1. 如图 ZT-8-1 所示电路中,开关闭合后,两电灯都发光,电表正常工作,一段时间后,由于灯$\mathrm{L}_1$短路(灯$\mathrm{L}_2$、电表不会烧坏),会有下列哪种情况发生(
A.电流表示数变小
B.电压表无示数
C.电流表示数不变
D.电压表示数变大


图 ZT-8-1
图 ZT-8-2
B
)A.电流表示数变小
B.电压表无示数
C.电流表示数不变
D.电压表示数变大
图 ZT-8-1
图 ZT-8-2
答案
1.B
解析
【分析】首先明确原电路的连接方式:该电路中$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,电流表测量电路中的总电流,电压表并联在$\mathrm{L}_1$两端。当$\mathrm{L}_1$短路时,需分析电路总电阻、电流及电压表示数的变化:$\mathrm{L}_1$短路后相当于导线,电路总电阻减小,电源电压不变,根据欧姆定律可判断电流变化;电压表并联在短路的$\mathrm{L}_1$两端,导线电压为0,由此判断电压表示数变化,进而选出正确选项。
【解析】原电路中,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,电流表测串联电路的电流,电压表测$\mathrm{L}_1$两端电压。当$\mathrm{L}_1$短路时:①电路总电阻变为$R_2$(原总电阻为$R_1+R_2$),总电阻减小,电源电压$U$不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,电路电流变大,故电流表示数变大,排除A、C选项;②电压表并联在短路的$\mathrm{L}_1$两端,短路部分相当于导线,导线两端电压为0,因此电压表示数为0,即无示数,故B正确,D错误(电压表示数不会变大)。
【答案】B
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电路故障分析
【点评】本题考查串联电路的故障分析,需先明确电表的测量对象,再结合短路故障的特点,利用欧姆定律分析电表示数变化,是初中物理电路部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.5
【解析】原电路中,$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,电流表测串联电路的电流,电压表测$\mathrm{L}_1$两端电压。当$\mathrm{L}_1$短路时:①电路总电阻变为$R_2$(原总电阻为$R_1+R_2$),总电阻减小,电源电压$U$不变,由欧姆定律$I=\frac{U}{R}$可知,电路电流变大,故电流表示数变大,排除A、C选项;②电压表并联在短路的$\mathrm{L}_1$两端,短路部分相当于导线,导线两端电压为0,因此电压表示数为0,即无示数,故B正确,D错误(电压表示数不会变大)。
【答案】B
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电路故障分析
【点评】本题考查串联电路的故障分析,需先明确电表的测量对象,再结合短路故障的特点,利用欧姆定律分析电表示数变化,是初中物理电路部分的基础题型,难度适中。
【难度系数】0.5
2. 如图ZT-8-2所示,当开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合时,两灯都正常发光,过一会儿,$\mathrm{L}_{2}$灯丝突然烧断,则(
A.灯$\mathrm{L}_{1}$变得更亮,电流表示数不变,电压表示数变小
B.灯$\mathrm{L}_{1}$亮度不变,电流表示数变小,电压表示数不变
C.灯$\mathrm{L}_{1}$亮度变暗,电流表示数变小,电压表示数不变
D.灯$\mathrm{L}_{1}$亮度不变,电流表示数不变,电压表示数变小
B
)A.灯$\mathrm{L}_{1}$变得更亮,电流表示数不变,电压表示数变小
B.灯$\mathrm{L}_{1}$亮度不变,电流表示数变小,电压表示数不变
C.灯$\mathrm{L}_{1}$亮度变暗,电流表示数变小,电压表示数不变
D.灯$\mathrm{L}_{1}$亮度不变,电流表示数不变,电压表示数变小
答案
2.B
解析
【分析】
首先判断电路连接:开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合时,灯$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路总电流。当$\mathrm{L}_{2}$灯丝烧断后,根据并联电路“各支路独立工作、互不影响”的特点,分析$\mathrm{L}_{1}$的亮度变化;再结合并联电路电流规律分析电流表示数变化,电压表始终测电源电压,示数不变,据此判断选项。
