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小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现,各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,...

小明在欣赏圣诞树上的小彩灯时发现,各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,如图甲,这是为什么呢?他仔细观察灯泡的构造如图乙,查阅得知细金属丝表面涂有绝缘物质;取一只完好的彩灯,按图丙电路进行实验,电源电压为7.5V,数据及现象记录如下表:
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实验次数123456
电压(V)0.312467.5
电流(A)0.060.100.120.20
彩灯亮度不发红弱光较亮很亮灯丝烧断
请依据上述信息完成以下问题:
(1)第4次实验电流表示数如图丁,其读数为______安;
(2)从数据中发现,通过彩灯的电流与电压不成正比,其原因是______
(3)能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质的实验现象是______
(4)请依据彩灯结构及实验现象,推测彩灯串中一只灯丝熔断其他彩灯却仍能发光的原因是______
(1)电流表的正确读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数. (2)灯丝的电阻随温度的升高而增大,灯泡越亮,温度越高,电阻越大. (3)灯丝支架和细金属丝之间绝缘,电路是断路,电压表串联在电路中,其他的元件相当于导线,电压表的示数等于电源电压. (4)各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿. 【解析】 (1)由图中的数据知,2V电压下电流是0.12A,6V电压下电流是0.20A,所以4V电压下电流在0.12A~0.20A之间,电流表使用的是0~0.6A,每一个大格代表0.2A,每一个小格代表0.02A,示数是0.18A. (2)根据R=得出的1--6次实验的电阻: 实验次数 1 2 3 4 5 电压(V) 0.3 1 2 4 6 电流(A) 0.06 0.10 0.12 0.18 0.20 电阻(Ω) 5 10 16.7 22.2 30 彩灯亮度 不发红 弱光 较亮 亮 很亮 可以看出灯泡越来越亮,灯丝温度越来越高,电阻越来越大.所以电流跟电压不成正比. (3)电压表并联在灯泡的两端,电压表的示数等于电源电压,说明电压表并联的部分是断路,能证实灯丝支架与细金属丝之间有绝缘物质. (4)各小彩灯的连接方式为串联,当其中一只灯丝熔断,其他彩灯却仍能发光,可能是灯丝支架和细金属丝之间绝缘部分被击穿,电路形成通路. 故答案为:(1)0.18; (2)彩灯电阻随温度的升高而增大; (3)第6次实验时灯丝两端电压等于电源电压; (4)在220伏(较高电压)下,细金属丝表面的绝缘层被击穿.
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考点分析:
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试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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