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【典型例题3】在电学实验中，遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示，电源电压恒为4.5 V，闭合开关后两灯均不亮，用电压表先后测得a、d，a、c和a、b两端的电压均为4.5 V，则故障可能是()。
A.灯$\mathrm{L}_1$断路
B.灯$\mathrm{L}_2$断路
C.灯$\mathrm{L}_1$短路
D.灯$\mathrm{L}_2$短路
思路导引 由电路图可知，灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，闭合开关后两灯均不亮，说明电路出现断路故障。用电压表测得a、b两端的电压为4.5 V，说明电压表的正、负接线柱与电源的正、负极形成通路，则电路中与电压表并联的灯$\mathrm{L}_1$断路，A符合题意。
答案 A
A.灯$\mathrm{L}_1$断路
B.灯$\mathrm{L}_2$断路
C.灯$\mathrm{L}_1$短路
D.灯$\mathrm{L}_2$短路
思路导引 由电路图可知，灯$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，闭合开关后两灯均不亮，说明电路出现断路故障。用电压表测得a、b两端的电压为4.5 V，说明电压表的正、负接线柱与电源的正、负极形成通路，则电路中与电压表并联的灯$\mathrm{L}_1$断路，A符合题意。
答案 A
答案
A
解析
【分析】首先，闭合开关后两灯均不亮，说明电路发生断路故障（若为短路，至少一个灯发光）。接着利用电压表检测：电压表有示数，表明电压表的正负接线柱能与电源正负极连通。测得a、d、a、c、a、b两端电压均为电源电压4.5V，说明从a到电源正极是通路，从d到电源负极是通路；当测a、b时，电压表有示数，说明b到电源负极是通路，因此断路位置在a、b之间，即灯L₁断路。
【解析】由电路图可知，L₁与L₂串联。闭合开关两灯均不亮，判断为断路故障（短路时会有灯发光）。电压表测得a、d、a、c、a、b两端电压均为4.5V（电源电压），说明：①a点与电源正极连通，d点与电源负极连通；②测a、b时电压表有示数，说明b点与电源负极连通，因此断路发生在a、b之间，即L₁断路。故故障为L₁断路，对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路故障分析、断路故障判断、电压表的使用
【点评】本题是串联电路故障的典型题，解题关键是先根据“两灯不亮”判断故障类型为断路，再结合电压表的示数判断断路位置，需掌握电压表检测断路的原理：电压表有示数时，其两端到电源正负极通路，无示数则断路。
【难度系数】0.6
【解析】由电路图可知，L₁与L₂串联。闭合开关两灯均不亮，判断为断路故障（短路时会有灯发光）。电压表测得a、d、a、c、a、b两端电压均为4.5V（电源电压），说明：①a点与电源正极连通，d点与电源负极连通；②测a、b时电压表有示数，说明b点与电源负极连通，因此断路发生在a、b之间，即L₁断路。故故障为L₁断路，对应选项A。
【答案】A
【知识点】串联电路故障分析、断路故障判断、电压表的使用
【点评】本题是串联电路故障的典型题，解题关键是先根据“两灯不亮”判断故障类型为断路，再结合电压表的示数判断断路位置，需掌握电压表检测断路的原理：电压表有示数时，其两端到电源正负极通路，无示数则断路。
【难度系数】0.6
【跟踪练习】
3. 如图所示的电路中，闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为0。现将两灯位置互换后再次闭合开关，两灯均不发光，电流表示数仍为0，电压表指针明显偏转。根据以上信息，判断该电路故障可能为(
A.$\mathrm{L}_1$ 断路、$\mathrm{L}_2$ 断路
B.$\mathrm{L}_1$ 断路、$\mathrm{L}_2$ 短路
C.$\mathrm{L}_1$ 短路、$\mathrm{L}_2$ 断路
D.$\mathrm{L}_1$ 短路、$\mathrm{L}_2$ 短路