【解析】
1. 电路分析:$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合时,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。
2. $\mathrm{L}_{1}$亮度判断:并联电路中各支路电压等于电源电压,$\mathrm{L}_{2}$烧断后,$\mathrm{L}_{1}$两端电压仍等于电源电压,$\mathrm{L}_{1}$的电阻不变,由电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$可知,$\mathrm{L}_{1}$的实际功率不变,因此亮度不变。
3. 电流表示数判断:干路电流等于各支路电流之和,即$I=I_1+I_2$;$\mathrm{L}_{2}$烧断后,$\mathrm{L}_{2}$支路电流$I_2=0$,干路电流变为$I'=I_1$,因此电流表示数变小。
4. 电压表示数判断:电压表始终测量电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变。
综上,符合条件的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】
本题考查并联电路的基本性质,核心是理解并联支路独立工作、互不影响,以及并联电路的电压、电流规律,属于初中物理电路部分的基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
首先判断电路连接:开关$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合时,灯$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,电压表测量电源电压,电流表测量干路总电流。当$\mathrm{L}_{2}$灯丝烧断后,根据并联电路“各支路独立工作、互不影响”的特点,分析$\mathrm{L}_{1}$的亮度变化;再结合并联电路电流规律分析电流表示数变化,电压表始终测电源电压,示数不变,据此判断选项。
【解析】
1. 电路分析:$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{2}$闭合时,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$并联,电压表测电源电压,电流表测干路电流。
2. $\mathrm{L}_{1}$亮度判断:并联电路中各支路电压等于电源电压,$\mathrm{L}_{2}$烧断后,$\mathrm{L}_{1}$两端电压仍等于电源电压,$\mathrm{L}_{1}$的电阻不变,由电功率公式$P=\frac{U^2}{R}$可知,$\mathrm{L}_{1}$的实际功率不变,因此亮度不变。
3. 电流表示数判断:干路电流等于各支路电流之和,即$I=I_1+I_2$;$\mathrm{L}_{2}$烧断后,$\mathrm{L}_{2}$支路电流$I_2=0$,干路电流变为$I'=I_1$,因此电流表示数变小。
4. 电压表示数判断:电压表始终测量电源电压,电源电压不变,所以电压表示数不变。
综上,符合条件的是选项B。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点、欧姆定律、电功率
【点评】
本题考查并联电路的基本性质,核心是理解并联支路独立工作、互不影响,以及并联电路的电压、电流规律,属于初中物理电路部分的基础题,难度适中。
【难度系数】
0.6
3. 如图ZT-8-3所示是小明同学做“测定小灯泡电阻”的实验电路图。当实验电路连接完成,闭合开关时,发现灯泡较暗,两表的示数均较小,移动滑动变阻器的滑片,现象不变。则电路出现故障的原因可能是(


A.灯泡发生断路
B.灯泡发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面的两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱

变式 如图ZT-8-4所示是测量小灯泡正常发光时电阻的实物图,其中电源电压为6 V,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,正常发光时的电阻约为10 Ω,小明实验时使用的滑动变阻器规格为“12 Ω 1 A”。电路连接无误后,各元件完好,闭合开关,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5 V,出现这种现象的原因是
D
)A.灯泡发生断路
B.灯泡发生短路
C.滑动变阻器同时接了上面的两个接线柱
D.滑动变阻器同时接了下面的两个接线柱
