1.仔细观察你家中的灯、灯丝材料结构,请你用已学知识进行解释
家中只有白炽灯可看到灯丝。
白炽灯内有两根粗些的硬导线，其一端通到灯头的外面与触点相连，另端之间串一根很细的金属丝（灯丝），书上说灯丝是钨丝，电阻率很大。
根据电阻定律R=PL / S，灯丝与硬导线相比，灯丝细（S小）电阻率（P）大，电阻远大于导线的电阻。
因灯丝与导线是串联的，通电时，串联电流相等，根据电功率P=I^2R，电功率集中消耗在灯丝上。
电流产生热Q=I^2Rt，因而灯丝炽热而发光。即电生热——发光。
2.关于灯的知识
什么是白炽灯？
白炽灯是最初电灯光源，随着一些改进，但这种灯仍然是使用一百年前基本技术.
钨丝是放在一个玻璃灯泡里面，电流流过钨丝.灯丝的电阻使它发热和白炽化或者叫发光，现在的白炽灯使用线圈灯丝来提高效能和减少热量流失，然而早期的灯泡使用真空技术来防止灯丝由于与氧气结合而发生烧毁，而现在为了同样目的就使用了多种惰性气体混合.
白炽灯的特点
白炽灯是在家里最常用到的电光源.低色温和高显色指数白炽照明发出暖色的灯光，除此以外，白炽灯价格低廉，可以使用价廉的调光器来控制和有各种各样的尺寸，规格，瓦数，但遗憾的是白炽灯的光效差.因为光的产生是使固态材料发热直到发光，白炽灯所消耗的大多数能量是以热能形式发出的，所以导致了每瓦的光通量的性能低。
3.有关灯的知识
普灯的发展历程 物理学教授的大胆畅想1802年，在俄国的彼得堡外科医学院，一名叫作彼德罗夫的物理学教授宣布，他打算“以电取光”。
在篝火、松明、动植物油以及燃气还是主要照明方式的19世纪初期，在电流还是一件新鲜事物的前提下，这一决定无异于天方夜潭。但是彼德罗夫的热情并没有被众人的冷嘲所压熄，因为在不久前，美国物理学家富兰克林用放风筝的方法引出火花一事让他受到启发：电池组两端在被导线连接时所产生的电火花，能不能变成持久的灯光，以供照明之用？为了达到预想的效果，彼德罗夫进行了不懈的努力。
尽管在临死前始终没有见到“持久的灯光”，但彼德罗夫发现了“电弧”———“如果把两根炭棒彼此接近，那么在它们中间就出现了非常明亮的白色光或白色火焰，这就使炭棒很快地或者慢慢地燃烧掉，并且可以完全照亮黑暗的大房间。”这是关于电气照明的最早言论。
电弧的发现，标志着人类在由电到光的转化过程中迈出了具有决定性意义的一步。 从弧光灯到白炽灯 差不多在同一时期，1809年正在埋头进行电化学研究的英国著名化学家戴维也发现了电弧。
他亲手做了个很大的蓄电器，动用了2000个伏打电池，得到了更强烈更明亮的弧光。 彼德罗夫和戴维的实验装置较为相似，这实际是一种新灯———炭极弧光灯的雏形。
当时这种灯采用一般木炭做成的炭棒，烧损过快，耀眼的弧光仿佛昙花一现。 大约在30年后，有人想起并应用了坚硬致密的焦炭来替代一般的木炭。
由于焦炭比木炭燃烧慢，弧光闪亮的时间也就延长了许多。 后来法国科技人员给弧光装置装上一种钟表装置，使它能够自动调节两根炭棒间的距离。
这样，第一只炭极弧光灯正式诞生了。 1876年，俄国电工技师雅布洛奇可夫又对弧光灯进行了较大改革。
他取消了复杂的钟表机关和磁铁灯调节装置，而让两根炭棒并排竖立，中间隔着一块用黏土或石膏做成的绝缘片。他还采用一种装置，能够不断改变电流的方向，使两根炭棒交替地充当阳极和阴极，这样两根炭棒的烧损速度就基本相同，而他们端头之间的距离也就可以保持不变了。
