Question

一串小彩燈，規格都是“4V  0.2A”，每個小彩燈的結構如圖所示，在正常情況下，細金屬絲由于表面有一層氧化銅而與燈絲支架不導通，若加上200V以上電壓時，氧化銅被擊穿，細金屬絲與燈絲支架導通．若將這種規格的小彩燈接入220V電路中，為使小彩燈正常發光，請通過計算說明：（1）應串聯多少個小彩燈？（2）若其中一只小彩燈的燈絲被燒斷，其它小彩燈是否還能發光？為什么？

Answer 1

【答案】分析：（1）由小彩燈上標的“4V  0.2A”可知，小彩燈正常發光時的電壓為4V，而家庭電路的電壓為220V，所以小彩燈的連接方式應為串聯，再根據串聯電路的電壓關系求燈的個數；
（2）該燈絲燒斷后，220V的電壓會加在這個彩燈上，使細金屬絲表面上的氧化銅被擊穿，電路導通，其它小彩燈能發光．
解答：解：（1）要使燈泡正常發光，應將燈泡串聯，讓小彩燈串聯后的總電壓為220V，
由串聯電路的特點知串聯個數：
n==55個；
故答案為：55．
（2）如圖所示，當某個小彩燈L的燈絲燒毀時，AB間形成斷路，220V電壓就直接加到細金屬絲與燈絲導電支架AB之間；氧化層被擊穿，細金屬絲與燈絲導電支架導通，此時燒壞的這個燈只相當于一段導線（如圖），起到連接作用，這樣220V的電壓又重新分加在其它的未燒壞的彩燈上，使它們能繼續工作．
    但是每個燈上的電壓有一點兒升高，不過還不至于燒毀燈絲．當然，燒毀的小彩燈太多時，其余小彩燈也會因為電壓過高而被燒毀．
點評：本題考查了學生對電阻串聯的特點的了解與掌握，串聯電路中發生斷路時，斷路兩端的電壓為電源電壓．知道串聯電路中發生斷路的地方兩端電壓為電源電壓是本題關鍵．對于n個等值電阻串聯，每個R兩端的電壓為電源電壓的．