Question

29、在家庭電路中，往往會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象：在人們剛合上開關(guān)時(shí)，白熾燈閃亮一下立即就熄滅，這時(shí)燈絲已經(jīng)斷了，這種情況我們通常說成燈泡被“閃”壞了．什么原因使燈泡“閃”壞了？小明查閱有關(guān)資料，找到標(biāo)有“PZ220-40”字樣的白熾燈，通常情況下開燈瞬間燈泡電功率與時(shí)間關(guān)系圖象如圖所示：
（1）由圖象可知，白熾燈絲有一個(gè)升溫過程，時(shí)間約

0.04

s，這個(gè)時(shí)間小于人所能感覺到的時(shí)間，因此感覺白熾燈一合開關(guān)就亮．白熾燈被“閃”壞的原因在于

在開燈瞬間，燈絲溫度低，所以電阻小，功率較大

．
（2）燈絲的電阻與溫度的關(guān)系為R=R₀[1+α（t-20）]，其中α=0.005℃^-1，R₀為常溫下電阻，R為正常發(fā)光時(shí)的電阻，根據(jù)圖象可估算出該燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的溫度t約為

1820℃

．

Answer 1

分析：（1）從圖象中可以看出，隨時(shí)間的變大，功率在變小，說明電阻在變大，從而可以看出燈絲升溫的時(shí)間；燈絲的電阻與燈絲溫度有關(guān)，燈絲電阻隨溫度升高而增大；開燈瞬間，燈絲溫度低，電阻�。�由于電壓一定，根據(jù)P=

U2

R

可知，電功率較大；
（2）從圖象上可以看出燈泡正常發(fā)光時(shí)和常溫下的功率，根據(jù)公式R=

U2

P

求出燈絲在常溫和正常發(fā)光時(shí)的電阻，進(jìn)一步求出該燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的溫度．

解答：解：（1）從圖象中可以看出，燈絲升溫的時(shí)間為0.04s；
燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，在開燈瞬間，燈絲溫度低，所以電阻小．由于電壓一定，根據(jù)P=

U2

R

可知，電功率較大，所以剛開燈的瞬間燈絲容易燒斷；
（2）開燈的瞬間燈絲電阻R₀=

(220V)2

500W

=96.8Ω；正常發(fā)光時(shí)的電阻R=

(220V)2

40W

=1210Ω；
所以1210Ω=96.8Ω×[1+0.005℃^-1（t-20℃）]，
該燈泡正常發(fā)光時(shí)燈絲的溫度t=2320℃．
故答案為：0.04；在開燈瞬間，燈絲溫度低，所以電阻小，功率較大；2320℃．

點(diǎn)評(píng)：本題考查電阻的計(jì)算，難點(diǎn)是從圖象上找出隱含的物理量，列出關(guān)系式，求出所要求的問題．