题目内容

4.在班级迎新年晚会的会场布置中,教室照明电路中安装装饰彩灯.小志发现其中一个小彩灯的灯丝烧断了以后,其余的小彩灯还能继续发光.于是小志对小彩灯之间的连接关系产生了兴趣,为此他请教了科技人员,得到以下信息.
他用的小彩灯规格是“6V,0.25A”,通过连接一定数量的小彩灯,使单个小彩灯两端所加的电压比它的额定电压稍低,每个小彩灯都能基本正常发光.小彩灯的构造如图8所示,在灯丝导电支架上除了有灯丝和起固定作用的小玻璃珠以外,还绕有约4圈细金属丝.细金属丝的电阻为1Ω,正常(低压)情况下,由于支架表面有一层氧化铜的缘故,它与灯丝支架是不导通的,没有电流流过.若加上较高的电压(如220V)时氧化层可被击穿,细金属丝与灯丝支架导通.
根据以上介绍的资料,请你回答下列问题
(1)小灯泡应怎样连接?
(2)至少需要多少只这样的小灯泡?
(3)说明为什么一个小彩灯的灯丝烧毁后,其它的小彩灯还能继续发光.

分析 (1)据各个小灯泡的电压和电源电压的关系分析即可判断;
(2)串联电路中,各部分电压之和等于总电压;
(3)当灯丝烧断时,烧断灯丝处电压到达电源电压220V氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通.

解答 答:(1)每个小彩灯规格是“6V,0.25A”,而电源电压是220V,故应该将小灯泡串联接入电路;
(2)据串联电路电压的特点可知,串接的灯数n=$\frac{220V}{6V}$≈37个;
(3)当某个小彩灯L的灯丝烧毁时形成断路,220V电压就直接加到细金属丝与灯丝导电支架之间;氧化层被击穿,细金属丝与灯丝导电支架导通,此时这个灯只相当于一段导线,起到连接作用,这样其他小彩灯就能继续工作.

点评 知道串联电路中发生断路的地方两端电压为电源电压是本题关键.注意此题中每只灯泡两端的电压都等于灯泡的额定电压,有时并不恰好相等.

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