题文

普通白炽灯用久了，灯的亮度没有刚买回时那么亮．试用欧姆定律解释一下．

题型：问答题  难度：中档

答案

灯泡的灯丝是用钨制成的，在高温下直接升华变成钨蒸气，在温度降低的时候，又发生凝华现象，钨蒸气变成小颗粒附着在玻璃壁上，时间久了，玻璃壁就会变暗变黑，灯丝会变细，电阻变大． 根据欧姆定律公式I= U R 可知：电压一定时，电流与电阻成反比．因为灯丝的电阻变大，所以电流变小，没有刚买回时那么亮了．

据专家权威分析，试题“普通白炽灯用久了，灯的亮度没有刚买回时那么亮．试用欧姆定律解释..”主要考查你对  升华现象，影响电阻大小的因素，电功率的计算  等考点的理解。关于这些考点的“档案”如下：

升华现象影响电阻大小的因素电功率的计算

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；
  
  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。

• 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。

考点名称：影响电阻大小的因素

• 影响电阻大小的因素：
  1．电阻是导体的属性，它的大小只与材料、长度和横截面积有关；与导体两端的电压和通过导体的电流无关。在材料相同时，长度越长，横截面积越小，电阻越大。
  
  2．导体的电阻还与温度有关。一般来说，导体的电阻随温度的升高而增大，如金属导体；也有少数导体的电阻随温度的升高而减小，如石墨类导体。
  
  

• 易错点：
  ①电阻是导体本身固有的一种属性，不同导体的导电能力是不同的。
  ②绝缘体之所以能起到绝缘的作用，就是由于其电阻很大的缘故。
  
  典型例题：
  例题一：有一段导体电阻为8欧姆。
  （1）如果把它截去一半，则阻值为多少？
  （2）如果把它对折重叠，则阻值为多少？ 分析与提示：导体电阻与长度和横截面积有关。
  解题过程：（1）导体长度为原来一半，所以电阻为原来一半为4欧。（2）对折重叠后，长度为原来一半，横截面积为原来的两倍，所以电阻为原来的四分之一为2欧。
  
  易错情况分析：第（1）问一般没有问题，第二问容易错答为4欧或8欧，答4欧的原因是忘了重叠后横截面积发生的变化影响了电阻的大小，答8欧的原因是以为横截面积变大使得电阻变大，其实电阻与横截面积成的是反比，横截面积变为原来2倍使得电阻应在减小为二分之一，只有2欧。
  
  选题角度：第一是检查学生是否知道哪些因素会影响电阻大小，第二是运用知识“导体电阻与长度成正比，与横截面积成反比”。
  
  例题二：如图所示，开关闭合后，用酒精灯对串联在电 路中的电阻丝进行加热，这电流表的示数将____ （变大、变小、不变），小灯泡的亮度将____ （变亮、变暗、不变）。
  分析与提示：导体电阻受温度的影响。
  
  解题过程：用酒精灯对串联在电路中的电阻丝进行加热后， 电阻温度升高，电阻将变大，所以使得电路中的电流减小，所以电流表的示数将变小，小灯泡的亮度将变暗。
  
  易错情况分析：有些学生可能会认为电阻温度升高，电阻将变小，所以答为电流表的示数将变大，小灯泡的亮度将变亮。
  
  选题角度：温度对电阻的影响在初中的基础学习中不常提起，但在实际科技中，这一点不可忽视，所以目的在使学生记得导体电阻除了受自身因素（材料、长度、横截面积）影响之外，其实还应强调当时的温度情况。

• 用控制变量法研究电阻大小的影响因素：
       使用控制变量法的一般步骤是：
  (1)明确研究的问题中有多少个物理量，搞清研究对象是哪个物理量。
  (2)逐一研究这个物理量(研究对象)跟某一物理量的单一关系时，要使其他物理量保持不变。
  (3)把这些单一关系综合起来。
  例如：在“研究电阻的大小与什么因素有关”时，就用到了控制变量法。因为影响电阻大小的因素有四个，即材料、长度、横截面积和温度。如要研究材料对电阻的影响，则需控制其他三个因素不变。
  
  例：在探究“导体的电阻跟哪些因素有关”的问题时，某老师引导学生作了如下的猜想：
  猜想1：导体的电阻可能跟导体的横截面积有关；
  猜想2：导体的电阻可能跟导体的长度有关；
  猜想3：导体的电阻可能跟导体的材料有关。
  
  如图所示是他们进行实验探究时所用的器材，演示板上固定了四条金属电阻丝，a、b、c的长度均是lm， d的长度是0．5m；a、b的横截面积相同，材料不同；a、c 的材料相同，但c的横截面积大于a的横截面积；a、d 的材料和横截面积都相同。
  (1)在探究电阻跟横截面积的关系时，可依次把 M、N跟____的两端连接，闭合开关，记下电流表的示数。分析比较这两根金属电阻丝的电阻大小。
  (2)依次把M、N跟a、d的两端连接，闭合开关，记下电流表示数，分析比较a、d两根金属电阻丝的电阻大小，可探究电阻跟____的关系，其结论是： __________.
  (3)以上方法在研究物理问题时经常被用到，被称为控制变量法。试根据学过的物理知识再列出两例可用这种方法研究的问题：___、____。
  (4)一般来说，所有物体都有电阻。在探究过程中，又有同学提出猜想4：电阻还可能跟温度有关。请用一个废灯泡的灯芯(如图所示)设计一个实验来研究这个问题，要求：①说出方法，②画出电路图。
  
  解析：本实验探究过程中采用控制变量法，通过研究电阻与材料、长度、横截面积和温度的关系，得出电阻的大小与这些影响因素之间的关系。
  
  答案：(1)a、c
  (2)长度在导体材料和横截面积相同时，导体越长，电阻越大(或导体的电阻跟长度成正比等)
  (3)研究电流与电压和电阻的关系研究压强与压力和受力面积的关系
  (4)①方法：用导线把废灯泡灯芯和电源、开关、电流表连成如图所示的电路，再用酒精灯给灯芯加热，同时观察电流表示数的变化，并进行分析，得出结论；
  ②电路图：如图所示。
  

考点名称：电功率的计算

• 电功率的计算公式：
  1. 定义式：P=W/t
  
  2. 常用公式：P=W/t=UIt/t=UI，即P=UI

• 并、串联电路的总功率：
  1．并联电路的总功率
  因为P₁=I₁U，P₂=I