解题思路:(1)由串联电路的特点可得灯泡应串联;根据串联电路起分压作用进行分析,已知家庭电路的电压值和一个小灯泡的额定电压,根据n=[U/U]即可求出.
(2)先分析电路中的总电阻,然后根据欧姆定律判断电流的变化,再利用P=I2R判断功率的变化;利用欧姆定律求出灯泡的电阻,利用P=U
U
2
R
求出功率为1W时,每个彩灯两端的电压,最后根据n=[U/U]即可求出.
根据P=I2R求出电路中电流,再根据欧姆定律求出总电阻,最后根据串联电路总电阻的求出用彩灯个数和R1、R2的阻值表示即可求出.
(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:[220V/2.5V]=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=
U额
I额=[2.5V/0.25A]=10Ω;
若R1的实际功率等于1W时,
∵P=
U2
R
∴R1两端电压U=
PR1=
1W×10Ω=
10V≈3.16V,则此时电路中没有烧断的灯泡为n′=[220V/3.16V]≈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=
P
R1=
0.1W
10Ω
点评:
本题考点: 串联电路的电压规律;实际功率.
考点点评: 本题考查对串联电路电阻的变化分析,注意二人的说法是相反的两种情况,小婷的说法若烧坏一个彩灯,然后会继续烧坏更多的彩灯;而小明的说法是若烧坏一个彩灯,其余的彩灯只会变暗,不会烧坏更多的彩灯.