由于这两根并排竖立的炭棒在发光的时候像蜡烛一样，人们就给它取了个好听的名字“电烛”。电烛发出美丽的淡红色或淡紫色的光，每支能持续发光两小时左右。
在19世纪70年代的后几年里，电烛曾经风行一时。由法国通用电气协会投资制造的电烛，曾被用作路灯一支支地点燃在大街上，单单巴黎一个城市就用了成千支电烛，代替了街道上原有的7万盏煤油灯，使热闹繁华的巴黎成了名副其实的不夜城。
电烛还照亮了英国伦敦和古老波斯的街道，也在罗马大剧院和柬埔寨王宫上空闪闪发光…… 弧光灯的问世开辟了电气照明的新时代，在人类照明史上具有预示性的伟大意义。弧光灯由于光度强，发光效率高，显色性好，在印刷制版、电影放映等领域具有不可比拟的优势，直到今天仍占据着一席之地。
但是电烛的耗电量大，寿命短暂，还会产生有害气体，所以在白炽灯出现以后，它在照明领域里几乎销声匿迹了。 1879年，爱迪生在前人研究实践的基础上，制造了世界上第一批可供实用的炭丝白炽灯。
爱迪生利用改进的炭化方法，把一截棉线撒满炭粉，弯成马蹄形，装到陶土坩埚里高温加热做成灯丝，再把灯丝密封到玻璃泡里，细致地抽去里面的空气。在当年的10月21日，这个灯泡开始点亮，持续发光45个小时！爱迪生在白炽灯的创制过程中作出了巨大贡献。
由稚嫩走向成熟 白炽灯的光辉深入人心，先后有一大批发明家投身到白炽灯的改进事业中。事实上在炭丝白炽灯诞生以前，人们就试着用各种难熔的金属做灯丝，而在白炽灯问世之后，人们寻求理想状态中的灯丝更是不遗余力。
终于在20世纪的第9个年头，美国人柯里奇找到了性能极佳的灯丝材料———钨。钨有许多显著特点，它比其他任何一种金属元素的熔点都要高，并且它在受热时蒸发量较小，因此在用作灯丝的材料中，钨是再合适不过的。
用钨丝充当灯丝制作白炽灯，这是照明技术发展史上的一座里程碑。钨丝的引进使得白炽灯在同煤油灯、煤气灯、汽油灯的竞争中取得了决定性的胜利；钨丝的应用有力地促进了电气照明工业的发展，开辟了电气照明技术的新纪元。
白炽灯的改进工作并没有故步自封。1913年，兰米尔首次往玻壳里充入氮气，这是继灯丝由炭丝改为钨丝之后，白炽灯的又一重要革新。
玻壳里充入氮气，灯丝周围就形成一薄层稳定的气体保护层，使灯丝能够在更高的温度下工作，并有效抑制了钨丝的蒸发，克服了钨丝在使用过程中的性能缺陷（直到今天，充气仍然是灯泡制作过程中一道重要工序）。 之后，为了提高白炽灯的发光效率，延长灯泡的使用寿命，人们再次在灯丝的成分和结构上下足了工夫。
发明家们引进了一种新元素———铼。铼的优势在于不仅熔点高、耐腐蚀，而且机械性能好，电阻率比钨高得多。
钨丝镀上铼后，强度和电阻大大加强，寿命可以延长5倍！与此同时，人们开始把灯丝制成螺旋形，这样做一方面可以缩小所占空间，提高发光效率，另一方面又能继续降低钨的蒸发，延长使用年限，可谓一举两得。1936年，人们制成了双螺旋灯。
4.灯泡运用哪些物理知识
关于白炽灯泡的一些常见题
问1 自炽灯泡自哪几个部分组成？哪些是导体？哪些是绝缘体？
答 白炽灯泡主要由灯丝、玻璃壳体、灯头等几部分组成。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。
