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(dāng)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	0.18	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）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

燈絲電阻隨溫度的升高而增大

；
（2）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

第6次實驗時燈絲兩端電壓等于電源電壓

；
（3）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

在220伏（較高電壓）下，細金屬絲表面的絕緣層被擊穿

．

Answer 1

分析：（1）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．
（2）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(dāng)于導(dǎo)線，電壓表的示數(shù)等于電源電壓．
（3）各小彩燈的連接方式為串聯(lián)，當(dāng)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）根據(jù)R=

U

I

得出的1--5次實驗的電阻：
R₁=

U1

I1

=

0.3V

0.06A

=5Ω，
R₂=

U2

I2

=

1V

0.1A

=10Ω，
R₃=

U3

I3

=

2V

0.12A

=16.7Ω，
R₄=

U4

I4

=

4V

0.18A

=22.2Ω，
R₅=

U5

I5

=

6V

0.20A

=30Ω；
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．
（2）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)．
（3）各小彩燈的連接方式為串聯(lián)，當(dāng)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）燈絲電阻隨溫度的升高而增大；
（2）第6次實驗時燈絲兩端電壓等于電源電壓；
（3）在220伏（較高電壓）下，細金屬絲表面的絕緣層被擊穿．

點評：（1）掌握導(dǎo)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�。�
（2）通過電壓表的示數(shù)變化能判斷電路狀態(tài)．
（3）條件變化時，導(dǎo)體可以變?yōu)榻^緣體．