1. (1) 小灯泡的结构如图1所示,根据图2中的连接方式,我们分析如下:
A选项中,灯丝一端与电源正负极相连,造成短路,灯泡不发光,不符合题意。
B选项中,灯丝一端与电源正极相连,但没有构成通路,灯泡同样不发光,不符合题意。
C选项中,灯丝一端与电源正极相连,另一端与电源负极相连,构成通路,灯泡得以发光,符合题意。
D选项中,灯丝一端与电源正负极相连,同样造成短路,灯泡不发光,不符合题意。
因此,正确答案为C。
(2) 根据凸透镜的焦距是20cm,要使凸透镜成正立、放大的虚像,烛焰到凸透镜的距离应小于20cm,物像在凸透镜的同侧,眼睛要在烛焰的另一侧,通过凸透镜观察到正立、放大的虚像。所以B选项符合题意。
(3) A选项中,风经过模型上方的路程大于模型下方的路程,模型上方的风速大于下方的风速,模型上方的压强小于模型下方的压强,不符合题意。
B选项中,风经过模型上方的路程小于模型下方的路程,模型上方的风速小于下方的风速,模型上方的压强大于模型下方的压强,符合题意。
C和D选项中,上下方的形状相同,风经过模型上方的路程等于模型下方的路程,上方的风速等于下方的风速,上方的压强等于下方的压强,不符合题意。
因此,正确答案为B。
(4) 石块的质量为m=100g+100g+50g=250g,天平的量程是200g,石块的质量超过天平的测量范围,会损坏天平。
答案为:超出天平的测量范围。
2. 小灯泡的结构如图甲所示,按图乙中的连接方式,我们分析如下:
(1) A选项中,灯丝一端与电源正负极相连,造成短路,灯泡不发光,不符合题意。
B选项中,灯丝一端与电源正极相连,但没有构成通路,灯泡同样不发光,不符合题意。
C选项中,灯丝一端与电源正极相连,另一端与电源负极相连,构成通路,灯泡得以发光,符合题意。
D选项中,灯丝一端与电源正负极相连,同样造成短路,灯泡不发光,不符合题意。
因此,正确答案为C;串联;220V;能。
3. 小灯泡的基本结构和工作原理如下:
在灯泡发明之前,人们使用蜡烛或火把照明,但这既费力又危险。18世纪中期,电气科学有了真正的发展,当时的发明家们都在努力发明一个实用的家庭照明装置。英国发明家斯万和美国发明家爱迪生在1897年发明了电灯泡,现代电灯泡与爱迪生当时发明的电灯泡在本质上没有太大区别,只是多了一些部件。
光是一种能量形式,由原子释放出来。它由许多微小的类似粒子的团组成,这些粒子有能量和动量但没有质量,被称为可见光子,是光的最基本单位。当电子受到激发时,原子会释放出可见光子。如果了解原子的运作方式,就知道电子是围绕原子核运动的负电荷粒子,具有不同的能量等级,主要取决于速度和距离原子核的远近。电子在不同能量等级占有不同的轨道,当原子获得或失去能量时,表现为电子的运动变化。当有东西将能量传递给原子,如热量,电子可以暂时被推到一个更高的轨道(远离原子核),但很快就会回到原始轨道,这时以光子的形式释放出多余的能量。发光的波长取决于释放的能量多少,这也取决于电子所在的轨道位置。因此,不同种类的原子会释放出不同种类的可见光子,换句话说,光的颜色由激发的原子种类决定。
