5. (2025·盐城模拟)如图所示电路,电源电压不变,闭合开关$\mathrm{S}_{1}$和$\mathrm{S}_{2}$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$均能正常发光,电流表和电压表均有示数.下列分析错误的是(

A.只闭合$\mathrm{S}_{1}$,电压表可以测量出电源两端的电压
B.只闭合$\mathrm{S}_{1}$,电流表可以测量出通过$\mathrm{L}_{2}$的电流
C.先闭合$\mathrm{S}_{1}$,再闭合$\mathrm{S}_{2}$,$\mathrm{L}_{1}$的亮度不变
D.先闭合$\mathrm{S}_{1}$,再闭合$\mathrm{S}_{2}$,电流表和电压表的示数均不变
B
)A.只闭合$\mathrm{S}_{1}$,电压表可以测量出电源两端的电压
B.只闭合$\mathrm{S}_{1}$,电流表可以测量出通过$\mathrm{L}_{2}$的电流
C.先闭合$\mathrm{S}_{1}$,再闭合$\mathrm{S}_{2}$,$\mathrm{L}_{1}$的亮度不变
D.先闭合$\mathrm{S}_{1}$,再闭合$\mathrm{S}_{2}$,电流表和电压表的示数均不变
答案
5.B
解析
【分析】
解题思路:首先先识别开关全部闭合时的电路结构,判断两灯的连接方式、电流表和电压表的测量对象,再逐一分析不同开关通断状态下的电路通路情况,结合并联电路的特点判断每个选项的正误,选出错误的选项。
第一步:先分析S₁、S₂都闭合时的电路:电流从电源正极流出,经S₁后分为两条独立支路,一条支路经过电流表、L₁回到电源负极,另一条支路经过S₂、L₂回到电源负极,因此L₁和L₂并联,电流表测量L₁支路的电流,电压表并联在电源两端,测量电源电压。
第二步:逐个分析选项对应的开关状态:
1. 分析只闭合S₁的情况:此时S₂断开,L₂所在支路断路,电路中只有L₁接入通路,电压表两端直接连接电源正负极,可测电源电压;电流表仅串联在L₁的通路中,测量的是L₁的电流,L2中无电流。
2. 分析先闭合S₁再闭合S₂的情况:并联电路各支路独立工作互不影响,L₁两端电压始终等于电源电压,因此L₁的电流、实际功率都不变,电流表、电压表示数也都不变。
【解析】
我们逐一判断各选项:
选项A:只闭合S₁时,电压表两端分别接电源正、负极,能够测量电源两端的电压,A说法正确。
选项B:只闭合S₁时,S₂断开,L₂所在支路为断路,没有电流通过L₂,电流表串联在L₁的支路中,测量的是通过L₁的电流,无法测量L₂的电流,B说法错误。
选项C:先闭合S₁,电路中只有L₁工作,L₁两端电压等于电源电压;再闭合S₂,两灯并联,并联电路支路间互不影响,L₁两端电压仍为电源电压,实际功率不变,因此L₁的亮度不变,C说法正确。
选项D:先闭合S₁时,电流表测L₁的电流,电压表测电源电压;再闭合S₂后,L₁的电流不受另一支路接入的影响,电流表示数不变,电压表仍然测量电源电压,示数也不变,D说法正确。
本题要求选择分析错误的选项,因此答案是B。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点,电路动态分析,电表的使用
【点评】
本题考查并联电路的识别和动态分析,易错点是误以为只闭合S₁时L₂仍接入电路,解题的核心是先理清不同开关状态下的电流路径,明确各电表的测量对象,结合并联电路支路互不影响的特点即可快速判断。
【难度系数】
0.6
解题思路:首先先识别开关全部闭合时的电路结构,判断两灯的连接方式、电流表和电压表的测量对象,再逐一分析不同开关通断状态下的电路通路情况,结合并联电路的特点判断每个选项的正误,选出错误的选项。
第一步:先分析S₁、S₂都闭合时的电路:电流从电源正极流出,经S₁后分为两条独立支路,一条支路经过电流表、L₁回到电源负极,另一条支路经过S₂、L₂回到电源负极,因此L₁和L₂并联,电流表测量L₁支路的电流,电压表并联在电源两端,测量电源电压。
第二步:逐个分析选项对应的开关状态:
1. 分析只闭合S₁的情况:此时S₂断开,L₂所在支路断路,电路中只有L₁接入通路,电压表两端直接连接电源正负极,可测电源电压;电流表仅串联在L₁的通路中,测量的是L₁的电流,L2中无电流。
2. 分析先闭合S₁再闭合S₂的情况:并联电路各支路独立工作互不影响,L₁两端电压始终等于电源电压,因此L₁的电流、实际功率都不变,电流表、电压表示数也都不变。
【解析】
我们逐一判断各选项:
