题目内容

【题目】一串小彩灯,规格都是“4V 0.2A”(指正常工作的电压为4V,正常工作的电流为 0.2A),每个小彩灯的结构如图所示,在正常工作情况下,细金属丝由于表面有一层氧化铜与灯丝支架不导电;灯丝烧断一瞬间,200V以上电压加在金属丝两端,金属丝表面的氧化铜被击穿而发热熔化掉,细金属丝与灯丝支架连通导电,使电路重新形成通路.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,请通过计算说明:

(1)该串小彩灯若要正常发光,应至少串联多少个小彩灯?
(2)小彩灯正常工作时的电阻是多少?
(3)小红通过仔细阅读说明书和观察小彩灯的结构,说明:“这种小彩灯若其中一只的灯丝被烧断,如果不及时发现并更换,会导致其他小彩灯也会接连损坏的”.她的这种说法正确吗?为什么?

【答案】
(1)解:因串联电路中总电压等于各分电压之和,

所以,小彩灯正常发光时串联的个数:

n= =55,即55个;


(2)解:由I= ,小彩灯正常工作时的电阻:

R= = =20Ω;


(3)解:如图所示,

当某个小彩灯L的灯丝烧毁时,小彩灯L就断路,200V以上电压加在金属丝两端,金属丝表面的氧化铜被击穿而发热熔化掉,细金属丝与灯丝支架连通导电,使电路重新形成通路,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,如果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.


【解析】(1)小彩灯正常发光时的电压和额定电压相等,根据串联电路的电压特点求出串联灯泡的个数;(2)知道灯泡正常发光时的电压和电流,根据欧姆定律求出电阻;(3)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.
【考点精析】解答此题的关键在于理解欧姆定律及其应用的相关知识,掌握欧姆定律的应用: ① 同一个电阻,阻值不变,与电流和电压无关 但加在这个电阻两端的电压增大时,通过的电流也增大.(R=U/I) ② 当电压不变时,电阻越大,则通过的电流就越小.(I=U/R) ③ 当电流一定时,电阻越大,则电阻两端的电压就越大.(U=IR).

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