Question

2．一串小彩灯，规格都是“4V 0.2A”，每个小彩灯的结构如图所示，在正常情况下，细金属丝由于表面有一层氧化铜而与灯丝支架下导通，若加上200V以上电压时，氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝支架导通．若将这种规格的小彩灯接入220V电路中，为使小彩灯正常发光，应串55个小彩灯，若其中一个小彩灯的灯丝被烧断，其它小彩灯能发光．（填“能”或“不能”）

Answer 1

分析 （1）由小彩灯上标的“4V  0.2A”可知，小彩灯正常发光时的电压为4V，而家庭电路的电压为220V，所以小彩灯的连接方式应为串联，再根据串联电路的电压关系求灯的个数；
（2）该灯丝烧断后，220V的电压会加在这个彩灯上，使细金属丝表面上的氧化铜被击穿，电路导通，其它小彩灯能发光．

解答 解：（1）要使灯泡正常发光，应将灯泡串联，让小彩灯串联后的总电压为220V，
由串联电路的特点知串联个数：
n=$\frac{220V}{4V}$=55个；
（2）如图所示，当某个小彩灯L的灯丝烧毁时，AB间形成断路，220V电压就直接加到细金属丝与灯丝导电支架AB之间；氧化层被击穿，细金属丝与灯丝导电支架导通，此时烧坏的这个灯只相当于一段导线（如图），起到连接作用，这样220V的电压又重新分加在其它的未烧坏的彩灯上，使它们能继续工作．
但是每个灯上的电压有一点儿升高，不过还不至于烧毁灯丝．当然，烧毁的小彩灯太多时，其余小彩灯也会因为电压过高而被烧毁．
故答案为：55；能．

点评 本题考查了学生对电阻串联的特点的了解与掌握，串联电路中发生断路时，断路两端的电压为电源电压．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．对于n个等值电阻串联，每个R两端的电压为电源电压的$\frac{1}{n}$．