5.(2024·沛县月考)如图所示是一位同学连接的电路,闭合开关后,下列对各元件状况的判断正确的是 ()

A.电压表无示数
B.电流表有示数
C.灯$\mathrm{L}_1$很亮
D.灯$\mathrm{L}_2$不能发光

5.B

【分析】要判断各元件状况，需先梳理电路的电流路径：闭合开关后，电流从电源正极出发，经过开关、灯泡$\mathrm{L}_1$后分为三条支路，分别通过电流表、灯泡$\mathrm{L}_2$、电压表回到电源负极。据此分析：电流表所在支路为通路，有电流通过；电压表所在支路因内阻极大，电流极小，但电压表测电源电压，有示数；$\mathrm{L}_2$所在支路有电流，能发光；$\mathrm{L}_1$在干路，有电流通过，正常发光。结合选项逐一判断即可。
【解析】闭合开关后，电路连接情况：$\mathrm{L}_1$在干路，电流表、$\mathrm{L}_2$、电压表并联在电源两端。①电流表所在支路是通路，有电流通过，因此电流表有示数，B选项正确；②电压表内阻非常大，所在支路电流极小，但电压表并联在电源两端，测电源电压，有示数，故A选项错误；③$\mathrm{L}_1$在干路，有电流通过，正常发光，并非“很亮”，C选项错误；④$\mathrm{L}_2$所在支路有电流通过，能发光，故D选项错误。
【答案】B
【知识点】电路的连接、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查电路的分析，关键是理清电流路径，明确电流表串联、电压表并联的使用特点，避免因看错导线连接导致电路分析错误。
【难度系数】0.5

6.如图所示电路，电源电压保持不变，闭合开关后，只有两个电表的指针发生偏转.已知灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$中只有一个出现了故障，其他元件均完好.下列说法正确的是（）

A.可能是灯泡$\mathrm{L}_1$短路
B.可能是灯泡$\mathrm{L}_2$短路
C.可能是灯泡$\mathrm{L}_1$断路
D.一定是灯泡$\mathrm{L}_2$断路

6.B

【分析】首先明确电路结构：$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电流表$\mathrm{A}$测电路电流，电压表$\mathrm{V}_1$测电源电压，电压表$\mathrm{V}_2$测$\mathrm{L}_2$两端电压。题目要求仅一个灯泡故障，且只有两个电表指针偏转，需逐一分析各故障对应的电表示数，判断是否符合条件。
【解析】
1. 若$\mathrm{L}_1$短路：电路为通路，电流表$\mathrm{A}$有示数；$\mathrm{V}_1$仍测电源电压，有示数；$\mathrm{L}_2$两端电压等于电源电压，故$\mathrm{V}_2$也有示数，三个电表均偏转，不符合要求，A错误。
2. 若$\mathrm{L}_2$短路：$\mathrm{V}_2$被短路，示数为0；电路为通路，电流表$\mathrm{A}$有示数；$\mathrm{V}_1$仍测电源电压，有示数，此时仅$\mathrm{A}$、$\mathrm{V}_1$两个电表偏转，符合条件，B正确。
3. 若$\mathrm{L}_1$断路：电路断开，电流表$\mathrm{A}$无示数；$\mathrm{V}_1$通过开关接电源两极，有示数；$\mathrm{V}_2$左端无法接到电源负极，无示数，仅$\mathrm{V}_1$一个电表偏转，不符合要求，C错误。
4. 若$\mathrm{L}_2$断路：电流表$\mathrm{A}$无示数；$\mathrm{V}_1$测电源电压，有示数；$\mathrm{V}_2$通过$\mathrm{L}_1$、电流表接电源两极，有示数，此时是$\mathrm{V}_1$、$\mathrm{V}_2$偏转，但并非“一定是$\mathrm{L}_2$断路”，还可能是$\mathrm{L}_2$短路，D错误。
【答案】B
【知识点】串联电路故障分析；电压表使用；电流表使用
【点评】本题是电路故障分析的典型题，需明确各电表测量对象，掌握短路、断路时电表的示数变化规律，逐一排查选项即可得出结论，考查对电路故障的分析能力。
【难度系数】0.5

