《2025年基础训练大象出版社九年级物理全一册教科版》

11. (★★)如图 4.3 - 16 所示的串联和并联电路图中,两只灯泡的规格不同,开关 S 闭合,关于电路中的电流或电压的关系,下列说法正确的是【C】

A.甲电路中,$U = U_1 = U_2$
B.甲电路中,$U ＞ U_1 = U_2$
C.乙电路中,$I = I_1 + I_2$
D.乙电路中,$I ＞ I_1 = I_2$

答案： C

节日小彩灯的流光协奏曲
节日彩灯串如同夜空中的星河,其发光奥秘隐藏着串联电路的独特法则。传统灯串采用首尾相连的串联结构,电流如同舞者沿着唯一路径穿行,当任意灯泡损坏导致开路时,整串灯光瞬间熄灭。
现代智能彩灯则展现出进化版的电流智慧：通过在每个灯座内设置弹性金属片,当灯丝熔断时自动形成旁路通道；或将长灯串划分为多个独立小组,使故障影响范围最小化。渐变彩灯更通过芯片控制电压波动,让灯光如潮汐般明暗起伏——施加标准电压时灯泡全亮,降低电压时转为柔光模式,这种通过调节整体电压改变亮度的方式创造出梦幻的光影效果。
请根据上述材料,回答下列问题。
(1)某串彩灯接入 220 V 电源后所有灯泡正常发光,若再串联 10 只相同灯泡,每只灯泡的亮度会如何变化？
(2)为什么新型彩灯某只灯泡损坏后,其他灯泡仍能继续发光？

答案：
(1)串联电路总电压等于各部分电压之和（$U_{总}=U_{1}+U_{2}+\dots +U_{n}$）。原彩灯正常发光时，各灯泡两端电压等于额定电压；再串联10只相同灯泡后，总电压不变（220V），灯泡数量增多，每只灯泡分担的电压$U$减小。灯泡电阻$R$不变，实际功率$P=\frac{U^{2}}{R}$减小，故亮度变暗。
(2)新型彩灯灯座内设有弹性金属片，当某只灯泡灯丝熔断时，弹性金属片自动形成旁路通道（或灯串被划分为多个独立小组），电路仍为通路，因此其他灯泡仍能继续发光。