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電燈為什么能發(fā)出亮光電爐和白熾燈泡都是利用電流的熱效應(yīng)工作的.你是否想過(guò):額定電壓相同的電爐和白熾燈,電爐的額定功率往往比白熾燈的額定功率大得多,但正常工作時(shí),電爐絲只發(fā)出微弱的紅光,而白熾燈卻發(fā)出明亮的光芒.這是為什么呢?
讓我們來(lái)觀察電爐的爐絲和燈泡的燈絲,也許會(huì)找到答案.
原來(lái)電爐絲比較粗,而且是繞成單螺旋狀的,螺旋的直徑在7~8 mm左右,它的螺距比較大,這樣便于散熱,因此電爐工作時(shí)爐絲的溫度不會(huì)太高,只在200℃左右,沒(méi)有達(dá)到白熾狀態(tài).不過(guò)200℃左右的溫度,雖然發(fā)出的可見(jiàn)光很少,但足以滿(mǎn)足加熱的需要.
再看白熾燈,燈絲很細(xì),大約是電爐絲的~左右,而且繞成雙螺旋狀,燈絲間的螺距很小,便于集中熱量,這樣電流通過(guò)燈絲產(chǎn)生的熱很快使燈絲溫度達(dá)到2500℃以上,并保持這個(gè)溫度,燈絲處于白熾狀態(tài),能向外發(fā)出明亮的光芒.
白熾燈工作時(shí),由于將消耗的電能絕大部分轉(zhuǎn)化為熱,用以維持燈絲的白熾狀態(tài),只將7%~8%的電能轉(zhuǎn)化為可見(jiàn)光,所以白熾燈的效率比較低.
現(xiàn)在很多家庭使用的是日光燈或節(jié)能燈,發(fā)光效率比較高,原來(lái)它們不是利用電流的熱效應(yīng)工作的.日光燈管內(nèi)充有稀薄的水銀蒸汽,當(dāng)水銀蒸汽導(dǎo)電時(shí),就發(fā)射出紫外線(xiàn),使涂在管內(nèi)壁上的熒光粉發(fā)出柔和的白光.
請(qǐng)回答:
(1)文中提到三種用電器:電爐、白熾燈、日光燈,工作原理相同的是什么?利用了什么原理?
(2)正常工作時(shí),為什么白熾燈的燈絲比電爐的爐絲溫度高得多?
(3)第(2)問(wèn)提到的現(xiàn)象對(duì)你有什么啟發(fā)?你能聯(lián)系實(shí)際再列舉幾個(gè)用類(lèi)似方法保溫或加快散熱的例子嗎?
(1)電爐和白熾燈工作原理相同;都是利用電流的熱效應(yīng)制成的; (2)電爐絲是繞成單螺旋狀的,而且螺距比較大,這樣便于散熱;燈絲繞成雙螺旋狀,燈絲間的螺距很小,便于集中熱量,所以燈絲的溫度比電爐絲的溫度高得多; (3)發(fā)熱體的面積大或分散開(kāi),便于散熱;發(fā)熱體的面積小或集中在一起,散熱慢,利于保溫.如暖氣的散熱片,表面積較大,可加熱散熱;寒冷的天氣里,幾只小雞(或其他動(dòng)物)縮著頭,依偎在一起,以保持溫度,抵御寒冷 |
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閱讀下列材料,回答問(wèn)題
電燈為什么會(huì)發(fā)光
導(dǎo)體中的電流看不見(jiàn)、聽(tīng)不著,怎樣才能知道導(dǎo)體中有沒(méi)有電流呢?原來(lái),導(dǎo)體有電流時(shí),會(huì)發(fā)生一些特殊的現(xiàn)象,我們把導(dǎo)體中有電流的時(shí)候產(chǎn)生的電流特有的現(xiàn)象,叫做電流的效應(yīng).任何導(dǎo)體中有電流時(shí),導(dǎo)體都要發(fā)熱,這種現(xiàn)象叫做電流的熱效應(yīng).家庭電路里的白熾電燈有電流時(shí)發(fā)光、發(fā)熱,過(guò)一會(huì)兒,用手去摸時(shí)會(huì)很燙手,就是由于電流的熱效應(yīng)的原因.
燈泡的燈絲一般是用熔點(diǎn)很高的鎢絲做成的.我們知道,金屬導(dǎo)電靠的是金屬導(dǎo)體中的大量能自由移動(dòng)的電子,金屑導(dǎo)體中有電流時(shí),帶負(fù)電的電子定向移動(dòng)而做功,消耗電能,轉(zhuǎn)化為內(nèi)能、光能等.當(dāng)燈絲的溫度很高時(shí),像白熾燈,就會(huì)發(fā)出白光.電爐子、電烙鐵、電烤箱都是根據(jù)電流的熱效應(yīng)來(lái)工作的.另外電流還有化學(xué)效應(yīng)和磁效應(yīng).
電流通過(guò)導(dǎo)體時(shí),導(dǎo)體發(fā)熱是_________能轉(zhuǎn)化為_________能,這種現(xiàn)象叫_________.自由電子定向移動(dòng)方向與電路中電流的方向_________.
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