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(編輯修改稿)
2025-05-13 22:07 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ，所以本研究課題本著科學嚴謹?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 HR2022+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??TR一常見生活用品背后的物理知識， 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象，原因如下：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3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，也學習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，??TRT滿足 , ?? 0130 ),1(TR??????????，?,這些信息我通過查閱物理課CR?0為 燈 絲 實 際 溫 度 ，的 鎢 絲 電 阻 ，是本和習題以及網(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。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HR2022+光譜儀，爸爸和他的同事教我學會了簡單入門的測試方法，也比較容易掌握。我預(yù)計利用 34 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 68 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 34 周的周末時間就可以?？紤]到實驗的安全性，選擇了低壓直流額定電壓/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，據(jù)查資料，它們的工作電壓都在人體安全電壓 36V 以下。 研究現(xiàn)狀綜述鎢絲燈作為人類最早的照明電器在歷史上起到了不可或缺的作用，關(guān)于低壓直流鎢絲燈的電阻也有前人做了很多系統(tǒng)研究[1][3] ，本項研究利用實驗的方法直接測量了三種不同規(guī)格的低壓直流鎢絲燈的電阻隨電壓和溫度變化的規(guī)律，以及利用理論推算不同電壓下的燈絲溫度和實測燈絲溫度的對比，通過查閱相關(guān)文獻，知道現(xiàn)無任何研究機構(gòu)個人做過這方面的實驗研究。所以，本課題有一定創(chuàng)新性，原創(chuàng)性。 研究的意義本項研究，利用實驗的方法直接測量了三種不同規(guī)格的低壓直流鎢絲燈的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4電阻隨電壓和溫度變化的規(guī)律，以及利用理論推算不同電壓下的燈絲溫度和實測燈絲溫度的對比，可以進一步驗證鎢絲電阻 的隨溫度 變化的物理特性，??TR并根據(jù)實驗數(shù)據(jù)的結(jié)果來推測出更符合實際情況的鎢絲電阻隨溫度變化公式.??TR2 研究內(nèi)容 實驗對象額定電壓 /功率分別為 24V/15W，24V/5W，12V/5W 三種規(guī)格鎢絲燈泡。 圖 實驗儀器 和配套設(shè)備圖 的直流電流表 1 個，直流電壓表 1 個；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5圖 1 個圖 型直流穩(wěn)壓電源 1 個 圖 1 個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6 圖 6. HR2022+光譜儀及測試探頭和光纖導(dǎo)線若干，計算機和處理軟件 Microsoft office EXCEL； 實驗地點青島理工大學嘉陵江校區(qū)物理實驗中心電學實驗室 303 房間； 研究步驟以及相關(guān)數(shù)據(jù)記錄 電路原理圖設(shè)計額定電壓/功率分別為 24V/15W，24V/5W ，12V/5W 三種規(guī)格鎢絲燈泡根據(jù)公式 初步估計電阻分別為 根據(jù)物理課本的基本知PUR2? ,.15,?識，我選擇電流表外接的分壓法電路，原理圖如圖 7 所示：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7 圖 實驗實物連接原理示意圖如圖 8 所示：圖 我自己動手連接的實驗實物連接原理實拍照片如圖 9 所示：圖 9. 分壓法外接測試實物
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