Question

小明在欣賞圣誕樹上的小彩燈時發(fā)現(xiàn)，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，如圖甲，這是為什么呢？他仔細觀察燈泡的構(gòu)造如圖乙，查閱得知細金屬絲表面涂有絕緣物質(zhì)；取一只完好的彩燈，按圖丙電路進行實驗，電源電壓為7.5V，數(shù)據(jù)及現(xiàn)象記錄如下表：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5	6
電壓（V）	0.3	1	2	4	6	7.5
電流（A）	0.06	0.10	0.12		0.20	0
彩燈亮度	不發(fā)紅	弱光	較亮	亮	很亮	燈絲燒斷

請依據(jù)上述信息完成以下問題：
（1）第4次實驗電流表示數(shù)如圖丁，其讀數(shù)為

 

安；
（2）從數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)，通過彩燈的電流與電壓不成正比，其原因是

 

；
（3）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

 

；
（4）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熔斷其他彩燈卻仍能發(fā)光的原因是

 

．

Answer 1

分析：（1）電流表的正確讀數(shù)：首先確定使用的量程，然后確定每一個大格和每一個小格代表的示數(shù)．
（2）燈絲的電阻隨溫度的升高而增大，燈泡越亮，溫度越高，電阻越大．
（3）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線，電壓表的示數(shù)等于電源電壓．
（4）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）由圖中的數(shù)據(jù)知，2V電壓下電流是0.12A，6V電壓下電流是0.20A，所以4V電壓下電流在0.12A～0.20A之間，電流表使用的是0～0.6A，每一個大格代表0.2A，每一個小格代表0.02A，示數(shù)是0.18A．
（2）根據(jù)R=

U

I

得出的1--6次實驗的電阻：

實驗次數(shù)	1	2	3	4	5
電壓（V）	0.3	1	2	4	6
電流（A）	0.06	0.10	0.12	0.18	0.20
電阻（Ω）	5	10	16.7	22.2	30
彩燈亮度	不發(fā)紅	弱光	較亮	亮	很亮

可以看出燈泡越來越亮，燈絲溫度越來越高，電阻越來越大．所以電流跟電壓不成正比．
（3）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)．
（4）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）0.18；
（2）彩燈電阻隨溫度的升高而增大；
（3）第6次實驗時燈絲兩端電壓等于電源電壓；
（4）在220伏（較高電壓）下，細金屬絲表面的絕緣層被擊穿．

點評：（1）掌握電流表的正確讀數(shù)．
（2）掌握導體的電阻隨溫度變化而變化，有的隨溫度的升高而增大，有的隨溫度升高而減小．
（3）通過電壓表的示數(shù)變化能判斷電路狀態(tài)．
（4）條件變化時，導體可以變?yōu)榻^緣體．