4. 如图所示，闭合开关S，灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都能正常发光，两个电表都有示数。工作一段时间后，灯泡$\mathrm{L}_1$突然熄灭，灯泡$\mathrm{L}_2$仍正常发光，两个电表均无示数。若电路中仅有一处故障，则该故障可能是（）


A.灯泡$\mathrm{L}_1$开路
B.灯泡$\mathrm{L}_2$短路
C.电压表短路
D.电流表开路

4. D

【分析】
首先明确电路结构：灯泡$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$并联，电流表$\mathrm{A}$测$\mathrm{L}_1$支路的电流，电压表$\mathrm{V}$测电源两端的电压。根据故障现象：$\mathrm{L}_1$熄灭、$\mathrm{L}_2$正常发光（说明$\mathrm{L}_2$支路和电源均正常），且电流表、电压表均无示数，逐一分析各选项故障是否符合条件。
【解析】
1. 电路结构梳理：$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$并联，电流表与$\mathrm{L}_1$串联，测量$\mathrm{L}_1$的电流；电压表并联在电源两端，测量电源电压。
2. 选项分析：
A. 若$\mathrm{L}_1$开路：$\mathrm{L}_1$支路断开，电流表无示数；但电压表仍可通过$\mathrm{L}_1$的上端连接到电源正极，电压表有示数，不符合“两个电表均无示数”，排除。
B. 若$\mathrm{L}_2$短路：电源被短路，整个电路故障，$\mathrm{L}_2$无法正常发光，排除。
C. 若电压表短路：电源被短路，$\mathrm{L}_2$无法正常发光，排除。
D. 若电流表开路：$\mathrm{L}_1$支路断开，$\mathrm{L}_1$熄灭，电流表无示数；此时电压表上端通过$\mathrm{L}_1$连接到电源正极，电压表下端也接电源正极，电压表两端电压为0，无示数；而$\mathrm{L}_2$支路仍为通路，$\mathrm{L}_2$正常发光，完全符合故障现象。
【答案】
D
【知识点】
并联电路故障分析、电表的使用
【点评】
本题考查并联电路的故障排查，需明确各电表的测量对象，结合故障现象逐一验证，关键是理解电流表开路时对电压表的影响，是电路故障分析的典型题型。
【难度系数】
0.4

5. 小明在做“伏安法测小灯泡电阻”实验时，把图中电流表和电压表的位置交换了，闭合开关后会造成 （）


A.电流表烧坏
B.电压表烧坏
C.小灯泡烧坏
D.小灯泡不亮

5. D

【分析】要解决这个问题，需先明确电流表和电压表的特性：电流表内阻极小，相当于导线（短路）；电压表内阻极大，相当于开路（断路）。当电流表和电压表位置交换后，电压表会串联在电路中，此时电路总电阻近似等于电压表的内阻，非常大。根据欧姆定律，电路中的电流会极小，几乎为零。再逐一分析选项：电流表电流几乎为零，不会烧坏；电压表虽串联，但量程适配的话不会烧坏；小灯泡电流几乎为零，实际功率几乎为零，所以不亮，不会烧坏。因此正确选项是D。
【解析】1. 明确电表特性：电流表电阻很小，相当于短路；电压表电阻很大，相当于断路。2. 分析电路变化：两表位置交换后，电压表串联接入电路，总电阻近似等于电压表内阻，远大于小灯泡和滑动变阻器的总电阻。3. 计算电路电流：根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电源电压$U$不变，总电阻$R$极大，因此电路电流$I$极小，几乎为0。4. 分析各元件状态：电流表中电流几乎为0，不会烧坏；电压表两端电压接近电源电压，但电压表量程通常较大，不会烧坏；小灯泡的实际功率$P=I^2R_L\approx0$，所以小灯泡不亮，也不会烧坏。综上，答案为D。
【答案】D
【知识点】电流表使用，电压表使用，欧姆定律
【点评】本题考查电流表和电压表的使用规则，核心是掌握两表的内阻特点，分析电路变化后的电流情况，属于基础题，需牢记电表的正确接法及特性。
【难度系数】0.6