3. 如图所示的电路中，闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为0。现将两灯位置互换后再次闭合开关，两灯均不发光，电流表示数仍为0，电压表指针明显偏转。根据以上信息，判断该电路故障可能为(
B
)。A.$\mathrm{L}_1$ 断路、$\mathrm{L}_2$ 断路
B.$\mathrm{L}_1$ 断路、$\mathrm{L}_2$ 短路
C.$\mathrm{L}_1$ 短路、$\mathrm{L}_2$ 断路
D.$\mathrm{L}_1$ 短路、$\mathrm{L}_2$ 短路
答案
3. B
解析
【分析】
首先明确电路结构：L₁与L₂串联，电流表测电路总电流，电压表并联在L₂两端测其电压。先分析初始故障：闭合开关后两灯均不发光，电流表、电压表示数均为0，说明电路发生断路（若为短路，电流表应有示数，排除短路）；若L₂断路，电压表会串联在电路中测电源电压，指针偏转，与题意不符，故初始断路点在L₁，且L₂短路（L₂短路时，电压表测短路的L₂，示数为0，符合初始状态）。再分析互换两灯后的情况：互换后两灯仍不亮、电流表仍为0，说明电路仍断路；电压表指针明显偏转，说明电压表此时串联在电路中测电源电压，说明断路点在互换后的L₂（即原L₁），原L₂短路互换后仍为短路，使电压表能通过短路的L₁接到电源负极，符合电压表有示数的现象，故故障为L₁断路、L₂短路。
【解析】
1. 初始状态判断：
电路为L₁、L₂串联，电流表测电流，电压表测L₂电压。闭合开关后两灯不亮，电流表、电压表示数均为0，说明电路断路（短路时电流表应有示数，排除短路）；若L₂断路，电压表会串联测电源电压，指针偏转，与题意矛盾，故断路位置在L₁，且L₂短路（L₂短路时，电压表测短路的L₂，示数为0，符合题意）。
2. 互换两灯后判断：
互换两灯后，闭合开关，两灯仍不亮、电流表仍为0，说明电路仍断路；电压表指针明显偏转，说明电压表此时串联在电路中测电源电压，说明断路点在互换后的L₂（原L₁），原L₂短路互换后仍为短路，使电压表负接线柱通过短路的L₁接电源负极，正接线柱通过电流表接电源正极，因此电压表有示数，符合题意。综上，故障为L₁断路、L₂短路。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障、电流表电压表使用
【点评】
本题考查串联电路故障分析，需结合电流表、电压表示数变化判断故障类型（断路/短路），关键是根据互换后的电压表示数变化判断电压表串联在电路中，进而确定故障点，是中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构：L₁与L₂串联，电流表测电路总电流，电压表并联在L₂两端测其电压。先分析初始故障：闭合开关后两灯均不发光，电流表、电压表示数均为0，说明电路发生断路（若为短路，电流表应有示数，排除短路）；若L₂断路，电压表会串联在电路中测电源电压，指针偏转，与题意不符，故初始断路点在L₁，且L₂短路（L₂短路时，电压表测短路的L₂，示数为0，符合初始状态）。再分析互换两灯后的情况：互换后两灯仍不亮、电流表仍为0，说明电路仍断路；电压表指针明显偏转，说明电压表此时串联在电路中测电源电压，说明断路点在互换后的L₂（即原L₁），原L₂短路互换后仍为短路，使电压表能通过短路的L₁接到电源负极，符合电压表有示数的现象，故故障为L₁断路、L₂短路。
【解析】
1. 初始状态判断：
电路为L₁、L₂串联，电流表测电流，电压表测L₂电压。闭合开关后两灯不亮，电流表、电压表示数均为0，说明电路断路（短路时电流表应有示数，排除短路）；若L₂断路，电压表会串联测电源电压，指针偏转，与题意矛盾，故断路位置在L₁，且L₂短路（L₂短路时，电压表测短路的L₂，示数为0，符合题意）。
2. 互换两灯后判断：
互换两灯后，闭合开关，两灯仍不亮、电流表仍为0，说明电路仍断路；电压表指针明显偏转，说明电压表此时串联在电路中测电源电压，说明断路点在互换后的L₂（原L₁），原L₂短路互换后仍为短路，使电压表负接线柱通过短路的L₁接电源负极，正接线柱通过电流表接电源正极，因此电压表有示数，符合题意。综上，故障为L₁断路、L₂短路。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障、电流表电压表使用
【点评】
本题考查串联电路故障分析，需结合电流表、电压表示数变化判断故障类型（断路/短路），关键是根据互换后的电压表示数变化判断电压表串联在电路中，进而确定故障点，是中等难度的电路分析题。
