解题思路:知道一个小彩灯正常发光时的电压,串联在220V的电源上,根据串联电路电压的特点,可求得所接灯的个数,此时的总电阻为nR(热电阻),当灯丝烧断时,烧断灯丝处电压到达电源电压220V氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通.
利用公式P=UI求出灯泡的功率,再利用W=Pt可求出这些小灯泡1h消耗的电能.
串接的灯数n=[220V/4V]=55;
电路总电阻为R总=nR=55×20Ω=1100Ω;
每只灯泡两端的电压整等于灯泡的额定电压U=4V,
所以每只灯泡的功率P=UI=4V×0.3A=1.2W,
所以55只灯泡1h内消耗的电能为W=55Pt=55×1.2W×3600s=237600J;
当其中一只彩灯灯丝烧断瞬间,发生断路的地方的电压接近电源电压220V,氧化铜被击穿,细金属丝与灯丝支架导通,保证其它灯泡继续发光.
故答案为:55;1100;237600;220.
点评:
本题考点: 欧姆定律的应用;串联电路的电压规律;电阻的串联;电功的计算.
考点点评: 确定何时用热电阻、何时用冷电阻,知道串联电路中发生断路的地方两端电压为电源电压是本题关键.注意此题中每只灯泡两端的电压都等于灯泡的额定电压,有时并不恰好相等.