一、电路连接中的异常现象分析
1. 用如图所示的电路图测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,连接好电路后,闭合开关S.

(1)若电流表的指针不动,检查电路时发现用手按住电流表的负接线柱,电流表的指针摆动,出现这种现象的原因是
(2)若小灯泡不亮,电压表和电流表的示数都很小,造成这种现象的原因可能是
(3)若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡均很亮,且亮度不变,造成这一现象的原因可能是
(4)若“试触”时,电流表的指针偏转很小,移动滑动变阻器的滑片时,指针偏转仍然较小,产生该现象的原因可能是
(5)若开关闭合前,检查电路时发现电流表的指针偏转到零刻度线左边,出现这种现象的原因是
1. 用如图所示的电路图测额定电压为2.5V的小灯泡正常发光时的电阻,连接好电路后,闭合开关S.
(1)若电流表的指针不动,检查电路时发现用手按住电流表的负接线柱,电流表的指针摆动,出现这种现象的原因是
电流表的负接线柱接触不良
.(2)若小灯泡不亮,电压表和电流表的示数都很小,造成这种现象的原因可能是
滑动变阻器连入电路中的电阻太大
.(3)若无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡均很亮,且亮度不变,造成这一现象的原因可能是
将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入了电路
.(4)若“试触”时,电流表的指针偏转很小,移动滑动变阻器的滑片时,指针偏转仍然较小,产生该现象的原因可能是
电流表量程选大了
.(5)若开关闭合前,检查电路时发现电流表的指针偏转到零刻度线左边,出现这种现象的原因是
电流表未调零
.答案
1.(1)电流表的负接线柱接触不良
(2)滑动变阻器连入电路中的电阻太大
(3)将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入了电路
(4)电流表量程选大了
(5)电流表未调零
(2)滑动变阻器连入电路中的电阻太大
(3)将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入了电路
(4)电流表量程选大了
(5)电流表未调零
解析
【分析】
这是伏安法测小灯泡电阻实验的电路故障分析题,我们可以结合电路通断特征、电表使用规则、滑动变阻器的工作特性,逐个对应现象反向推导故障原因:
1. 第一小问:电流表原本无示数,按压负接线柱后指针摆动,说明该接线柱原本接触状态异常,按压后恢复导通,直接对应接触不良的故障。
2. 第二小问:两表都有示数说明电路是通路,示数都很小说明电路电流、灯泡分压都远小于正常值,对应总电阻过大的情况,结合滑动变阻器的作用就能推导原因。
3. 第三小问:移动滑片灯泡亮度不变且始终很亮,说明滑动变阻器完全没有起到变阻限流的作用,接入电阻几乎为0,对应滑动变阻器接错接线柱的故障。
4. 第四小问:移动滑片指针偏转始终很小,说明电流本身可正常变化但表盘显示偏转幅度小,对应电表量程选择不当的问题。
5. 第五小问:开关未闭合电路无电流时指针就偏到零刻度左侧,属于电表使用前的操作疏漏,对应未调零的问题。
【解析】
(1) 电流表指针不动说明原本该位置电路断开,按压负接线柱后电路恢复导通指针摆动,说明电流表的负接线柱存在虚接、接触不良的问题。
(2) 小灯泡不亮、两电表示数都很小,说明电路是通路,但电路总电阻过大,根据欧姆定律I=U/R,电源电压不变时总电阻过大导致电流过小,灯泡实际功率远小于额定功率,因此故障为滑动变阻器连入电路中的电阻太大。
(3) 移动滑片小灯泡始终很亮且亮度不变,说明滑动变阻器接入电路的电阻几乎为0,完全无法起到变阻作用,电路总电阻小电流大,故障为滑动变阻器将上面两个接线柱同时接入了电路,相当于直接把金属杆接入电路,失去变阻能力。
(4) 试触和移动滑片时电流表指针偏转始终很小,说明电流本身可随滑片正常变化,但小电流在大量程表盘上的偏转幅度很小,故障为电流表量程选大了。
(5) 开关闭合前电路中没有电流,电流表指针就偏到零刻度线左侧,说明电流表使用前没有校准初始位置,故障为电流表未调零。
【答案】
(1) 电流表的负接线柱接触不良
(2) 滑动变阻器连入电路中的电阻太大
(3) 将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入了电路
(4) 电流表量程选大了
(5) 电流表未调零
【知识点】
电路故障分析,电流表使用规则,滑动变阻器使用
【点评】
