Question

17．如图是北京生产的“京字牌”灯泡，其中应用了较多的物理知识，例如：
（1）灯丝是用钨丝制成是因为钨丝熔点 高，
（2）灯泡用一段时间灯泡壁会变黑是因为灯泡发光时温度升高，固态钨丝升华变成气态，当灯泡熄灭时温度降低，气态钨凝华再变成固态附着在灯泡内壁．
（3）如果把它接在110V的电路中，实际功率是多大？

Answer 1

分析 （1）灯泡里的灯丝通电时发热，温度很高，故电灯泡里的灯丝需要熔点高的金属．
（2）物质由气态直接变为固态叫凝华，物质由固态直接变为气态叫升华；由气态变为液态叫液化，由液态变为气态叫汽化；由固态变为液态叫熔化，由液态变为固态叫凝固．
（3）由功率公式P=$\frac{{U}^{2}}{R}$可求得灯泡的电阻；由功率公式可求得实际功率．

解答 解：（1）白炽灯发光时，灯丝温度达到2000℃以上，所以要求灯丝的熔点要高，选用钨丝作为灯丝就是因为钨的熔点高．
（2）灯泡发光时温度升高，固态钨丝升华变成气态，当灯泡熄灭时温度降低，气态钨凝华再变成固态附着在灯泡内壁，因此灯泡会变黑．
（3）由P=UI，I=$\frac{U}{R}$得，灯泡的电阻为：
R=$\frac{{U}^{2}}{P}$=$\frac{（220V）^{2}}{200W}$=242Ω；
灯泡的实际功率为：
P′=$\frac{（U{′）}^{2}}{R}$=$\frac{（110V）^{2}}{242Ω}$=50W．
故答案为：（1）熔点；（2）灯泡发光时温度升高，固态钨丝升华变成气态，当灯泡熄灭时温度降低，气态钨凝华再变成固态附着在灯泡内壁升华；（3）50W．

点评 白炽灯是将灯丝通电加热到白炽状态而发光，所以要求灯丝要耐高温，不易熔化；物态变化中升华和凝华现象，只要抓住凝华是由气态直接变为固态，升华是由固态直接变为气态即可解答；还要熟练掌握并能够灵活运用功率的计算公式．