Question

【題目】夜幕降臨，道路兩側彩燈五光十色，霓虹燈閃躍跳動，扮靚著海安市的夜晚．

（1）多年前，當其中的一個彩燈斷路后，整串彩燈同時熄滅，說明彩燈間的連接是______聯．

（2）改用如圖所示的小彩燈串聯成串，一個彩燈熄滅后，其余依然明亮，但取走任一只燈，整串燈也會熄滅．其原因是：小彩燈內有一根表面涂有絕緣物質的細金屬絲與燈絲并聯.當燈絲正常發光時，金屬絲與燈絲支架不導通；當燈絲燒斷時，金屬絲與燈絲支架瞬間導通，其他小彩燈仍能發光.即小彩燈正常發光時，電流從______通過；燈絲斷裂時，電流從______中通過（選填“燈絲”或“金屬絲”）．

（3）為探究小彩燈的這一結構，小明找來額定電壓為5V的小彩燈進行實驗.

①用筆畫線代替導線，在甲圖中將實物電路連接完整.

（________）

②正確連接電路，閉合開關，發現燈不亮，電流表有示數，電壓表無示數，則電路故障的原因是______.

③排除故障，正確操作測得實驗數據及現象記錄如表.

實驗次數	1	2	3	4	5	6	7	8
電壓（V）	0.3	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0	6.0	7.5
電流（A）	0.06	0.10	0.13	0.16	0.18	0.20	0.21	0
燈泡亮度	不亮	發紅	弱光→強光					燈絲燒斷

（a）在圖乙中，作出燈絲燒斷前的Ispan>﹣U關系圖像；

（________）

（b）分析圖像可知；小彩燈的電阻隨著其兩端電壓的增大而______.

④實驗中發現，燈絲燒斷后，小彩燈并沒有導通，其原因可能是______.

（4）小明用100個物理實驗室的普通小燈泡串聯組成小彩燈，接入家庭電路，此時每個燈泡的電壓為______V，某時刻，1個燈泡燈絲燒斷，此時此燈泡兩端的電壓______（“變大”，“變小”或“不變”）

Answer 1

【答案】串聯 燈絲 金屬絲 燈泡短路 增大 沒有達到一定的電壓，金屬絲上的絕緣材料仍沒有被擊穿（或金屬絲斷路） 2.2 變大

【解析】

(1)[1]一個彩燈斷路后，整串彩燈同時熄滅，各小燈之間相互影響，是串聯電路；

(2)[2][3]小彩燈的燈絲和金屬絲是并聯的，燈絲的電阻遠遠小于金屬絲的電阻。小彩燈正常發光時，電流從燈絲通過；燈泡損壞時，電流從金屬絲中通過；

(3)①[4]滑動變阻器要一上一下串聯在電路中，電壓表并聯在燈泡的兩端，因為小燈泡的額定電壓為5V，所以電壓表的量程為0-15V，如圖所示：

②[5]閉合開關后，電壓表無示數，說明可能是電路斷路或燈泡短路，電流表有示數，說明電路是通路，而燈泡不發光，則該故障的原因可能是小燈泡發生了短路；

③[6]根據表格中的數據，描點畫出圖象，如圖所示：

[7]由I-U圖象知，燈泡的電壓增大較快，而電流增大較慢，由歐姆定律可知燈泡的電阻增大，這說明小彩燈的電阻隨著其兩端電壓的增大而增大；

④[8]只有達到一定的電壓時，金屬絲上的絕緣材料才會被擊穿，當一個燈泡的燈絲燒斷其余燈泡才會發光。

(4)[9]物理實驗室的小燈泡規格相同，分壓相同，由串聯分壓可得，接入家庭電路時每個燈泡的電壓為：

；

[10]1個燈泡燈絲燒斷，則金屬絲接入電路，金屬絲電阻大于燈泡燈絲電阻，由串聯分壓及串聯電路電壓比等于電阻比可知，燒壞的燈泡內的金屬絲分壓增大。