本题围绕伏安法测小灯泡电阻实验的常见异常现象展开考察,需要学生结合实验操作的实际经验,通过现象反向推导故障原因,区分不同故障对应的特征表现,能够有效巩固电表、滑动变阻器的正确使用规范,是电学实验的基础典型题型。
【难度系数】
0.7
这是伏安法测小灯泡电阻实验的电路故障分析题,我们可以结合电路通断特征、电表使用规则、滑动变阻器的工作特性,逐个对应现象反向推导故障原因:
1. 第一小问:电流表原本无示数,按压负接线柱后指针摆动,说明该接线柱原本接触状态异常,按压后恢复导通,直接对应接触不良的故障。
2. 第二小问:两表都有示数说明电路是通路,示数都很小说明电路电流、灯泡分压都远小于正常值,对应总电阻过大的情况,结合滑动变阻器的作用就能推导原因。
3. 第三小问:移动滑片灯泡亮度不变且始终很亮,说明滑动变阻器完全没有起到变阻限流的作用,接入电阻几乎为0,对应滑动变阻器接错接线柱的故障。
4. 第四小问:移动滑片指针偏转始终很小,说明电流本身可正常变化但表盘显示偏转幅度小,对应电表量程选择不当的问题。
5. 第五小问:开关未闭合电路无电流时指针就偏到零刻度左侧,属于电表使用前的操作疏漏,对应未调零的问题。
【解析】
(1) 电流表指针不动说明原本该位置电路断开,按压负接线柱后电路恢复导通指针摆动,说明电流表的负接线柱存在虚接、接触不良的问题。
(2) 小灯泡不亮、两电表示数都很小,说明电路是通路,但电路总电阻过大,根据欧姆定律I=U/R,电源电压不变时总电阻过大导致电流过小,灯泡实际功率远小于额定功率,因此故障为滑动变阻器连入电路中的电阻太大。
(3) 移动滑片小灯泡始终很亮且亮度不变,说明滑动变阻器接入电路的电阻几乎为0,完全无法起到变阻作用,电路总电阻小电流大,故障为滑动变阻器将上面两个接线柱同时接入了电路,相当于直接把金属杆接入电路,失去变阻能力。
(4) 试触和移动滑片时电流表指针偏转始终很小,说明电流本身可随滑片正常变化,但小电流在大量程表盘上的偏转幅度很小,故障为电流表量程选大了。
(5) 开关闭合前电路中没有电流,电流表指针就偏到零刻度线左侧,说明电流表使用前没有校准初始位置,故障为电流表未调零。
【答案】
(1) 电流表的负接线柱接触不良
(2) 滑动变阻器连入电路中的电阻太大
(3) 将滑动变阻器的上面两个接线柱同时接入了电路
(4) 电流表量程选大了
(5) 电流表未调零
【知识点】
电路故障分析,电流表使用规则,滑动变阻器使用
【点评】
本题围绕伏安法测小灯泡电阻实验的常见异常现象展开考察,需要学生结合实验操作的实际经验,通过现象反向推导故障原因,区分不同故障对应的特征表现,能够有效巩固电表、滑动变阻器的正确使用规范,是电学实验的基础典型题型。
【难度系数】
0.7
二、串联电路故障分析
2. 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S后,发现两个灯泡都不亮,电流表无示数,小明用一根导线检查电路故障,记录数据及相关现象如表所示,则电路中可能存在的故障是 (


A.电流表断路
B.电流表短路
C.灯泡$\mathrm{L}_{1}$断路
D.灯泡$\mathrm{L}_{2}$断路
2. 如图所示,电源电压恒定不变,闭合开关S后,发现两个灯泡都不亮,电流表无示数,小明用一根导线检查电路故障,记录数据及相关现象如表所示,则电路中可能存在的故障是 (
A
)A.电流表断路
B.电流表短路
C.灯泡$\mathrm{L}_{1}$断路
D.灯泡$\mathrm{L}_{2}$断路
答案
2.A
解析
【分析】
首先梳理初始故障现象:闭合开关后两灯泡都不亮、电流表无示数,串联电路中出现全电路无电流的现象,可初步判断故障类型为断路(如果是局部短路,电路仍为通路,至少有一个灯泡会发光,电流表会有示数,可先排除明显不符合的短路类选项)。接下来用假设验证法逐个排查剩余选项,假设某一故障成立,推导导线并联检测时对应的现象,和题目隐含的检测现象做匹配,就能得到正确答案。
【解析】
步骤1:初步判断故障类型
闭合开关S后,两灯都不亮,电流表无示数,说明串联电路中没有电流,故障属于断路故障,直接排除B选项:若电流表短路,电路仍为通路,两个灯泡都可以正常发光,不符合两灯都不亮的初始现象。
步骤2:逐一验证断路类选项
若故障为灯泡L₁断路:即使将导线并联在电流表两端,电路依然在L₁位置断开,电路中无电流,两灯仍不会发光,和导线检测的现象矛盾,排除C选项。
若故障为灯泡L₂断路:同理,将导线并联在电流表两端,电路依然在L₂位置断开,无电流,两灯不发光,不符合检测现象,排除D选项。
