
分析：（1）由表格中数据可知，当灯泡两端电压为4V时灯泡的电阻，根据欧姆定律求出流过灯泡的电流强度；
（2）额定电压下灯泡的实际功率和额定功率相等，根据P=求出灯泡的额定功率；
（3）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；
（4）根据描点法画出灯丝电阻随电压变化的关系图线；
（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．
点评：本题是一道热学、电学综合题，涉及到的知识点比较多．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．