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我市新区的亮化工程初见成效 每到夜晚 五光十色的小彩灯 霓虹灯将城区装扮得绚丽多

时间:2021-03-01 19:07:36

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我市新区的亮化工程初见成效 每到夜晚 五光十色的小彩灯 霓虹灯将城区装扮得绚丽多

问题补充:

我市新区的亮化工程初见成效,每到夜晚,五光十色的小彩灯、霓虹灯将城区装扮得绚丽多彩,如下图左所示.小明和小华准备探究小彩灯的发光情况,通过观察发现,每个小彩灯上标有“2.5V?0.25A”的字样.

(1)要使小彩灯正常发光,应将______个这样的小彩灯______联在家庭电路的供电线路上.

(2)他们发现,当其中一个小彩灯的灯丝断了,其余的小彩灯还能发光,这是为什么呢?他们找来一个小彩灯,砸破玻璃外壳,发现灯丝(设阻值为R1)上并联了一不发光的电阻R2,如下图右所示.关于R1?与R2的大小,通过查阅资料,他们了解到彩灯有两种:一种是R2比R1小很多,灯丝R1发光时,由于R2与R1的接触处有一薄的绝缘层,电流只能从R1中通过.当某一只小彩灯的灯丝断了,电路电压将击穿绝缘层,R2相当于导线,使电路导通,其余小彩灯还能发光,但亮度与原来相比______(不变/变亮/变暗),原因是电路中的电流______,灯丝R1的实际功率______(不变/变大/变小),若R1的实际功率大于1W时,灯丝就会熔断,则最多允许______盏小彩灯的灯丝断去,其余的小彩灯还能发光.

一种是R2比R1大很多,灯丝R1发光时流过R2的电流可以忽略不计,当灯丝R1断了,R使电路导通,其余小彩灯还能发光,但亮度与原来相比______(不变/变亮/变暗).若R2=15R1,且R1的实际功率小于0.1W时,灯丝R1就不能发光,则最多允许______盏小彩灯的灯丝断去,其余的小彩灯还能发光.

答案:

解:(1)因照明电路电压为220V,小彩灯的额定电压为2.5V;要使灯泡正常发光,应将灯泡串联,让串联后的总电压为220V,由串联电路的特点知:串联个数应为:=88个;

(2)当R2比R1小很多时,某一只小彩灯的灯丝断了,R2接通电路中总电阻应减小,则总电流变大,流过其余的每一个小彩灯的电流变大,则由P=I2R得,其余彩灯里的灯丝R1的实际功率变大,亮度变亮.

根据每个小彩灯上标有“2.5V?0.25A”字样可知.小彩灯的电阻为R1===10Ω;

若R1的实际功率等于1W时,

∵P=

∴R1两端电压U===V≈3.16V,则此时电路中没有烧断的灯泡为n′=≈69.6;

故最多允许小彩灯的灯丝断的个数为88-69=19.

当R2比R1大很多,某一只小彩灯的灯丝断了,R2接通时,电路总电阻应变大,则总电流应变小,即流过其余小彩灯的电流变小,则灯泡的功率变小,灯泡亮度变暗.

设R2=15R1,则R2=15×10Ω=150Ω;

若其余小彩灯上R1的实际功率为0.1W时,电路中的电流为I===0.1A;总电阻为R===2200Ω;

因有88个彩灯串联,断去R1小彩灯的个数为n;则由串联电路的电阻特点得:

nR2+(88-n)R1=2200Ω;

即:n×150Ω+(88-n)×10Ω=2200Ω;

解得n=9.4;

又根据P=I2R,若n变大,电路中的总电阻R变大,电流I变小;小灯泡的电阻R不变,通过的电流I变小,P会变小,所以小灯泡的实际功率会低于0.1W,引起不能发光,所以n只能取9;

即最多允许9盏小彩灯的灯丝R1断去,其余的小彩灯还能发光.

我市新区的亮化工程初见成效 每到夜晚 五光十色的小彩灯 霓虹灯将城区装扮得绚丽多彩 如下图左所示.小明和小华准备探究小彩灯的发光情况 通过观察发现 每个小彩灯上标有“

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