题目
白炽灯是人们常用的照明用具,根据你对白炽灯的了解,请提出两个与物理知识有关的问题,并针对提出的问题做出解答. [例如] 问题:白炽灯灯丝用久了为什么会变细? 简答:灯丝在高温状态下升华造成的. (1) 问题: _______________________________________________ 简答:________________________________________________ (2) 问题:________________________________________________ 简答:________________________________________________ |
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题型:问答题难度:中档来源:0103 期中题
所属题型:问答题
试题难度系数:中档
答案
(1) 灯泡为什么是玻璃的? 玻璃是绝缘体还是热的不良导体. (2) 铁螺扣套为什么有花纹? 为了增大灯口螺套和灯头之间的摩擦. (3) 白炽灯的工作原理是什么? 白炽灯是利用电流的热效应工作的. (4) 灯泡用久了为什么会变黑? 钨丝高温升华又凝华. (合理即可,任选两个) |
考点梳理
初中三年级物理试题“白炽灯是人们常用的照明用具,根据你对白炽灯的了解,请提出两个”旨在考查同学们对
升华现象、
凝华现象、
导体,绝缘体、
电热的防止和利用、
影响摩擦力大小的因素、
……等知识点的掌握情况,关于物理的核心考点解析如下:
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- 升华现象
- 凝华现象
- 导体,绝缘体
- 电热的防止和利用
- 影响摩擦力大小的因素
考点名称:升华现象
定义:在物理学中,升华指物质从固态直接变成气态的相变过程;
特点:物质由固态直接变成气态的过程叫升华,升华过程中需要吸热。
生活现象:
1.冬天,冰冻的衣服(结了冰)变干(温度低于0℃,冰不能熔化,消失的本质是冰逐渐升华为水蒸气了)。
2.白炽灯用久了,灯内的钨丝比新的细。(钨丝升华成钨蒸气,体积减小。)
3.冬天,0℃或以下(未达到熔点)雪人会逐渐变小。
4.衣箱中的樟脑丸变小。
5.碘受热升华为紫色的碘蒸气。
6.用干冰制舞台上的雾、用干冰制雨。
例题:
1、在歌舞晚会上,常用干冰产生的白雾来烘托气氛,舞台上形成的雾是( )
A、干冰在常温下迅速升华形成的二氧化碳气体。
B、二氧化碳气体迅速液化成小液滴。
C、干冰在常温下迅速升华又凝华而形成的。
D、 干冰使空气中的水蒸气液化形成的小水珠以及小水珠凝固形成的小冰粒。
2、下列各组物态变化过程中需要吸热的是( )
A、升华现象 B、凝华现象
C、液化现象 D、凝固现象。
思考题:
俗话说“霜前冷,雪后寒”,试用所学的有关知识加以解释。
因为霜是空气中的水蒸气凝华成的小冰粒,凝华过程要放热,而水蒸气能够向空气中放热的条件是气温低于水蒸气温度,故只有在足够的气温下,水蒸气才会凝华成霜,因为下霜时气温 较低,人常感到冷。下雪天气温度本来就低,下雪后,雪的熔化时要向周围空气吸热,而使本来较低的温度进一步下降,因而雪后寒。
考点名称:凝华现象
定义:物质从气态不经过液态而直接变成固态的现象。
常见凝华物质:气态碘、水蒸气、气态钨、气态萘等。
常见凝华现象:
①霜:是空气中的水蒸气遇冷凝华成小冰晶黏附在物体上形成的。它的环境温度比“下露”“下雾”时更低。
②灯泡用久发黑,目光灯两端发黑(先升华,后凝华)。
