Question

【題目】一串小彩燈，規格都是“4V 0.2A”（指正常工作的電壓為4V，正常工作的電流為 0.2A），每個小彩燈的結構如圖所示，在正常工作情況下，細金屬絲由于表面有一層氧化銅與燈絲支架不導電；燈絲燒斷一瞬間，200V以上電壓加在金屬絲兩端，金屬絲表面的氧化銅被擊穿而發熱熔化掉，細金屬絲與燈絲支架連通導電，使電路重新形成通路．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）該串小彩燈若要正常發光，應至少串聯多少個小彩燈？
（2）小彩燈正常工作時的電阻是多少？
（3）小紅通過仔細閱讀說明書和觀察小彩燈的結構，說明：“這種小彩燈若其中一只的燈絲被燒斷，如果不及時發現并更換，會導致其他小彩燈也會接連損壞的”.她的這種說法正確嗎？為什么？

Answer 1

【答案】
（1）解：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= 220V/4V=55個
（2）解：小燈泡正常工作時的電阻為：R=U/I=4V/0.2A=20Ω
（3）解：不正確，如下圖所示，當某個小彩燈L的燈絲燒毀時，小彩燈L就斷路，200V以上電壓加在金屬絲兩端，金屬絲表面的氧化銅被擊穿而發熱熔化掉，細金屬絲與燈絲支架連通導電，使電路重新形成通路，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，如果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.

【解析】本題綜合考查了學生對利用歐姆定律以及串并聯規律來解決電學綜合題的能力。（1）會分析電路是串聯還是并聯。（2）利用串并聯規律，找到每個用電器的電流，電壓，電阻等物理量。（3）利用公式求解。