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【阅知课堂】改变生活的发明:电灯(留言有礼第158期)

点赞数:2 阅读次数:199 信息作者:合肥市少年儿童图书馆 发布时间:2026-04-06
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你有没有想过——早上按掉的闹钟、晚上写作业的台灯、夏天从冰箱里拿出的冰可乐……这些东西,在一百年前、一千年前,根本不存在。是谁让它们出现在你的生活里?是一个又一个改变世界的发明。从本期开始,我们将一起走进“改变生活的发明”系列。每期认识一个了不起的发明,听科学家的故事,学它的原理,做有趣的小挑战。第一期,我们先从点亮黑夜的“电灯”开始。文末还有知识问答,参与留言,将有机会获得奖品~

一、没有电灯的世界,有多麻烦?

在没有使用电灯的时代,人们用过很多种“人工光源”,但每一种都存在一定的问题。

1.篝火和火把

篝火和火把是最早的照明工具,但只能在户外或大房子里用,不小心会烧着衣服,引起火灾。

2.蜡烛

蜡烛,是一种日常照明工具,主要用石蜡制成,在古代,通常由动物油脂制造。根据大英百科全书记载,在公元3000年前,埃及和希腊就有蜡烛的相关记录 。一根蜡烛只能亮1-2小时,风一吹就灭,而且成本昂贵。

3.油灯

用一个碗装动物油或植物油,放一根灯芯点燃。它冒黑烟,熏得天花板黑黑的,灯芯要不停往上拨,而且油的味道很难闻。

4.煤气灯

19世纪初,大城市开始用管道输送煤气,点燃后发出明亮白光。但它有剧毒,还会爆炸,而且费用较高,只有有钱人家才用得起。

二、电灯的发明

其实在意大利科学家伏特发明了电池之后,就有人试着用电来发光。但是电灯只能亮几秒钟,因为灯丝(通电后发光的金属丝)一热就被烧断了。后来几十年里,全世界有20多位科学家都在研究同一个问题:找到一种材料,能忍受高温而不熔化、不烧断。最初的电灯由于灯光刺眼、寿命不长,不能很好地应用于日常生活中。1879年,爱迪生在实验室里宣布:我要找到一种灯丝,让电灯亮100小时以上。

爱迪生开始了一场“疯狂”的实验。他收集了各种材料:

(1)从植物里找:竹子、亚麻、椰子壳、杉木、黄杨木……

(2)从矿物里找:铂、铱、铬、镍、各种合金……

(3)甚至从动物身上找:马鬃、人的头发、羊毛……

前前后后一共试验了超过1600种材料!大部分材料几秒钟就烧断了,好一点的能撑几十分钟。最终他将目光放在了棉纱上。

1879年10月的一天,他用炭化棉线做灯丝放入玻璃球内,并将球内抽成真空,结果这种灯丝发出了明亮而稳定的光,竟能连续使用45个小时。由此,世界上第一批炭丝白炽灯诞生了。

爱迪生并没有止步于此,为了使电灯亮的时间更长,他决定寻找更合适的灯丝材料。经过大量的试验,最后爱迪生选择了竹纤维。他把炭化后的竹丝装进玻璃泡,通电后,这种竹丝灯泡竟连续不断地亮了1200个小时。在竹丝灯使用了多年之后,1906年,爱迪生又改用钨丝来做灯丝,使灯泡的质量再次得到提高,并一直沿用到今天。从此,爱迪生的名字,伴随着电灯走入了千家万户。

三、原理探究:电灯为什么会发光?

电流通过灯丝(钨丝,熔点达3000℃以上)时产生热量,螺旋状的灯丝不断将热量聚集,使得灯丝的温度达2000℃以上,灯丝在处于白炽状态时,就像烧红了的铁能发光一样而发出光来 ,故称之为白炽灯。灯丝的温度越高,发出的光就越亮。从能量的转换角度看,电灯发光时,大量的电能将转化为热能,只有极少一部分可以转化为有用的光能。

 

【留言有礼 知识问答】

1.在没有使用电灯的时代,人们用过哪些“人工光源”?

2.二十世界初,爱迪生又改用什么来做灯丝,使灯泡的质量再次得到提高?

3.灯丝为什么能发光?

 

【留言时间】2026年4月6日—4月8日

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编辑:范娟

复审:郭明才

终审:郑之敏