变式 如图ZT-8-4所示是测量小灯泡正常发光时电阻的实物图,其中电源电压为6 V,小灯泡正常发光时的电压为2.5 V,正常发光时的电阻约为10 Ω,小明实验时使用的滑动变阻器规格为“12 Ω 1 A”。电路连接无误后,各元件完好,闭合开关,无论怎样移动滑片P,电压表的示数都调不到2.5 V,出现这种现象的原因是
滑动变阻器的最大阻值太小
。答案
3.D
变式:滑动变阻器的最大阻值太小
变式:滑动变阻器的最大阻值太小
解析
【分析】
首先分析原题目故障:闭合开关后灯泡较暗、电流表和电压表示数均较小,移动滑片现象不变,说明电路电阻过大且滑动变阻器无法改变接入电阻。逐一排查选项:A选项灯泡断路时,电流表无示数,电压表串联测电源电压(示数大),不符合;B选项灯泡短路时,电压表无示数、电流过大,灯泡不亮,不符合;C选项滑动变阻器接上面两个接线柱,接入电阻为0,灯泡会很亮、两表示数大,不符合;D选项滑动变阻器接下面两个接线柱,相当于接入最大阻值的定值电阻,电路总电阻大、电流小,灯泡暗且移动滑片无法改变电阻,符合题意。变式题中,电源电压6V,灯泡正常发光需2.5V,根据串联分压计算,滑动变阻器需分担3.5V,所需阻值为14Ω,但滑动变阻器最大仅12Ω,无法满足分压需求,故电压调不到2.5V。
【解析】
原题目:
选项A:灯泡断路,电路断开,电流表无示数,电压表串联测电源电压,示数大,与题意不符,排除;
选项B:灯泡短路,电压表被短路无示数,电路电阻小、电流大,灯泡不亮,与题意不符,排除;
选项C:滑动变阻器接上面两个接线柱,接入电阻为0,电路总电阻小、电流大,灯泡较亮,两表示数大,与题意不符,排除;
选项D:滑动变阻器接下面两个接线柱,接入最大阻值,电路总电阻大、电流小,灯泡暗,移动滑片无法改变接入电阻,现象不变,符合题意。
变式题:
串联电路中,灯泡正常发光时电流I=U灯/R灯=2.5V/10Ω=0.25A,滑动变阻器需分担电压U滑=6V-2.5V=3.5V,所需阻值R滑=U滑/I=3.5V/0.25A=14Ω,而滑动变阻器最大阻值仅12Ω,无法满足分压要求,故电压表示数调不到2.5V。
【答案】
3.D;变式:滑动变阻器的最大阻值太小
【知识点】
电路故障分析、串联分压原理、滑动变阻器使用
【点评】
本题结合测定小灯泡电阻的实验,考查电路故障排查与串联分压的应用,需根据电表现象分析故障,变式题需通过计算判断滑动变阻器阻值不足的问题,注重实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.5
首先分析原题目故障:闭合开关后灯泡较暗、电流表和电压表示数均较小,移动滑片现象不变,说明电路电阻过大且滑动变阻器无法改变接入电阻。逐一排查选项:A选项灯泡断路时,电流表无示数,电压表串联测电源电压(示数大),不符合;B选项灯泡短路时,电压表无示数、电流过大,灯泡不亮,不符合;C选项滑动变阻器接上面两个接线柱,接入电阻为0,灯泡会很亮、两表示数大,不符合;D选项滑动变阻器接下面两个接线柱,相当于接入最大阻值的定值电阻,电路总电阻大、电流小,灯泡暗且移动滑片无法改变电阻,符合题意。变式题中,电源电压6V,灯泡正常发光需2.5V,根据串联分压计算,滑动变阻器需分担3.5V,所需阻值为14Ω,但滑动变阻器最大仅12Ω,无法满足分压需求,故电压调不到2.5V。
【解析】
原题目:
选项A:灯泡断路,电路断开,电流表无示数,电压表串联测电源电压,示数大,与题意不符,排除;
选项B:灯泡短路,电压表被短路无示数,电路电阻小、电流大,灯泡不亮,与题意不符,排除;
选项C:滑动变阻器接上面两个接线柱,接入电阻为0,电路总电阻小、电流大,灯泡较亮,两表示数大,与题意不符,排除;
选项D:滑动变阻器接下面两个接线柱,接入最大阻值,电路总电阻大、电流小,灯泡暗,移动滑片无法改变接入电阻,现象不变,符合题意。
变式题:
串联电路中,灯泡正常发光时电流I=U灯/R灯=2.5V/10Ω=0.25A,滑动变阻器需分担电压U滑=6V-2.5V=3.5V,所需阻值R滑=U滑/I=3.5V/0.25A=14Ω,而滑动变阻器最大阻值仅12Ω,无法满足分压要求,故电压表示数调不到2.5V。
【答案】
3.D;变式:滑动变阻器的最大阻值太小
【知识点】
电路故障分析、串联分压原理、滑动变阻器使用
【点评】
本题结合测定小灯泡电阻的实验,考查电路故障排查与串联分压的应用,需根据电表现象分析故障,变式题需通过计算判断滑动变阻器阻值不足的问题,注重实验原理的理解与应用。
【难度系数】
0.5
4. 如图ZT-8-5所示是小明在“测量小灯泡电阻”的实验中设计的电路图,按电路图连接好电路,闭合开关后发现小灯泡不发光,电流表、电压表均有示数,移动滑动变阻器的滑片,小灯泡仍不发光。电路故障可能是(
A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
A
)A.小灯泡短路
B.小灯泡断路
C.滑动变阻器短路
D.滑动变阻器断路
答案
4.A
解析
【分析】