【难度系数】
0.5
【典型例题4】如图所示，给出了滑动变阻器四种接入电路的示意图。其中，当滑片P向左滑动时，连入电路中的电阻变大的接法是()。
思路导引 由题图A知，滑动变阻器接左上与左下两个接线柱，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，接入电路的电阻变小，A不符合题意。由题图B知，滑动变阻器接右上与左下两个接线柱，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，接入电路的电阻变小，B不符合题意。由题图C知，滑动变阻器接左上与右下两个接线柱，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变长，接入电路的电阻变大，C符合题意。由题图D知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，当滑片向左滑动时，接入电路的阻值不变，D不符合题意。
答案 C
思路导引 由题图A知，滑动变阻器接左上与左下两个接线柱，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，接入电路的电阻变小，A不符合题意。由题图B知，滑动变阻器接右上与左下两个接线柱，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变短，接入电路的电阻变小，B不符合题意。由题图C知，滑动变阻器接左上与右下两个接线柱，当滑片向左滑动时，电阻丝接入电路的长度变长，接入电路的电阻变大，C符合题意。由题图D知，滑动变阻器同时接下面两个接线柱，滑动变阻器被接成了定值电阻，当滑片向左滑动时，接入电路的阻值不变，D不符合题意。
答案 C
答案
C。
解析
【分析】滑动变阻器的工作原理是通过改变接入电路中电阻丝的长度来改变电阻，正确接法为“一上一下”接线。判断滑片移动时电阻变化的方法：先确定接入电路的下接线柱，当滑片远离下接线柱时，接入的电阻丝长度变长，电阻变大；靠近下接线柱时，电阻丝长度变短，电阻变小。需逐个分析各选项的接线情况，判断滑片向左滑动时的电阻变化。
【解析】
选项A：滑动变阻器接左上与左下接线柱，下接线柱为左。滑片P向左滑动时，靠近下接线柱，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，不符合要求。
选项B：滑动变阻器接右上与左下接线柱，下接线柱为左。滑片P向左滑动时，靠近下接线柱，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，不符合要求。
选项C：滑动变阻器接左上与右下接线柱，下接线柱为右。滑片P向左滑动时，远离下接线柱，接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，符合要求。
选项D：滑动变阻器同时接下方两个接线柱，相当于接入定值电阻，滑片移动时接入的电阻不变，不符合要求。
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的工作原理、滑动变阻器的接线方法
【点评】本题考查滑动变阻器的使用，核心是掌握“一上一下”的接线规则，以及根据下接线柱判断滑片移动时电阻的变化，属于电学基础题，需学生理解滑动变阻器的工作原理。
【难度系数】0.6
【解析】
选项A：滑动变阻器接左上与左下接线柱，下接线柱为左。滑片P向左滑动时，靠近下接线柱，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，不符合要求。
选项B：滑动变阻器接右上与左下接线柱，下接线柱为左。滑片P向左滑动时，靠近下接线柱，接入电路的电阻丝长度变短，电阻变小，不符合要求。
选项C：滑动变阻器接左上与右下接线柱，下接线柱为右。滑片P向左滑动时，远离下接线柱，接入电路的电阻丝长度变长，电阻变大，符合要求。
选项D：滑动变阻器同时接下方两个接线柱，相当于接入定值电阻，滑片移动时接入的电阻不变，不符合要求。
【答案】C
【知识点】滑动变阻器的工作原理、滑动变阻器的接线方法
【点评】本题考查滑动变阻器的使用，核心是掌握“一上一下”的接线规则，以及根据下接线柱判断滑片移动时电阻的变化，属于电学基础题，需学生理解滑动变阻器的工作原理。
【难度系数】0.6