灯泡的结构非常简单,底部有两个金属接触点,用于连接电源。金属接触点通过一条线连接到一个薄金属灯丝,灯丝位于灯泡中央,由一个玻璃支撑。线和灯丝都包裹在充满惰性气体的玻璃灯泡内,通常是氩气。当灯泡连接到电源时,电流从其中一个接触点流到另一个接触点,然后流过线和灯丝。实心导体线中的自由电子从负极带电区移动到正极带电区。在振动的原子中,电子可能暂时被推到一个更高的能量位置。当它们回到原始正常位置时,电子以光子的形式释放出额外的能量。大部分的金属原子释放出红外线光子,人们的眼睛可以看到。但如果它们被加热到大约4000华氏温度时,灯泡就会发出大量的可见光。几乎所有的白炽灯泡都使用钨,因为它是最理想的灯丝材料。金属必须加热到极高的温度才会发出有用的可见光。实际上,大多数金属在达到这个温度之前都会熔化,而钨丝却具有异常高的熔化温度。但当钨丝在这么高的温度时会起火,如果在条件允许下,两种化学物之间就会产生反应而引起燃烧,灯泡里的灯丝是由一个密封、无氧空间覆盖来防止燃烧。将灯泡内的空气抽出来,创造一个接近真空的状态——也就是说里面没有任何物质。由于几乎没有任何气体物质在里面,所以物质就不会燃烧。这个方法存在一个问题,就是钨原子的蒸发作用。在这么高的温度下,在一个真空灯泡里,自由钨原子以直线射出。随着越来越多的原子蒸发,灯丝就开始衰变并且玻璃开始变黑。这大大减少了灯泡的寿命。
在现代灯泡中使用了惰性气体,通常是氩气,这大大减少了钨的蒸发损失。当一个钨原子蒸发时,它就会和一个氩原子碰撞,并且由于惰性气体通常都不与其他元素反应,所以就没有了燃烧反应。便宜且容易使用,灯泡已经证明是一个非常巨大的成功。灯泡仍然是室内最受欢迎的照明选择。但它最终还是会让位给更先进的技术,因为不够节能。白炽灯泡所发出的大多数能量都是通过热红外线光子的形式发出——产生的光大约只有10%是可见光谱。这浪费了很多电力。暖光源,如荧光灯和LED灯,它们不会浪费大量能量产生热并且发出大部分可见光。因此,它们会慢慢地取代灯泡。
4. 小灯泡的基本构造包括灯丝、玻璃壳体、灯头等几部分。灯泡中的金属材料都是导体,而玻璃壳体、灯头的塑料部分是绝缘体。
灯泡是根据电流的热效应原理制成的。灯泡接上额定的电压后,电流通过灯丝而被加热到白炽状态(2000°C以上),因而发热发光。当在工作时,将电能转化为内能和光能。
电灯泡的最大问题是灯丝的升华。因为钨丝上细微的电阻差别造成温度不均,在电阻较大的地方,温度升得较高,钨丝也会升华得较快,于是造成钨丝变细,电阻进一步增大的循环;最终导致钨丝烧断。
后来发现以惰性气体代替真空可以减缓钨丝的升华。今天大多数的电灯泡内都是注入氮、氩或氪气。现代的白炽灯一般寿命为1,000小时左右。
扩展资料:
灯泡是根据电流的热效应原理制成的。灯泡接上额定的电压后,电流通过灯丝而被加热到白炽状态(2000°C以上),因而发热发光。当在工作时,将电能转化为内能和光能。
而光是一种能量形式,由原子释放出来。它由许多微小类似粒子的团组成,这些粒子有能量和动量但没有质量,被称为可见光子,是光的最基本单位。当电子受到激发时,原子会释放出可见光子。如果你已经知道原子是如何工作的话,那你也就知道电子是围绕原子核运动的负电荷粒子。原子的电子具有不同等级的能量,主要取决于几个因素,包括它们的速度和离原子核的距离。电子不同能量等级占有不同的轨道和轨道。通常来说,有着大能量的电子就会离原子核更远。当原子得到或失去能量时,是以电子移动表示变化。当有某些东西将能量传到原子时——以热量为例——电子可以暂时被推进到一个更高的轨道(远离原子核)。电子只是在这一轨道位置停留极短时间:几乎马上就被退回到原子核,到达它的原始轨道上。这时电子就以光子的形式放出额外的能量。发光的波长取决于有多少能量被释放出来,这也就取决于电子所在的轨道位置。因此,不同类的原子就会释放出不同类的可见光子。换句话说就是光的颜色是由受激发的原子种类决定。