选项A:只闭合S₁时,电压表两端分别接电源正、负极,能够测量电源两端的电压,A说法正确。
选项B:只闭合S₁时,S₂断开,L₂所在支路为断路,没有电流通过L₂,电流表串联在L₁的支路中,测量的是通过L₁的电流,无法测量L₂的电流,B说法错误。
选项C:先闭合S₁,电路中只有L₁工作,L₁两端电压等于电源电压;再闭合S₂,两灯并联,并联电路支路间互不影响,L₁两端电压仍为电源电压,实际功率不变,因此L₁的亮度不变,C说法正确。
选项D:先闭合S₁时,电流表测L₁的电流,电压表测电源电压;再闭合S₂后,L₁的电流不受另一支路接入的影响,电流表示数不变,电压表仍然测量电源电压,示数也不变,D说法正确。
本题要求选择分析错误的选项,因此答案是B。
【答案】
B
【知识点】
并联电路特点,电路动态分析,电表的使用
【点评】
本题考查并联电路的识别和动态分析,易错点是误以为只闭合S₁时L₂仍接入电路,解题的核心是先理清不同开关状态下的电流路径,明确各电表的测量对象,结合并联电路支路互不影响的特点即可快速判断。
【难度系数】
0.6
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
B
)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
答案
6.B
解析
【分析】
首先先梳理电路结构:将电压表等效为开路、电流表等效为导线,可判断灯泡L₁、L₂为串联关系,电流表A测量串联电路的电流,电压表V₁并联在电源两端,测量电源总电压,电压表V₂并联在L₂两端,测量L₂的电压。题目限定仅有一个灯泡发生故障,其余元件完好,闭合开关后只有两个电表指针偏转,我们可以将L₁、L₂所有可能的断路、短路故障逐一代入验证,核对每种故障下三个电表的偏转情况,筛选出符合条件的选项即可。
【解析】
我们逐一分析所有可能的单故障场景:
1. 若L₁短路:电路为通路,电流表有示数;V₁测电源电压,有示数;此时L₂两端电压等于电源电压,V₂也有示数,三个电表均偏转,不符合“只有两个电表指针偏转”的条件,A选项错误。
2. 若L₂短路:电路为通路,电流表有示数;V₁测电源电压,有示数;V₂并联在短路的L₂两端,相当于并联在导线上,示数为0,指针不偏转。此时仅有电流表、V₁两个电表偏转,完全符合题意,该情况是成立的。
3. 若L₁断路:整个电路断开,电流表无示数;V₂无法接通电源,示数也为0,只有V₁测电源电压有示数,仅1个电表偏转,不符合条件,C选项错误。
4. 若L₂断路:电路断开,电流表无示数;V₁测电源电压有示数,V₂通过L₁的通路也并联在电源两端,也有示数,此时V₁、V₂两个电表偏转,也符合“两个电表偏转”的条件,但该情况只是其中一种可能,并非“一定是L₂断路”,因为L₂短路也满足条件,因此D选项错误。
综上,只有B选项描述正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障分析,电压表的使用
【点评】
本题是串联电路单故障判断的典型题型,核心考点是根据电表偏转情况反推故障类型,解题时要注意区分“可能”和“一定”的表述差异,避免遗漏L₂短路的符合条件的场景,误选D选项,通过枚举所有可能故障逐一验证的方法可以高效排除错误选项。
【难度系数】
0.4
首先先梳理电路结构:将电压表等效为开路、电流表等效为导线,可判断灯泡L₁、L₂为串联关系,电流表A测量串联电路的电流,电压表V₁并联在电源两端,测量电源总电压,电压表V₂并联在L₂两端,测量L₂的电压。题目限定仅有一个灯泡发生故障,其余元件完好,闭合开关后只有两个电表指针偏转,我们可以将L₁、L₂所有可能的断路、短路故障逐一代入验证,核对每种故障下三个电表的偏转情况,筛选出符合条件的选项即可。
【解析】
我们逐一分析所有可能的单故障场景:
1. 若L₁短路:电路为通路,电流表有示数;V₁测电源电压,有示数;此时L₂两端电压等于电源电压,V₂也有示数,三个电表均偏转,不符合“只有两个电表指针偏转”的条件,A选项错误。
2. 若L₂短路:电路为通路,电流表有示数;V₁测电源电压,有示数;V₂并联在短路的L₂两端,相当于并联在导线上,示数为0,指针不偏转。此时仅有电流表、V₁两个电表偏转,完全符合题意,该情况是成立的。
3. 若L₁断路:整个电路断开,电流表无示数;V₂无法接通电源,示数也为0,只有V₁测电源电压有示数,仅1个电表偏转,不符合条件,C选项错误。
4. 若L₂断路:电路断开,电流表无示数;V₁测电源电压有示数,V₂通过L₁的通路也并联在电源两端,也有示数,此时V₁、V₂两个电表偏转,也符合“两个电表偏转”的条件,但该情况只是其中一种可能,并非“一定是L₂断路”,因为L₂短路也满足条件,因此D选项错误。