7. 如图所示，电源电压保持不变.当开关S₁断开，S₂、S₃闭合时，电压表的示数为6V.则：
(1)电源电压是多少？
(2)当开关S₁、S₃断开，S₂闭合时，电压表的示数为4V，则L₁、L₂两端的电压是多少？
(3)当开关S₁、S₃闭合，S₂断开时，电流表A和A₁的示数分别为0.5A和0.2A，则通过L₁、L₂的电流是多少？

7.解:(1)当开关$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$闭合,$\mathrm{S}_1$断开时,灯泡$\mathrm{L}_1$被短路,电路中只有$\mathrm{L}_2$,电压表的示数为6V,即电源电压为6V.
(2)当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$断开,$\mathrm{S}_2$闭合时,两个灯泡串联,电压表测$\mathrm{L}_2$两端的电压,此时电压表的示数为4V,则$U_2=4\mathrm{V}$,根据串联电路电压的规律,可知$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1=U-U_2=6\mathrm{V}-4\mathrm{V}=2\mathrm{V}$.
(3)当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$闭合,$\mathrm{S}_2$断开时,两个灯泡并联,电流表A测干路电流,电流表$\mathrm{A}_1$测通过$\mathrm{L}_1$的电流,则$I_1=0.2\mathrm{A}$,根据并联电路电流的规律,可知通过$\mathrm{L}_2$的电流$I_2=I-I_1=0.5\mathrm{A}-0.2\mathrm{A}=0.3\mathrm{A}$.

【分析】
解题思路：根据开关的通断情况，分三种状态判断电路的连接方式，明确电压表、电流表的测量对象，再利用串并联电路的电压、电流规律进行计算。第一步分析S₁断开、S₂和S₃闭合时的电路，确定电源电压；第二步分析S₁和S₃断开、S₂闭合时的串联电路，计算L₁的电压；第三步分析S₁和S₃闭合、S₂断开时的并联电路，计算L₂的电流。
【解析】
(1) 当开关$\mathrm{S}_1$断开，$\mathrm{S}_2$、$\mathrm{S}_3$闭合时，$\mathrm{L}_1$被短路，电路为$\mathrm{L}_2$的简单电路，电压表测电源电压，因此电源电压$U=6\mathrm{V}$。
(2) 当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$断开，$\mathrm{S}_2$闭合时，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电压表测$\mathrm{L}_2$两端的电压，即$U_2=4\mathrm{V}$。根据串联电路总电压等于各部分电压之和，$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1=U-U_2=6\mathrm{V}-4\mathrm{V}=2\mathrm{V}$。
(3) 当开关$\mathrm{S}_1$、$\mathrm{S}_3$闭合，$\mathrm{S}_2$断开时，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联，电流表$\mathrm{A}$测干路电流，电流表$\mathrm{A}_1$测通过$\mathrm{L}_1$的电流，即$I_1=0.2\mathrm{A}$。根据并联电路干路电流等于各支路电流之和，通过$\mathrm{L}_2$的电流$I_2=I-I_1=0.5\mathrm{A}-0.2\mathrm{A}=0.3\mathrm{A}$。
【答案】
(1) 电源电压为6V；
(2) $\mathrm{L}_1$两端电压为2V，$\mathrm{L}_2$两端电压为4V；
(3) 通过$\mathrm{L}_1$的电流为0.2A，通过$\mathrm{L}_2$的电流为0.3A。
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电流规律、电路连接判断
【点评】
本题考查动态电路分析，核心是根据开关状态判断电路串并联，结合串并联规律计算，是初中电学基础题型，需掌握电路分析的基本方法。
【难度系数】
0.6