将几十个小彩灯串联后接在家庭电路中,当其中一只小彩灯的灯丝烧断后,彩灯带中其它小彩灯不会熄灭,其原因是小彩灯内有一根表面涂有绝缘物质的细金属丝与灯丝并联,如图甲所示。当灯丝正常发光时,细金属丝与导电支架不导通;当灯丝烧断时,如果灯两端的电压高于一个定值U
0 , 绝缘物质会被击穿,细金属丝与导电支架瞬间导通,使其它小彩灯仍能发光。为了研究小彩灯的这一结构,小阳找来一个彩灯串,观察发现每只小彩灯的额定电压均为5V。
(1)小阳找来的这种规格小彩灯,接入电压为220V的家庭电路中使用时,要保证每个小彩灯都能正常发光,需要用个小彩灯组成一个串联电路;
(2)小阳用一个小彩灯连入如图乙所示的电路中,通过正确操作将测得的实验数据及观察到的现象记录在下表中;
U/V | 0.5 | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.5 |
I/A | 0.06 | 0.10 | 0.12 | | 0.18 | 0.20 | 0.22 | 0 |
亮度 | 不亮 | 微红 | 亮度逐渐增大 | 不亮 |
①小彩灯两端的电压为3V时,电流表示数如图丙所示,为A;
②小彩灯正常发光时的电阻为Ω;
③小彩灯两端的电压增大时,通过小彩灯的灯丝的电流跟小彩灯两端的电压(选填“是”或“不是”)成正比。
④根据数据发现当电压U=7.5V时小灯不发光,说明此时
A.小彩灯灯丝烧断,但细金属丝表面的绝缘物质并没有被击穿
B.小彩灯灯丝烧断,且细金属丝表面的绝缘物质已被击穿
C.因为小彩灯两端电压低于额定电压,所以不亮
D.小彩灯绝缘物质被击穿时两端的电压U0应该高于7.5V且小于220V