Question

小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现，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，如图甲，这是为什么呢？他仔细观察灯泡的构造如图乙，查阅得知细金属丝表面涂有绝缘物质；取一只完好的彩灯，按图丙电路进行实验，电源电压为7.5V，数据及现象记录如下表：

实验次数	1	2	3	4	5	6
电压（V）	0.3	1	2	4	6	7.5
电流（A）	0.06	0.10	0.12		0.20	0
彩灯亮度	不发红	弱光	较亮	亮	很亮	灯丝烧断

请依据上述信息完成以下问题：
（1）第4次实验电流表示数如图丁，其读数为

 

安；
（2）从数据中发现，通过彩灯的电流与电压不成正比，其原因是

 

；
（3）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

 

；
（4）请依据彩灯结构及实验现象，推测彩灯串中一只灯丝熔断其他彩灯却仍能发光的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）电流表的正确读数：首先确定使用的量程，然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数．
（2）灯丝的电阻随温度的升高而增大，灯泡越亮，温度越高，电阻越大．
（3）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．
（4）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）由图中的数据知，2V电压下电流是0.12A，6V电压下电流是0.20A，所以4V电压下电流在0.12A～0.20A之间，电流表使用的是0～0.6A，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，示数是0.18A．
（2）根据R=

U

I

得出的1--6次实验的电阻：

实验次数	1	2	3	4	5
电压（V）	0.3	1	2	4	6
电流（A）	0.06	0.10	0.12	0.18	0.20
电阻（Ω）	5	10	16.7	22.2	30
彩灯亮度	不发红	弱光	较亮	亮	很亮

可以看出灯泡越来越亮，灯丝温度越来越高，电阻越来越大．所以电流跟电压不成正比．
（3）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．
（4）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）0.18；
（2）彩灯电阻随温度的升高而增大；
（3）第6次实验时灯丝两端电压等于电源电压；
（4）在220伏（较高电压）下，细金属丝表面的绝缘层被击穿．

点评：（1）掌握电流表的正确读数．
（2）掌握导体的电阻随温度变化而变化，有的随温度的升高而增大，有的随温度升高而减小．
（3）通过电压表的示数变化能判断电路状态．
（4）条件变化时，导体可以变为绝缘体．