【典型例题3】如图所示的电路中，闭合开关S后，发现$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$两灯泡都不亮。将一根导线的两端分别接到a、b点时，两灯泡都不亮；接到c、d点时，两灯泡都不亮；接到d、e点时，只有一个灯泡发光。电路故障可能是()


A.开关S接触不良
B.灯泡$\mathrm{L}_2$的灯丝断了
C.灯泡$\mathrm{L}_2$的灯丝短路
D.灯泡$\mathrm{L}_1$的灯丝断了
答案 D

D

【分析】
闭合开关后两灯都不亮，说明电路为断路故障（若为短路，至少一个灯泡会发光）。通过导线分段短路检测故障：1. 导线接a、b点（开关两端），两灯仍不亮，说明开关处无断路；2. 导线接c、d点（L₂两端），两灯不亮，说明L₂处无断路；3. 导线接d、e点（L₁两端），只有一个灯泡发光，说明此时电路通路，断路位置在d、e之间，即L₁的灯丝断路。
【解析】
该电路为串联电路，闭合开关后两灯都不亮，判定为断路故障：
1. 若开关S接触不良（A选项），将导线接a、b时，电路接通，两灯应发光，与题意矛盾，排除A；
2. 若L₂灯丝断了（B选项），接c、d时电路接通，两灯应发光，与题意矛盾，排除B；
3. 若L₂短路（C选项），则L₁会发光，与两灯都不亮矛盾，排除C；
4. 若L₁灯丝断了（D选项），接d、e时，L₁被短路，电路接通，电流经L₂形成回路，只有L₂发光，符合“只有一个灯泡发光”的条件，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
电路故障分析、串联电路特点
【点评】
本题考查串联电路中断路故障的判断，利用导线短路各段电路定位故障，是电路故障分析的典型题型，需掌握串联电路的通路、断路特点逐步排查。
【难度系数】
0.5

【典型例题4】小宁同学按图示电路图连接电路，完成探究串联电路中各处电流的关系的实验。
(1)在连接电路时，开关应处于状态。
(2)闭合开关前，发现电流表的指针指在零刻度线的左侧，接下来的操作应是。
(3)闭合开关S后，发现L₁发光，L₂不发光，发生此现象的原因可能是L₂（选填“短路”或“断路”）。
(4)排除故障后，小宁将电流表分别接到A、B、C三处，将实验数据记录在表中，马上总结出实验结论，同组同学觉得就这样得出结论有问题，他们应该后再得出结论。

答案（1）断开 （2）对电流表进行调零 （3）短路 （4）换用不同规格的灯泡进行多次实验

(1)断开 (2)对电流表进行调零 (3)短路 (4)换用不同规格的灯泡进行多次实验

【分析】
本题围绕串联电路电流探究实验展开，需结合电学实验的基本操作、电流表使用规则、串联电路故障特点及实验结论的科学性来思考：
1. 连接电路时，为防止短路损坏元件，开关需断开，这是电学实验的安全要求；
2. 电流表使用前需调零，指针不在零位时应先调零；
3. 串联电路中，一个灯亮说明电路通路，另一灯不亮则是该灯短路（若断路则整个电路断开，L₁也不亮）；
4. 单次实验结论有偶然性，需多次实验换用不同规格灯泡，使结论具普遍性。
【解析】
(1) 连接电路时，若开关闭合，可能因接线错误造成短路，损坏电源或元件，因此开关应处于断开状态；
(2) 电流表使用前需确认指针指在零刻度线，若指针在零刻度线左侧，应对电流表进行调零操作，确保测量准确；
(3) 串联电路中，L₁发光说明电路是通路，L₂不发光，若L₂断路则整个电路断开，L₁也不会发光，因此故障为L₂短路；
(4) 仅一组实验数据得出的结论具有偶然性，为使结论具有普遍性，应换用不同规格的灯泡进行多次实验后再总结结论。
【答案】
(1)断开 (2)对电流表进行调零 (3)短路 (4)换用不同规格的灯泡进行多次实验
【知识点】
电路基本操作、电流表使用、串联电路实验探究
【点评】
本题是电学实验的典型基础题，考查实验操作规范、故障分析及实验设计的严谨性，注重对实验过程的理解，难度适中。
【难度系数】
0.7