判断电路故障需先根据电流表、电压表的示数确定电路状态:电流表有示数说明电路是通路,无断路故障;电压表有示数说明电压表与电源两极连通。再结合“小灯泡不发光”的条件逐一分析选项,筛选正确答案。
【解析】
1. 电流表有示数,说明电路为通路,因此断路故障可排除:B选项小灯泡断路、D选项滑动变阻器断路时,电路断开,电流表无示数,故排除B、D;
2. C选项滑动变阻器短路时,电路总电阻很小,电流较大,小灯泡会发光,不符合“小灯泡不发光”的条件,排除C;
3. A选项小灯泡短路时,电路仍为通路,电流表有示数;小灯泡短路后相当于导线,因此不发光;结合题目设定,此时电压表有示数,符合“电流表、电压表均有示数,小灯泡不发光”的条件,故故障为小灯泡短路。
【答案】
A
【知识点】
电路故障分析、串联电路特点
【点评】
本题是电学实验中常见的电路故障分析题,需掌握电流表、电压表在通路、断路、短路时的示数特点,难度适中,属于学生易掌握的题型。
【难度系数】
0.5
判断电路故障需先根据电流表、电压表的示数确定电路状态:电流表有示数说明电路是通路,无断路故障;电压表有示数说明电压表与电源两极连通。再结合“小灯泡不发光”的条件逐一分析选项,筛选正确答案。
【解析】
1. 电流表有示数,说明电路为通路,因此断路故障可排除:B选项小灯泡断路、D选项滑动变阻器断路时,电路断开,电流表无示数,故排除B、D;
2. C选项滑动变阻器短路时,电路总电阻很小,电流较大,小灯泡会发光,不符合“小灯泡不发光”的条件,排除C;
3. A选项小灯泡短路时,电路仍为通路,电流表有示数;小灯泡短路后相当于导线,因此不发光;结合题目设定,此时电压表有示数,符合“电流表、电压表均有示数,小灯泡不发光”的条件,故故障为小灯泡短路。
【答案】
A
【知识点】
电路故障分析、串联电路特点
【点评】
本题是电学实验中常见的电路故障分析题,需掌握电流表、电压表在通路、断路、短路时的示数特点,难度适中,属于学生易掌握的题型。
【难度系数】
0.5
变式 如图ZT-8-6所示,开关S闭合后,观察发现灯泡$\mathrm{L}_1$亮、$\mathrm{L}_2$不亮。调节滑动变阻器的滑片$P$,灯泡$\mathrm{L}_1$的亮度发生变化,但灯泡$\mathrm{L}_2$始终不亮。关于故障原因,下列判断正确的是(

A.灯泡$\mathrm{L}_2$灯丝断了
B.滑动变阻器短路了
C.灯泡$\mathrm{L}_2$短路了
D.灯泡$\mathrm{L}_1$断路了
C
)A.灯泡$\mathrm{L}_2$灯丝断了
B.滑动变阻器短路了
C.灯泡$\mathrm{L}_2$短路了
D.灯泡$\mathrm{L}_1$断路了
答案
变式:C
解析
【分析】首先明确电路连接:L₁、L₂、滑动变阻器串联,电压表测L₁两端电压。开关闭合后L₁亮,说明电路是通路,可先排除断路类故障;调节滑片P时L₁亮度变化,说明滑动变阻器能正常改变电路电阻,再结合L₂不亮的现象,分析各选项是否符合串联电路故障的特点。
【解析】
1. 电路通路判断:开关闭合后L₁亮,说明整个电路是通路,不存在断路故障。若L₂灯丝断(选项A)或L₁断路(选项D),电路会断开,L₁无法发光,故排除A、D;
2. 滑动变阻器状态判断:调节滑片P时L₁亮度发生变化,说明滑动变阻器能改变电路总电阻,正常工作。若滑动变阻器短路(选项B),其电阻为0,调节滑片不会改变电路电阻,L₁亮度不会变化,故排除B;
3. L₂故障判断:串联电路中,若L₂短路,电流会绕过L₂,L₂不工作,电路仍为通路,L₁正常发光;调节滑片时,滑动变阻器改变电路电阻,L₁亮度随之变化,符合题目现象,故选项C正确。
【答案】C
【知识点】串联电路故障分析、滑动变阻器的使用
【点评】本题结合串联电路特点和滑动变阻器的作用判断故障,需理清各元件连接关系,区分断路、短路对电路的影响,是电路故障分析的基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路通路判断:开关闭合后L₁亮,说明整个电路是通路,不存在断路故障。若L₂灯丝断(选项A)或L₁断路(选项D),电路会断开,L₁无法发光,故排除A、D;
2. 滑动变阻器状态判断:调节滑片P时L₁亮度发生变化,说明滑动变阻器能改变电路总电阻,正常工作。若滑动变阻器短路(选项B),其电阻为0,调节滑片不会改变电路电阻,L₁亮度不会变化,故排除B;
3. L₂故障判断:串联电路中,若L₂短路,电流会绕过L₂,L₂不工作,电路仍为通路,L₁正常发光;调节滑片时,滑动变阻器改变电路电阻,L₁亮度随之变化,符合题目现象,故选项C正确。
【答案】C
【知识点】串联电路故障分析、滑动变阻器的使用
【点评】本题结合串联电路特点和滑动变阻器的作用判断故障,需理清各元件连接关系,区分断路、短路对电路的影响,是电路故障分析的基础题型。
【难度系数】0.5
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