Question

5．一串小彩灯，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不导通，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，为使小彩灯不被烧坏，至少应将55个彩灯串联；若其中一只小彩灯的灯丝被烧断，其它小彩灯还能不能发光？为什么？能，因为若小彩灯断路，其两端的电压变为220V，大于220V则细金属丝的氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝的支架导通，整个电路通路．

Answer 1

分析 （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彩灯的个数；
（2）当灯丝烧断时，烧断灯丝处电压变为220V氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝支架导通，其它小彩灯能发光．

解答 解：（1）因串联电路中总电压等于各分电压之和，
所以，串联灯泡的最少个数：
n=$\frac{220V}{4V}$=55，即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；若小彩灯断路，其两端的电压变为220V，大于220V则细金属丝的氧化铜被击穿，细金属丝与灯丝的支架导通，整个电路通路．

点评 本题考查了串联电路的电压特点，关键是从题干中获取有用的信息．