13 如图所示的电路,闭合开关S时,发现小灯$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$均不亮。已知故障只发生在$\mathrm{L}_1$或$\mathrm{L}_2$上。为了检测故障,现用完好的电流表替换其中一个电路元件。请写出具体操作、实验现象及其对应的故障。

答案
13.用电流表替换L₁,若L₂发光,电流表示数大于0,则L₁开路;若L₂不发光,电流表示数为0,则L₂开路。(或用电流表替换L₂,若L₁发光,电流表示数大于0,则L₂开路;若L₁不发光,电流表示数为0,则L₁开路。)
解析
【分析】
该电路为串联电路,闭合开关后两灯均不亮,说明故障为开路(若为短路,至少一个灯发光,不符合题意),且故障仅发生在$\mathrm{L}_1$或$\mathrm{L}_2$上。电流表相当于导线,替换其中一个灯后,可通过电路是否导通判断故障:若替换的是开路的灯,电路接通,另一灯发光且电流表有示数;若替换的是完好的灯,电路仍开路,另一灯不发光且电流表无示数。
【解析】
方法一:用完好的电流表替换$\mathrm{L}_1$。
若$\mathrm{L}_2$发光,电流表示数大于0,说明电路导通,原$\mathrm{L}_1$处开路,故障为$\mathrm{L}_1$开路;
若$\mathrm{L}_2$不发光,电流表示数为0,说明电路仍断开,原$\mathrm{L}_2$处开路,故障为$\mathrm{L}_2$开路。
方法二:用完好的电流表替换$\mathrm{L}_2$。
若$\mathrm{L}_1$发光,电流表示数大于0,说明电路导通,原$\mathrm{L}_2$处开路,故障为$\mathrm{L}_2$开路;
若$\mathrm{L}_1$不发光,电流表示数为0,说明电路仍断开,原$\mathrm{L}_1$处开路,故障为$\mathrm{L}_1$开路。
【答案】
用电流表替换$\mathrm{L}_1$,若$\mathrm{L}_2$发光,电流表示数大于0,则$\mathrm{L}_1$开路;若$\mathrm{L}_2$不发光,电流表示数为0,则$\mathrm{L}_2$开路。(或用电流表替换$\mathrm{L}_2$,若$\mathrm{L}_1$发光,电流表示数大于0,则$\mathrm{L}_2$开路;若$\mathrm{L}_1$不发光,电流表示数为0,则$\mathrm{L}_1$开路。)
【知识点】
串联电路故障、电流表使用、电路通路判断
【点评】
本题考查串联电路的故障检测,利用电流表的导线特性判断开路故障,需结合串联电路特点分析,是电路故障类的基础题型,需掌握电流表在故障检测中的应用。
【难度系数】
0.6
该电路为串联电路,闭合开关后两灯均不亮,说明故障为开路(若为短路,至少一个灯发光,不符合题意),且故障仅发生在$\mathrm{L}_1$或$\mathrm{L}_2$上。电流表相当于导线,替换其中一个灯后,可通过电路是否导通判断故障:若替换的是开路的灯,电路接通,另一灯发光且电流表有示数;若替换的是完好的灯,电路仍开路,另一灯不发光且电流表无示数。
【解析】
方法一:用完好的电流表替换$\mathrm{L}_1$。
若$\mathrm{L}_2$发光,电流表示数大于0,说明电路导通,原$\mathrm{L}_1$处开路,故障为$\mathrm{L}_1$开路;
若$\mathrm{L}_2$不发光,电流表示数为0,说明电路仍断开,原$\mathrm{L}_2$处开路,故障为$\mathrm{L}_2$开路。
方法二:用完好的电流表替换$\mathrm{L}_2$。
若$\mathrm{L}_1$发光,电流表示数大于0,说明电路导通,原$\mathrm{L}_2$处开路,故障为$\mathrm{L}_2$开路;
若$\mathrm{L}_1$不发光,电流表示数为0,说明电路仍断开,原$\mathrm{L}_1$处开路,故障为$\mathrm{L}_1$开路。
【答案】
用电流表替换$\mathrm{L}_1$,若$\mathrm{L}_2$发光,电流表示数大于0,则$\mathrm{L}_1$开路;若$\mathrm{L}_2$不发光,电流表示数为0,则$\mathrm{L}_2$开路。(或用电流表替换$\mathrm{L}_2$,若$\mathrm{L}_1$发光,电流表示数大于0,则$\mathrm{L}_2$开路;若$\mathrm{L}_1$不发光,电流表示数为0,则$\mathrm{L}_1$开路。)
【知识点】
串联电路故障、电流表使用、电路通路判断
【点评】
本题考查串联电路的故障检测,利用电流表的导线特性判断开路故障,需结合串联电路特点分析,是电路故障类的基础题型,需掌握电流表在故障检测中的应用。
【难度系数】
0.6
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