问2 白炽灯泡是根据什么原理制成的？
答 白炽灯泡是根据电流的热效应原理制成的。灯泡接上额定电压后，电流通过灯丝而被加热到白炽状态（2000C以上），因而发热发光.白炽灯工作时，将电能转化为内能和光能。
问3 灯丝由什么材料制成？
答 灯丝由电阻率大、熔点高的金属钨制成的。
问4 选用钨作为灯丝，技术上需克服什么问题？
答 钨是一种金属元素，易氧化，且温度越高，氧化越快，为防止钨在高温下的氧化，灯泡都抽成真空。
另外，钨还能产生升华和凝华现象。60瓦以上的灯泡充入氮、氩等气体，可阻碍在高温下的升华。
问5 灯丝的热是怎样向外传递的？
答 热传递的方式有传导、对流、辐射。白炽灯的灯丝产生的热是通过辐射的方式向外传递的。为提高灯丝的温度，增大灯丝的热辐射量，提高发光效率，白炽灯的额定功率越大，灯丝绕成的螺旋也就粗。
问6 用久了的灯泡为什么会发黑变暗？
答 在技术上虽已采取了阻碍钨在高温下升华的措施，但事实上钨还能在高温下升华，由固态直接变为气态。热的钨蒸气遇冷后又凝华为固态晶体附在灯的内表面上。所以灯泡会发黑变暗。另外，升华和凝华的结果使得灯丝变细，由公式R= 可分析得到，灯丝电阻变大，而灯两端的电压不变，P= ，所以灯的功率变小，亮度变暗。
问7 为什么灯泡总易在开灯的瞬间损坏？
答 导体的电阻与导体的材料、截面积、长度和温度有关。一般金属材料的电阻都随温度的升高而增大，灯丝钨也具有同样的性质。开灯的瞬间，灯丝温度低，电阻小，所以灯丝易出现过热而熔断。工作一段时间后，灯丝温度升高，阻值附温度的升高而增大，灯的电流和功率接近额定值，因而难损坏。一只“220V、60W”的白炽灯由公式R=u2/P计算得到的热态电阻是807欧，而不工作的冷态电阻实测值是63欧。
问8 断丝的灯泡再搭上。为什么比原来亮，且更容易损坏？
答 断丝的灯泡再搭上，灯丝的长度减小，电阻变小。工作电压不变，因而工作电流、功率都增大，亮度比原来亮。由于此时灯的实际功率大于额定功率，因而灯丝过热更易熔断。
问9 为什么白炽灯的外表面都是球形曲面？
答 真空件都有一个抗大气压强的问题。白炽灯的里面是真空，灯丝的热和光要透过玻璃向外辐射，玻璃不能很厚，因此，薄的凸形的玻璃曲面可以大大增强抵抗大气压的能力。
问10 根据灯丝的长短和粗细，如何比较额定电压相同而额定功率不同的两只白炽灯泡？
答 照明电路中的白炽灯，额定电压都相同，根据公式P=u2/R和R=pL/s这两个公式可知道，灯丝粗面短，灯丝电阻小，额定功率大。
问11 白炽灯和日光灯都是常用的照明灯，主要有什么区别？
答 白炽灯属于热辐射光源，在电流通过钨丝发热发光的过程中，只有一小部分电能转变为光能，大部分的电能转化为热能。因此，白炽灯又称为“热灯”，这种灯的特点是发光效率低、寿命短，但制造简单、价格低，使用方便。
日光灯属于气体放电光源。工作时，电能转化为紫外线，再由紫外线激发荧光粉发出光，因此又称为“冷光”，它的最大特点是发光效率高，灯管寿命长。
问12 安装白炽灯要注童什么问题？
答 安装白炽灯要注意灯泡不受外界干扰，要美观、实用、牢固、安全。
①导线的连接要规范合理。
②开关要控制火线。
⑧螺丝口灯座的螺旋套只准接在零线上。
④灯座中的两条导线要彼此绝缘，打上保险扣。
