Question

小明在欣賞圣誕樹上的小彩燈時發現，各小彩燈的連接方式為串聯，當其中一只燈絲熔斷，其他彩燈卻仍能發光，如圖甲，這是為什么呢？他仔細觀察燈泡的構造如圖乙，查閱得知細金屬絲表面涂有絕緣物質；取一只完好的彩燈，按圖丙電路進行實驗，電源電壓為7.5V，數據及現象記錄如下表：

實驗次數	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
彩燈亮度	不發紅	弱光	較亮	亮	很亮	燈絲燒斷

請依據上述信息完成以下問題：
（1）第4次實驗電流表示數如圖丁，其讀數為______安；
（2）從數據中發現，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的實驗現象是______；
（4）請依據彩燈結構及實驗現象，推測彩燈串中一只燈絲熔斷其他彩燈卻仍能發光的原因是______．

Answer 1

【答案】分析：（1）電流表的正確讀數：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．
（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，電壓表串聯在電路中，其他的元件相當于導線，電壓表的示數等于電源電壓．
（4）各小彩燈的連接方式為串聯，當其中一只燈絲熔斷，其他彩燈卻仍能發光，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）由圖中的數據知，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，示數是0.18A．
（2）根據R=得出的1--6次實驗的電阻：

實驗次數	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）電壓表并聯在燈泡的兩端，電壓表的示數等于電源電壓，說明電壓表并聯的部分是斷路，能證實燈絲支架與細金屬絲之間有絕緣物質．
（4）各小彩燈的連接方式為串聯，當其中一只燈絲熔斷，其他彩燈卻仍能發光，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．
（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）通過電壓表的示數變化能判斷電路狀態．
（4）條件變化時，導體可以變為絕緣體．