6. 如图所示，当开关S闭合后，两个小灯泡发光，电压表示数为4 V。过了2 min，电压表示数为0，经检查除小灯泡外其余器材的连接良好。若只有一处故障，则该故障可能是。
。

6. 小灯泡L₂短路或小灯泡L₁开路

【分析】首先明确电路结构：L₁与L₂串联，电压表并联在L₂两端，测量L₂的电压。电压表示数为0，说明电压表两端无电压差，结合“只有一处故障且器材连接良好”的条件，需分析两种可能：要么电压表所测的L₂短路，导致电压表被短路；要么电路某处开路，使电压表无法连接到电源两端，导致示数为0。
【解析】1. 判断电路连接：由图可知，L₁和L₂串联，电压表V并联在L₂两端，测L₂的电压。2. 分析故障：①若L₂短路，电压表并联在短路的L₂两端，相当于接在导线上，导线电压为0，电压表示数为0；②若L₁开路，整个电路断开，电压表两端均接电源负极，无电位差，示数为0。两种故障均符合“只有一处故障”的条件。
【答案】小灯泡L₂短路；小灯泡L₁开路
【知识点】串联电路故障分析、电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的故障分析，需结合电压表的测量对象，分析电压表示数为0时的两种典型故障，是电学故障分析的基础题型，需掌握短路、开路对电压表示数的影响。
【难度系数】0.5

7. 下图是某同学制作的一个“电子秤”的电路图，能在电压表上读出秤盘上所放物体的重力大小。

(1)当秤盘上不放物体时，滑片P恰好处于a点。闭合开关，当秤盘上所放钩码个数增加时，电压表示数将（填“变大”“变小”或“不变”，下同），电路中的电流将。
(2)使用一段时间后，在秤盘上放重力为1 N的钩码时，表盘读数比1 N大；换不同重力的钩码反复实验，每次读数都不同且都大于所放钩码的重力。产生这一现象的原因可能是（填字母）。
A. $R_1$ 短路
B. $R_1$ 开路
C. $R_2$ 短路
D. $R_2$ 开路

7. (1)变大 不变 (2)A

【分析】
首先明确电路结构：R₁与滑动变阻器R₂串联，R₂全部接入电路，电压表测量滑片P与a端之间电阻的电压。
(1) 当秤盘上物体重力增加时，弹簧伸长，滑片P向b端移动，电压表测量的aP段电阻会变化；由于R₂全部接入电路，总电阻不变，电源电压不变，可判断电路电流的变化，再结合欧姆定律分析电压表示数的变化。
(2) 电压表读数偏大，说明相同钩码时，电压表示数比正常情况大，需结合电路故障对电流、电压的影响逐一分析选项。
【解析】
(1) 电路中R₁与R₂串联，总电阻$R_{总}=R_1+R_2$，电源电压U恒定，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R_{总}}$，电路电流I保持不变。当秤盘上物体重力增加，滑片P向b端移动，电压表测量的aP段电阻$R_{ap}$增大，由$U=IR_{ap}$，I不变、$R_{ap}$增大，因此电压表示数变大，电路中的电流不变。
(2) 分析各选项：
A. $R_1$短路：总电阻减小，电路电流增大，相同$R_{ap}$时，$U=IR_{ap}$变大，电压表示数偏大，符合题意；
B. $R_1$开路：电路断开，电压表无示数，不符合；
C. $R_2$短路：电压表测量的部分被短路，电压表示数为0，不符合；
D. $R_2$开路：电路断开，电压表无示数，不符合。故选A。
【答案】
(1) 变大；不变 (2) A
【知识点】
欧姆定律；串联电路特点；滑动变阻器应用
【点评】
本题结合电子秤的实际场景，考查串联电路的电流、电压规律及欧姆定律的应用，故障分析需结合电路特点逐一推导，难度适中，能较好考查学生对电路知识的综合应用能力。
【难度系数】
0.5