③云:是空气中的水蒸气遇冷,液化成的小水珠和凝华成的小冰晶悬浮在高空形成的。小冰晶和小水珠越积越多,最后就掉下来,在掉落的过程中小冰晶熔化便形成了雨。
物质 的状态变化:
特点:
凝华过程物质要放出热量。
物态变化解释雨、雪、云、雾、露、霜、冰雹的成因:
自然现象 |
成因 |
物态变化名称 |
雨 |
当云层中由水蒸气液化形成的小水珠合并成大水珠时,便形成雨 |
液化 |
云 |
太阳照到地面上,水温升高,含有水蒸气的高温空气快速上升,在上升过程中,空气逐渐冷却,水蒸气液化成小水珠或凝华成小冰晶,便形成云 |
液化、凝华 |
雾 |
雾是水蒸气在空气中遇到冷空气液化成的小水珠,这些小水珠悬浮在空气中,在地面附近称为雾 |
液化 |
露 |
在天气较热的时候,空气中的水蒸气在早晨遇到温度较低的树叶、花草等,液化成为小水珠附着在它们的表面上 |
液化 |
霜、雪 |
霜是水蒸气在地表遇到0℃以下的物体时,直接凝华为固体。如果高空的温度为0℃以下,水蒸气直接凝华成小冰晶,水便以雪的形式降回地面 |
凝华 |
冰雹 |
冰雹是体积较大的冰球,云中的水珠被上升气流带到气温低于0℃的高空,凝结为小冰珠。小冰珠在下落时,其外层受热熔化成水,并彼此结合,使冰珠越来越大。如果上升气流很强,就会再升入高空,在其表面形成一层冰壳,经过多次上下翻腾,结合成较大的冰珠。当上升气流托不住它时,冰珠就落到地面上,形成冰雹 |
凝华、熔化、凝固等 |
考点名称:导体,绝缘体
导体与绝缘体的概念
导体:容易导电的物体叫做导体,例如:石墨、人体、大地以及酸、碱、盐的水溶液;
绝缘体:不容易导电的物体叫做绝缘体,例如:橡胶、玻璃、塑料等;
两者关系:导体和绝缘体在一定条件下可以相互转化。
导体容易导电,绝缘体不容易导电的原因:
(1)导体容易导电是冈为导体中有大量的自由电荷,它们受原子核的束缚力很小,能够从导体的一个部分移到另一个部分;
(2)绝缘体中,电荷几乎都束缚在原子的范围之内,不能从绝缘体的一个部分移到另一个部分。
导体的分类
1、半导体:
半导体材料的导电能力介于导体和非导体之间,比导体差、比非导体强,具有一些特殊的物理性质,温度、光照、杂质等因素都对它的性能有很大影响。常见的半导体材料有硅、锗和砷化镓等。用半导体材料可以制造半导体二极管、二三极管和集成电路等多种半导体元件。
半导体的特点:
(1)半导体二极管具有单向导电性,即只允许电流由一个方向通过元件。
(2)半导体三极管可以用来放大电信号。
2、超导体:
(1)超导现象:某些物质在很低的温度下,电阻就变成了零,这就是超导现象。
(2)应用:
(1)利用超导体的零电阻特性可实现远距离大功率输电。超导输电线可以无损耗地输送较大的电流,这意味着用细电线就可以输送大电流。
(2)超导磁悬浮现象,使人们可以用超导体来实现交通工具的“无摩擦”运行。
导体和绝缘体的比较:
考点名称:电热的防止和利用
电热的利用与防治:
利用:电流的热效应有非常普遍的应用,如电热毯、电熨斗、电烤箱等
防治:电视机长时间工作,会使后壳积累较多的热量从而影响寿命,需要散热
电热的作用与危害:
一、电热的利用
1 纯电阻电路就是指电流通过的电路中的所有的导体,电流所做的功全部转化为内能.这样的电路叫做纯电阻电路.
2 电热器就是一个纯电阻电路,人们利用它来作加热的设备:
例如: 电炉、电烙铁、电熨斗、电饭锅、电烤炉都是电热器.
电热器重要组成部分是发热体,发热体是由电阻率大、熔点高的电阻丝绕在绝缘材料上做成的,电流通过电阻丝发出热量.
电热器清洁卫生,没有环境污染;热效率高;有的还可以方便地控制和调节温度等优点.
例如:电褥、电烘箱;家禽电热孵卵器,引发炸药的电热装置乃至高空飞行服里的电热保温装置,都是电热器,它们有不同的构造和用途,但原理都这样.
