Question

去年12月24日，小军随家长到文峰大世界看到圣诞树上的小彩灯非常漂亮，当其中一只灯丝烧断，其他彩灯仍能发光如图甲，这是为什么呢？仔细观察，小彩灯上标有“4V”字样，灯泡的构造如图乙．

来  查阅资料后得知细金属丝表面涂有绝缘物质；他取一只完好的彩灯，电路进行实验，请依据上述信息完成以下问题：
（1）通常情况下，应将______只彩灯串联接入家庭电路才能使小彩灯正常工作．
（2）小军按图丙电路进行实验，同组的小明在检查线路时，发现有一根导线连接错误，请你在图中用“×”标出这根错接的导线，并画出改接后的导线（不能与其他导线交叉）；
（3）小明正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数．接下来应首先进行的操作是（______）
A．更换小灯泡  B．检查电路是否断路  C．移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光
（4）小明按正确步骤进行操作，将数据及现象记录如下表：其中第4次实验电流表示数如图丁，根据表格中的数据，计算小彩灯正常发光时的电功率______．

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压（V）	0.3	1	2	4	6	8
电流（A）	0.06	0.10	0.12		0.20
电阻（R）
彩灯亮度	不发红	弱光	较亮	亮	很亮	灯丝烧断

（5）仔细观察表格，小军实验时所用的电源电压为______V．
（6）能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质的实验现象是：______；
（7）请依据彩灯结构及实验现象，推测彩灯串中一只灯丝烧断，其他彩灯却仍能发光的原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根据串联电路特点求出串联灯泡的个数．
（2）电流表应串联接入电路，电压表应并联在被测电路两端．
（3）灯泡实际功率太小，灯泡可能不发光，根据实验现象分析应进行的实验操作．
（4）与图示电流表确定其分度值，读出其示数，由P=UI求出灯泡功率．
（5）当灯泡烧断后，电压表接在电源两端，测电源电压，根据表中实验数据求出电源电压．
（6）灯丝支架和细金属丝之间绝缘，电路是断路，电压表串联在电路中，其他的元件相当于导线，电压表的示数等于电源电压．
（7）各小彩灯的连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其他彩灯却仍能发光，可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿．
解答：解：（1）灯泡额定电压是4V，家庭电路电压是220V，把=55只彩灯串联接入家庭电路才能使小彩灯正常工作．
（2）由电路图可知，电流表与灯泡并联，电流表连接错误，改正后的电路图如图所示．
（3）闭合开关，小灯泡不亮，但电流表有示数，说明电路不存在断路，灯泡不亮可能是电路电阻太大，灯泡实际功率太小造成的，应移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，故选C．
（4）由电路图可知，电流表量程是0～0.6A，由图丁所示电流表可知其分度值为0.02A，电流表示数为0.18A，灯泡额定功率P=UI=4V×0.18A=0.72W．
（5）灯泡烧坏了，灯泡断路，电压表接在电源两端，测电源电压，电压表示数就是电源电压，由表中第6次实验数据可知，电源电压是8V．
（6）电压表并联在灯泡的两端，电压表的示数等于电源电压，说明电压表并联的部分是断路，能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质．
（7）各小彩灯的连接方式为串联，当其中一只灯丝熔断，其他彩灯却仍能发光，可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿，电路形成通路．
故答案为：（1）55；（2）电路图如图所示；（3）C；（4）0.72；（5）8；（6）第6次实验时灯丝两端电压等于电源电压；（7）在220伏（较高电压）下，细金属丝表面的绝缘层被击穿．
点评：本题考查了串联电路特点、修改电路图、实验操作、电表读数、求功率、求电源电压、电路分析等问题，涉及的知识点很多，有一定难度；对电表读数时要先确定其量程与分度值，然后再读数，读数时视线要与电表刻度线垂直．