Question

去年12月24日，小軍隨家長到文峰大世界看到圣誕樹上的小彩燈非常漂亮，當其中一只燈絲燒斷，其他彩燈仍能發(fā)光如圖甲，這是為什么呢？仔細觀察，小彩燈上標有“4V”字樣，燈泡的構(gòu)造如圖乙．

來  查閱資料后得知細金屬絲表面涂有絕緣物質(zhì)；他取一只完好的彩燈，電路進行實驗，請依據(jù)上述信息完成以下問題：
（1）通常情況下，應(yīng)將______只彩燈串聯(lián)接入家庭電路才能使小彩燈正常工作．
（2）小軍按圖丙電路進行實驗，同組的小明在檢查線路時，發(fā)現(xiàn)有一根導(dǎo)線連接錯誤，請你在圖中用“×”標出這根錯接的導(dǎo)線，并畫出改接后的導(dǎo)線（不能與其他導(dǎo)線交叉）；
（3）小明正確連接電路后，閉合開關(guān)，發(fā)現(xiàn)小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)．接下來應(yīng)首先進行的操作是（______）
A．更換小燈泡  B．檢查電路是否斷路  C．移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光
（4）小明按正確步驟進行操作，將數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄如下表：其中第4次實驗電流表示數(shù)如圖丁，根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，計算小彩燈正常發(fā)光時的電功率______．

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓（V）	0.3	1	2	4	6	8
電流（A）	0.06	0.10	0.12		0.20
電阻（R）
彩燈亮度	不發(fā)紅	弱光	較亮	亮	很亮	燈絲燒斷

（5）仔細觀察表格，小軍實驗時所用的電源電壓為______V．
（6）能證實燈絲支架與細金屬絲之間有絕緣物質(zhì)的實驗現(xiàn)象是：______；
（7）請依據(jù)彩燈結(jié)構(gòu)及實驗現(xiàn)象，推測彩燈串中一只燈絲燒斷，其他彩燈卻仍能發(fā)光的原因是：______．

Answer 1

【答案】分析：（1）根據(jù)串聯(lián)電路特點求出串聯(lián)燈泡的個數(shù)．
（2）電流表應(yīng)串聯(lián)接入電路，電壓表應(yīng)并聯(lián)在被測電路兩端．
（3）燈泡實際功率太小，燈泡可能不發(fā)光，根據(jù)實驗現(xiàn)象分析應(yīng)進行的實驗操作．
（4）與圖示電流表確定其分度值，讀出其示數(shù)，由P=UI求出燈泡功率．
（5）當燈泡燒斷后，電壓表接在電源兩端，測電源電壓，根據(jù)表中實驗數(shù)據(jù)求出電源電壓．
（6）燈絲支架和細金屬絲之間絕緣，電路是斷路，電壓表串聯(lián)在電路中，其他的元件相當于導(dǎo)線，電壓表的示數(shù)等于電源電壓．
（7）各小彩燈的連接方式為串聯(lián)，當其中一只燈絲熔斷，其他彩燈卻仍能發(fā)光，可能是燈絲支架和細金屬絲之間絕緣部分被擊穿．
解答：解：（1）燈泡額定電壓是4V，家庭電路電壓是220V，把=55只彩燈串聯(lián)接入家庭電路才能使小彩燈正常工作．
（2）由電路圖可知，電流表與燈泡并聯(lián)，電流表連接錯誤，改正后的電路圖如圖所示．
（3）閉合開關(guān)，小燈泡不亮，但電流表有示數(shù)，說明電路不存在斷路，燈泡不亮可能是電路電阻太大，燈泡實際功率太小造成的，應(yīng)移動滑動變阻器滑片，觀察小燈泡是否發(fā)光，故選C．
（4）由電路圖可知，電流表量程是0～0.6A，由圖丁所示電流表可知其分度值為0.02A，電流表示數(shù)為0.18A，燈泡額定功率P=UI=4V×0.18A=0.72W．
（5）燈泡燒壞了，燈泡斷路，電壓表接在電源兩端，測電源電壓，電壓表示數(shù)就是電源電壓，由表中第6次實驗數(shù)據(jù)可知，電源電壓是8V．
（6）電壓表并聯(lián)在燈泡的兩端，電壓表的示數(shù)等于電源電壓，說明電壓表并聯(lián)的部分是斷路，能證實燈絲支架與細金屬絲之間有絕緣物質(zhì)．
（7）各小彩燈的連接方式為串聯(lián)，當其中一只燈絲熔斷，其他彩燈卻仍能發(fā)光，可能是燈絲支架和細金屬絲之間絕緣部分被擊穿，電路形成通路．
故答案為：（1）55；（2）電路圖如圖所示；（3）C；（4）0.72；（5）8；（6）第6次實驗時燈絲兩端電壓等于電源電壓；（7）在220伏（較高電壓）下，細金屬絲表面的絕緣層被擊穿．
點評：本題考查了串聯(lián)電路特點、修改電路圖、實驗操作、電表讀數(shù)、求功率、求電源電壓、電路分析等問題，涉及的知識點很多，有一定難度；對電表讀數(shù)時要先確定其量程與分度值，然后再讀數(shù)，讀數(shù)時視線要與電表刻度線垂直．