二、防止电热的危害
在电动机里,电流所做的功主要用来做机械功,但电流通过电动机里的电阻也会要产生热量这样的电路我们叫它非纯电阻电路),会使导线温度升高,温度超过绝缘材料的耐热温度,绝缘材料会迅速老化甚至可能烧坏,这就需要考虑散热,还要加快散热,有的电动机里随电动机转动装有风扇,同时把外壳作成如图所示的形状,都是为了迅速散热.
收音机、电视机等用电器也都是考虑散热,它们的机壳上都有散热孔.
电热和电功:
电热和电功是两个完全不同的概念,只有在纯电阻电路中(如电炉、电烙铁、电熨斗等),电流做功消耗的电能全部转化成内能时,电热在数量上才与电功相等,Q=I2Rt=W=UIt=Pt=U2t/R,若导体不是纯电阻电路(如电动机,电视机,电冰箱等)。W=UIt=Pt>Q =I2Rt,电功中只有一部分转化为内能,还有一部分转化为其他形式的能量。
考点名称:影响摩擦力大小的因素
摩擦力与相互摩擦的物体有关,因此物理学中对摩擦力所做出的描述不一般化,也不像对其它力那样精确。事实上,只有在忽略摩擦力的情况下人们才能引出力学中的基本定律。
摩擦力来源于两个物体接触面间的附着力,但摩擦力大小与接触面积大小几乎无关。
摩擦力内最大的区分是静摩擦力与其它摩擦力之间的区别。有人认为静摩擦力实际上不应该算作摩擦力。其它的摩擦力都与耗散有关:它使得相互摩擦的物体的相对速度降低,将机械能转化为热能并提高熵。
影响摩擦力的因素:
1、静摩擦力,其产生原因是因为物体间有相对运动的趋势。而相对运动趋势产生的原因是有外力作用,因此,产生静摩擦力的条件不仅包括接触面不光滑、有正压力,还需要有外力作用。在不超出最大静摩擦力的范围时,外力越大,静摩擦力越大。一旦超出最大静摩擦力的范围,物体便开始运动,静摩擦力变为滑动摩擦力。那么最大静摩擦力与什么有关呢?经过实验可知fmax=μN即最大静摩擦力与静摩擦因数和正压力成正比,其中静摩擦因数比动摩擦因数稍大,因为当外力等于动摩擦力时,物体受力还是平衡的,要使物体运动,就必须增大外力。
2、物体在流体中运动时,主要是受到排开流体时流体产生的阻力,但物体侧面受到流体的摩擦力也是不可忽略的。对于排开流体时所受的阻力,可采用把运动物体改造成流线型等方法来减小,也可采用相反的方法来增大。对于物体运动时侧面所受摩擦力,我们知道,物体运动时会带动附近流体随之运动,而稍远处的流体仍是静止的,这样,根据伯努利方程
“ =常量”可知,静止的流体会对物体有压力,加之物体与流体间的接触不光滑,便会产生摩擦力。而且隨着速度的增加,运动的流体的压强减小,而静止的流体压强不变,所以压强差与压力都增大,摩擦力也就增大;经过类似的分析可得隨着深度的增加,摩擦力也是增加的。
减少有害摩擦的方式:
在工程技术中人们往往通过施加润滑剂或使用轴承的方法来减少摩擦,研究这个问题的科学称为摩擦学,它是机械制造的一个分科学。
固体摩擦
两个固体面互相摩擦。假如两个固体面的材料选择不当或它们之间相互施加的压力非常大的话,那么固体摩擦就会造成磨损。在不使用润滑剂或润滑剂失效的情况下会造成固体摩擦。
混合摩擦
在润滑剂不够或运动的开始会出现混合摩擦。这时摩擦面部分地区会直接接触。混合摩擦造成的磨损比固体摩擦要小。在长时间运行的状态下应该避免混合摩擦,但往往在技术工程中混合摩擦被容忍。
液体摩擦
假如两个运动面之间有一层完整的润滑剂的话,那么它们之间的摩擦是液体摩擦,两个运动面不直接接触。虽然如此通过运动面与润滑剂的分子之间的摩擦依然会有很小的磨损。