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1、白炽灯中的电学问题自从爱迪生发明了白炽灯以来，人类的照明就进入了以电取代火的“爱迪生时代”。白 炽灯为最早成熟的人工电光源，人类使用白炽灯已有131年的历史了。白炽灯是人们常用的 照明工具，仔细分析它的设计和使用，我们不难发现它里面包含了许多电学知识。一、白炽灯的工作原理白炽灯的灯丝就是一个电阻，由焦耳定律（Q=I2Rt）可知电流通过电阻可以产生 热量，使其达到白炽状态（2000 C以上）而发光。二、白炽灯的灯丝为什么做成螺旋状白炽灯的灯丝做成螺旋状看起来很短，其实把这种螺旋状的钨丝拉成一条直线，这条直 线竟有1米多长。做成螺旋状的目的就是在灯泡有限的空间里增加灯丝的长度L，由电阻定R = p
2、-律（）可以看出最终达到增加灯丝电阻R的目的。灯丝做成螺旋状还可以减缓灯丝的散热，使灯丝的温度快速升高达到白炽状态， 提高白炽灯的发光效率。螺旋状也可以使灯丝更具有弹性，避免因摇晃而损坏。三、为什么功率大的灯泡灯丝粗由电阻定律可知，灯丝的电阻R与其横截面积S成反比，灯丝越粗（S越大），电阻R越小。根据纯电阻用电器的功率公式R可知，相同电压下电阻R越小，则功率P越大。四、为什么相同规格的旧灯泡工作时比新灯泡暗些白炽灯灯丝的主要成分是钨。白炽灯使用的过程中温度高达2000C以上，在这样的 温度下金属钨“升华”使灯丝变细，即灯丝的横截面积S变小，由电阻定律可知旧灯泡灯 丝的电阻R变大，在相同的电压下
3、旧灯泡的功率P会变小，亮度变暗。五、为什么开灯瞬间灯丝易烧断金属的电阻率随温度的升高而增大，开灯瞬间灯丝的温度较低，钨丝的电阻率较正常工作时小，灯丝整体电阻R比正常工作小，由欧姆定律（ 衣）可知在开灯瞬间 灯丝中的电流I比正常工作时的电流大。白炽灯在使用过程中钨的“升华”是随机性的， 造成了灯丝的局部变得很细，这局部变细部分（横截面积S变小）的电阻R相对其他部分变 大。根据P=I第可得局部变细部分的电阻发热功率P变大，相对其他部分灯丝变细部分迅速 富集热量，使温度急剧升高，使这部分灯丝熔断。六、灯丝烧断后重新搭接后为什么变亮灯丝断了再搭起来，会使灯丝的长度 L变短，据电阻定律可知灯丝的整体电阻
4、 R 变小，由 衣可知白炽灯的功率P变大，其亮度变亮。需要注意是：搭接灯丝的灯 泡虽然仍能发光，但充气灯泡中的气压会比设计的高，容易发生爆炸事故。因此，不要使用 搭接灯丝的灯泡。七、为什么灯丝断后重新搭接的地方容易再次熔断灯丝搭起的部位好像是变粗了，实际上接触面积变小，因为接触处只有一条直线， 且表面被氧化，据电阻定律可知搭接部位的电阻 R （接触电阻）变大。搭接部位的发 热功率P比其他部位大，使温度急剧升高，使搭接部位灯丝熔断。日常生活中我们熟悉的白炽灯，运用了电学中的欧姆定律、电阻定律、焦耳定律等许 多物理知识。只要我们细心的观察，你就会发现物理知识离我们并不遥远，它就在我们生活 中，就在我们身边。
