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精英家教网小红和小雷晚上在街道上散步,看到道路两侧的树上和商店门前挂满了彩灯,由于刚学过电路知识,他俩对小彩灯充满了浓厚的兴趣,这些彩灯是串联还是并联呢?怎么会有几个灯不亮而其它灯能继续工作呢?你是否也曾有过类似的疑问?来吧!和小红、小雷一起探究彩灯的奥秘.
(1)这么多彩灯,怎样用最简单的办法来判断它们的连接方式呢?请你设计方案并写出结论.
(2)小红和小雷探究发现,这些彩灯是由十几个串联后再并联接入家庭电路中的.根据串联电路的特点,只要有一个灯泡的钨丝断了,则整个串联电路都应该不工作,而眼前不亮的几个灯似乎没有影响其他的灯泡.他们查资料知道了彩灯的结构,如图所示,请你解释小红他们的第二个疑惑.(图中A为钨丝、B为金属丝、C为有绝缘层的金属丝,电压高时能击穿绝缘层)
(3)小雷发现彩灯上标记有“10V  0.5W”的字样,请你解释此标记的意义,并计算一个串联组最多能接多少只这样的灯泡?
(4)小红让他爸爸买了一串由100只上述灯泡组成的彩灯组,请你计算这些灯泡正常工作4小时所消耗的电能.
分析:(1)串联的各用电器相互影响,不能独立工作,并联的各用电器互不影响,能独立工作,据此分析答题.
(2)小彩灯的额定电压较小,所以需串联多个灯泡才能正常工作,但用电器串联时,任何一只用电器开路则其它用电器都不能正常工作,所以小彩灯的设计考虑了这一点,加了金属丝.
(3)根据对灯泡铭牌含义的掌握分析答题,根据家庭电路电压及串联电路的特点求出串联灯泡的只数.
(4)已知灯泡额定功率、灯泡只数、灯泡正常工作时间,由电功率的变形公式可以求出彩灯消耗的电能.
解答:解:(1)取下一只灯泡,如果其它灯泡正常工作,说明各灯泡间互不影响,灯泡是并联的;
如果其它灯泡不能正常工作,说明各灯泡间相互影响,各灯泡间是串联的.
(2)各彩灯串联,当一个彩灯灯丝烧断后,电路断路,这个灯两端电压就变成220V,
金属丝C的绝缘层被击穿,成为导线,两端电压几乎为零,于是其他灯还能继续发光.
(3)彩灯上的“10V  0.5W”,表示:彩灯的额定电压是10V,额定功率是0.5W;
家庭电路电压U=220V,U彩灯=10V,则一个串联组最多能串联的彩灯只数为
U
U彩灯
=
220V
10V
=22只.
(4)∵P=
W
t
,∴彩灯消耗的电能W=Pt=0.0005kW×100×4h=0.2kW?h.
答:(1)答案如上所述;(2)答案如上所述;
(3)彩灯上的“10V  0.5W”,表示:彩灯的额定电压是10V,额定功率是0.5W;
一个串联组最多能接22只这样的灯泡;
(4)这些灯泡正常工作4小时所消耗的电能是0.2kW?h.
点评:本题考查了设计判断灯泡连接方式的方法、分析彩灯串联其中一灯损坏而其它灯正常发光的原因、灯泡铭牌的含义、求彩灯消耗的电能等问题,本题(2)难度较大,分析清楚灯泡结构是正确解题的关键.
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科目:初中物理 来源: 题型:解答题

小红和小雷晚上在街道上散步,看到道路两侧的树上和商店门前挂满了彩灯,由于刚学过电路知识,他俩对小彩灯充满了浓厚的兴趣,这些彩灯是串联还是并联呢?怎么会有几个灯不亮而其它灯能继续工作呢?你是否也曾有过类似的疑问?来吧!和小红、小雷一起探究彩灯的奥秘.
(1)这么多彩灯,怎样用最简单的办法来判断它们的连接方式呢?请你设计方案并写出结论.
(2)小红和小雷探究发现,这些彩灯是由十几个串联后再并联接入家庭电路中的.根据串联电路的特点,只要有一个灯泡的钨丝断了,则整个串联电路都应该不工作,而眼前不亮的几个灯似乎没有影响其他的灯泡.他们查资料知道了彩灯的结构,如图所示,请你解释小红他们的第二个疑惑.(图中A为钨丝、B为金属丝、C为有绝缘层的金属丝,电压高时能击穿绝缘层)
(3)小雷发现彩灯上标记有“10V 0.5W”的字样,请你解释此标记的意义,并计算一个串联组最多能接多少只这样的灯泡?
(4)小红让他爸爸买了一串由100只上述灯泡组成的彩灯组,请你计算这些灯泡正常工作4小时所消耗的电能.

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