综上,只有B选项描述正确。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障分析,电压表的使用
【点评】
本题是串联电路单故障判断的典型题型,核心考点是根据电表偏转情况反推故障类型,解题时要注意区分“可能”和“一定”的表述差异,避免遗漏L₂短路的符合条件的场景,误选D选项,通过枚举所有可能故障逐一验证的方法可以高效排除错误选项。
【难度系数】
0.4
7. 如图所示,电源电压保持不变. 当$\mathrm{S}_{1}$断开,$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合时,电压表的示数为 6V. 则:
(1)电源电压是多少?
(2)当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$断开,$\mathrm{S}_{2}$闭合时,电压表的示数为 4V,则$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$两端的电压是多少?
(3)当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开时,电流表$\mathrm{A}$和$\mathrm{A}_{1}$的示数分别为 0.5A 和 0.2A,则通过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$的电流是多少?

(1)电源电压是多少?
(2)当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$断开,$\mathrm{S}_{2}$闭合时,电压表的示数为 4V,则$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$两端的电压是多少?
(3)当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开时,电流表$\mathrm{A}$和$\mathrm{A}_{1}$的示数分别为 0.5A 和 0.2A,则通过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$的电流是多少?
答案
7.解:(1)当$\mathrm{S}_{2}$、$\mathrm{S}_{3}$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$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$断开,$\mathrm{S}_{2}$闭合时,两只灯泡串联,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$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开时,两只灯泡并联,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$I_2=I-I_1=0.5\mathrm{A}-0.2\mathrm{A}=0.3\mathrm{A}.$
(2)当$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$断开,$\mathrm{S}_{2}$闭合时,两只灯泡串联,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$\mathrm{S}_{1}$、$\mathrm{S}_{3}$闭合,$\mathrm{S}_{2}$断开时,两只灯泡并联,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$I_2=I-I_1=0.5\mathrm{A}-0.2\mathrm{A}=0.3\mathrm{A}.$
解析
【分析】
解题时需要分三种开关通断的情况,逐一先判断电路的连接方式,再明确各电表的测量对象,最后结合串并联电路的电压、电流规律计算对应物理量:
1. 第一问:先分析S₁断开,S₂、S₃闭合时的电流路径,发现L₁被短路,电路只有L₂接入,电压表直接测电源电压,由此得到电源电压。
2. 第二问:分析S₁、S₃断开,S₂闭合时的电流路径,电流依次经过L₁、L₂,两灯串联,电压表测量L₂两端电压,再根据串联电路总电压等于各部分电压之和,计算L₁两端的电压。
