低壓直流鎢絲燈泡燈絲電阻隨溫度電壓變化規(guī)律的實驗測量和探究

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1、.論文題目：低壓直流鎢絲燈泡燈絲電阻隨溫度電壓變化規(guī)律的實驗測量和探究作者學(xué)校作者姓名指導(dǎo)教師老師研究時間2015.9.15~2015.11.15...低壓直流鎢絲燈泡燈絲電阻隨溫度電壓變化規(guī)律的實驗測量和探究...目錄摘要I正文21引言21.1問題的提出21.2研究的目的21.3研究現(xiàn)狀綜述31.4研究的意義32研究內(nèi)容42.1實驗對象42.2實驗儀器和配套42.3實驗地點62.4研究步驟以及相關(guān)數(shù)據(jù)記錄63研究結(jié)果及其分析83.1研究結(jié)果83.2研究結(jié)果的分析123.3手機對家蠶輻射的微觀機理解釋124課題的討論1

2、45結(jié)論15參考文獻16...摘要該探究性學(xué)習(xí)成果系統(tǒng)的實測的研究了額定電壓/功率分別為24V/15W，24V/5W，12V/5W三種規(guī)格的低壓直流鎢絲燈泡的燈絲電阻R隨著燈絲電壓變化的規(guī)律，以及根據(jù)已有公式推算出對應(yīng)的不同功率下的燈絲電阻發(fā)熱的溫度，并對比利用專業(yè)設(shè)備HR2000+光譜儀實測的鎢絲溫度數(shù)據(jù)進行了探究性的初步分析。通過實驗數(shù)據(jù)分析，得出鎢絲燈泡的燈絲電阻會隨著所加直流電壓明顯改變，當(dāng)燈絲電壓為額定電壓大約50%的時候，燈絲的實際電阻為額定電壓下燈絲電阻約70%，而且額定電壓相同的鎢絲燈泡，額定功率越小，

3、燈絲電阻隨著電壓變化的趨勢越明顯，同時實驗發(fā)現(xiàn)，燈泡的亮度會隨著電壓明顯改變，而燈絲的亮度跟燈絲本身的溫度息息相關(guān)，據(jù)分析，這是因為燈絲在不同電壓下實際的發(fā)光功率也不同，燈絲溫度相差比較大，從而發(fā)光的效果也會因此改變，根據(jù)實驗數(shù)據(jù)測出每個不同大小電壓值下鎢絲的電阻R，我發(fā)現(xiàn)，利用低壓直流燈泡燈絲金屬鎢的電阻隨著溫度變化的公式，，其中為金屬鎢的電阻溫度系數(shù)，為鎢絲0℃的電阻，為鎢絲的實際溫度，,利用這個公式可以很容易反推算出的理論燈絲溫度[1]，即同時，這個理論值對比專業(yè)設(shè)備光譜儀直接實測的燈絲溫度，在接近額定電壓的時候

4、吻合的很好，在電壓低溫時理論和實際偏離的比較大，說明教科書上的鎢絲燈燈絲電阻隨溫度的經(jīng)驗公式只適合于額定電壓附近范圍的情況，而在電壓剛開始從零增加的時候是不符合的，低溫時候的電阻隨溫度公式根據(jù)數(shù)據(jù)處理EXCEL擬合為。...正文1引言1.1問題的提出鎢絲燈泡是比較常見的照明用燈泡，它是利用電流的熱效應(yīng)制成，其工作原理是，當(dāng)電流通過燈絲（材料一般為鎢絲熔點3000℃以上）時產(chǎn)生熱量，螺旋狀的燈絲不斷聚集熱量，當(dāng)溫度達到2000℃以上時，就會發(fā)出可見光，燈絲溫度越高，發(fā)出的光就越亮，雖然鎢絲燈泡由于發(fā)光原理，大量能量用于發(fā)

5、熱，導(dǎo)致發(fā)光效率底下，耗電量比較大，所以逐步被低耗電高發(fā)光效率的節(jié)能燈，熒光燈等冷光源代替，然而，由于低能耗的節(jié)能燈、熒光燈發(fā)出的光內(nèi)含相對比較多的紫外線，對人體體表尤其是青少年視力的影響問題逐步浮出水面[2]，曾經(jīng)被逐步取代的鎢絲燈作為黑體熱輻射光源，發(fā)出的光有類似太陽的連續(xù)光譜性，包含的紫外線比較少，更適合于青少年讀書學(xué)習(xí)的照明用，所以本研究課題本著科學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度，以我們生活中常見的低壓直流鎢絲小燈泡為研究對象，用實驗的方法測得數(shù)據(jù)，深入研究鎢絲燈泡的核心部件----發(fā)光燈絲的電阻隨著所加電壓的變化規(guī)律以及發(fā)光燈絲

6、的溫度與所加電壓的數(shù)值關(guān)系，利用課本查閱的理論公式推算對應(yīng)不同電壓下的燈絲溫度以及使用HR2000+光譜儀直接測量所得的燈絲溫度進行對比研究，從研究結(jié)論中進一步得到低壓直流鎢絲燈的工作規(guī)律，實測驗證鎢絲燈泡鎢絲的電阻溫度電阻公式，深入了解這一常見生活用品背后的物理知識，1.2研究的目的研究目的：我決定利用兩個月的課余時間來從實驗角度上，探究低壓直流鎢絲燈泡燈絲電阻隨溫度、電壓變化規(guī)律以及這些物理量相互之間的關(guān)系。該項研究的實驗對象和實驗條件較容易選取和構(gòu)建。我選定了三種不同額定電壓功率的低壓直流鎢絲燈泡作為研究的實驗對

7、象，原因如下：...1、我的物理背景知識已經(jīng)具備。物理課本里了解到鎢絲燈（一般稱之為白熾燈）的發(fā)光原理，也學(xué)習(xí)了基本的電壓電流的基本知識歐姆定律，然而鎢絲燈的燈絲的電阻卻是一個隨著電壓溫度變化的物理量，在不同電壓下會有不同的電阻大小，形成這種物理現(xiàn)象的本質(zhì)是鎢絲電阻是隨著溫度變化的，滿足,,這些信息我通過查閱物理課本和習(xí)題以及網(wǎng)絡(luò)上的期刊都得到了，基本的歐姆定律的分壓法電路我也學(xué)過了，所以我想通過自己連接電路并實測獲得一手的實驗數(shù)據(jù)來了解這一點。2、研究器材，場所條件具備，和研究預(yù)計所需時間合適。探究實驗所需要的器材和

8、場所，爸爸工作單位的實驗室已經(jīng)具備，關(guān)于重要的專業(yè)設(shè)備HR2000+光譜儀，爸爸和他的同事教我學(xué)會了簡單入門的測試方法，也比較容易掌握。我預(yù)計利用3-4個周末時間到實驗室做實驗，所有不同研究對象的所有相關(guān)數(shù)據(jù)的采集只需要6-8小時完成，之后的數(shù)據(jù)分析和相關(guān)圖表等結(jié)論的生成大致需要3-4周的周末時間就可以。3、考慮到實驗的安全性，選