3. 第三问:分析S₁、S₃闭合,S₂断开时的电流路径,电流分为两条支路分别经过L₁、L₂,两灯并联,电流表A测干路总电流,A₁测L₁支路的电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,计算通过L₂的电流。
【解析】
(1) 当S₁断开,S₂、S₃闭合时,灯泡L₁被开关S₃短路,电路中只有L₂接入电路,电压表并联在电源两端,测量电源电压,已知此时电压表示数为6V,因此电源电压U=6V。
(2) 当S₁、S₃断开,S₂闭合时,电流依次经过L₁、L₂,两灯泡串联,电压表并联在L₂两端,测量L₂的电压,已知此时电压表示数为4V,因此L₂两端电压U₂=4V。
根据串联电路电压规律:总电压等于各部分电路两端电压之和,可得L₁两端的电压:
$U_1 = U - U_2 = 6\mathrm{V} - 4\mathrm{V} = 2\mathrm{V}$。
(3) 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,电流分为两条独立支路,分别经过L₁和L₂,两灯泡并联;电流表A接在干路,测量干路总电流,电流表A₁和L₁串联,测量通过L₁的电流。
已知干路电流I=0.5A,通过L₁的电流I₁=0.2A,根据并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,可得通过L₂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) L₁两端电压为2V,L₂两端电压为4V;
(3) 通过L₁的电流为0.2A,通过L₂的电流为0.3A。
【知识点】
动态电路分析,串联电压规律,并联电流规律
【点评】
本题是典型的开关控制型动态电路基础题,核心难点是根据不同开关的通断状态准确识别电路连接方式,判断电表的测量对象,避免误判短路、串并联关系,能有效巩固学生对串并联电路电压、电流基本规律的理解和应用能力。
【难度系数】
0.6
解题时需要分三种开关通断的情况,逐一先判断电路的连接方式,再明确各电表的测量对象,最后结合串并联电路的电压、电流规律计算对应物理量:
1. 第一问:先分析S₁断开,S₂、S₃闭合时的电流路径,发现L₁被短路,电路只有L₂接入,电压表直接测电源电压,由此得到电源电压。
2. 第二问:分析S₁、S₃断开,S₂闭合时的电流路径,电流依次经过L₁、L₂,两灯串联,电压表测量L₂两端电压,再根据串联电路总电压等于各部分电压之和,计算L₁两端的电压。
3. 第三问:分析S₁、S₃闭合,S₂断开时的电流路径,电流分为两条支路分别经过L₁、L₂,两灯并联,电流表A测干路总电流,A₁测L₁支路的电流,根据并联电路干路电流等于各支路电流之和,计算通过L₂的电流。
【解析】
(1) 当S₁断开,S₂、S₃闭合时,灯泡L₁被开关S₃短路,电路中只有L₂接入电路,电压表并联在电源两端,测量电源电压,已知此时电压表示数为6V,因此电源电压U=6V。
(2) 当S₁、S₃断开,S₂闭合时,电流依次经过L₁、L₂,两灯泡串联,电压表并联在L₂两端,测量L₂的电压,已知此时电压表示数为4V,因此L₂两端电压U₂=4V。
根据串联电路电压规律:总电压等于各部分电路两端电压之和,可得L₁两端的电压:
$U_1 = U - U_2 = 6\mathrm{V} - 4\mathrm{V} = 2\mathrm{V}$。
(3) 当S₁、S₃闭合,S₂断开时,电流分为两条独立支路,分别经过L₁和L₂,两灯泡并联;电流表A接在干路,测量干路总电流,电流表A₁和L₁串联,测量通过L₁的电流。
已知干路电流I=0.5A,通过L₁的电流I₁=0.2A,根据并联电路电流规律:干路电流等于各支路电流之和,可得通过L₂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) L₁两端电压为2V,L₂两端电压为4V;
(3) 通过L₁的电流为0.2A,通过L₂的电流为0.3A。
【知识点】
动态电路分析,串联电压规律,并联电流规律
【点评】
本题是典型的开关控制型动态电路基础题,核心难点是根据不同开关的通断状态准确识别电路连接方式,判断电表的测量对象,避免误判短路、串并联关系,能有效巩固学生对串并联电路电压、电流基本规律的理解和应用能力。
【难度系数】
0.6
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