若故障为电流表断路:初始状态下电路在电流表位置断开,无电流,两灯都不亮、电流表无示数,完全符合初始现象;当用导线并联在电流表两端时,电流绕过断路的电流表,电路重新形成通路,两灯发光,完全符合导线检测得到的现象,该故障成立。
综上,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析,断路故障判断
【点评】
本题是串联电路故障排查的经典题型,核心考查导线并联法排查断路故障的逻辑:将导线并联在某一个元件两端后,电路恢复正常工作,说明被并联的元件发生了断路。解题时可以优先根据初始现象排除明显错误的选项,再用假设代入法逐一验证,能大幅降低出错概率。
【难度系数】
0.6
首先梳理初始故障现象:闭合开关后两灯泡都不亮、电流表无示数,串联电路中出现全电路无电流的现象,可初步判断故障类型为断路(如果是局部短路,电路仍为通路,至少有一个灯泡会发光,电流表会有示数,可先排除明显不符合的短路类选项)。接下来用假设验证法逐个排查剩余选项,假设某一故障成立,推导导线并联检测时对应的现象,和题目隐含的检测现象做匹配,就能得到正确答案。
【解析】
步骤1:初步判断故障类型
闭合开关S后,两灯都不亮,电流表无示数,说明串联电路中没有电流,故障属于断路故障,直接排除B选项:若电流表短路,电路仍为通路,两个灯泡都可以正常发光,不符合两灯都不亮的初始现象。
步骤2:逐一验证断路类选项
若故障为灯泡L₁断路:即使将导线并联在电流表两端,电路依然在L₁位置断开,电路中无电流,两灯仍不会发光,和导线检测的现象矛盾,排除C选项。
若故障为灯泡L₂断路:同理,将导线并联在电流表两端,电路依然在L₂位置断开,无电流,两灯不发光,不符合检测现象,排除D选项。
若故障为电流表断路:初始状态下电路在电流表位置断开,无电流,两灯都不亮、电流表无示数,完全符合初始现象;当用导线并联在电流表两端时,电流绕过断路的电流表,电路重新形成通路,两灯发光,完全符合导线检测得到的现象,该故障成立。
综上,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析,断路故障判断
【点评】
本题是串联电路故障排查的经典题型,核心考查导线并联法排查断路故障的逻辑:将导线并联在某一个元件两端后,电路恢复正常工作,说明被并联的元件发生了断路。解题时可以优先根据初始现象排除明显错误的选项,再用假设代入法逐一验证,能大幅降低出错概率。
【难度系数】
0.6
3. 在如图所示的电路中,电源电压恒定. 闭合开关 S,电路正常工作一段时间后,灯泡 L 突然熄灭,电路中只有两个电表有示数. 电阻 R 或灯泡 L 仅有一个出现了故障,其他元件均完好.有下列说法:①可能是灯泡 L 断路;②可能是灯泡 L 短路;③可能是电阻R 断路;④可能是电阻 R 短路.其中正确的是(

A.①②
B.③④
C.②④
D.①③
A
)A.①②
B.③④
C.②④
D.①③
答案
3.A
解析
【分析】
首先第一步先识别电路结构:去掉电压表后,电流依次经过灯泡L、电阻R、电流表A,因此L和R串联。接着明确各电表的测量对象:电流表A测串联电路的电流,电压表V并联在电源两端,测量电源总电压,电压表V1并联在灯泡L两端,测量L的电压。题目限定仅R或L其中一个元件发生故障,同时满足两个条件:灯泡L熄灭、仅两个电表有示数。我们可以采用逐个假设故障代入验证的思路,逐一判断每个故障是否符合给定现象,最终筛选出正确的说法。
【解析】
先明确电路连接:灯泡L与定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表V测电源电压,电压表V1测灯泡L两端电压,逐一验证各故障:
1. 若灯泡L断路:电路断开,无电流,电流表示数为0,灯泡不发光;电压表V始终测电源电压,有示数;电压表V1的两端可通过电阻R、电流表连通到电源两极,也测量电源电压,有示数。此时共有V、V1两个电表有示数,符合条件,①正确。
2. 若灯泡L短路:灯泡相当于导线,不会发光;电路总电阻变小,有电流通过,电流表有示数;电压表V仍测电源电压,有示数;电压表V1并联在短路的灯泡两端,示数为0,无示数。此时共有A、V两个电表有示数,符合条件,②正确。
3. 若电阻R断路:电路断开,无电流,电流表示数为0;电压表V1无法连通到电源负极,示数为0,仅电压表V测电源电压有示数,只有1个电表有示数,不符合条件,③错误。
4. 若电阻R短路:电路总电阻为灯泡L的电阻,有电流通过,灯泡L会正常发光,电流表、电压表V、电压表V1均有示数,三个电表都有示数,不符合条件,④错误。
综上,正确的是①②,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析,电表测量判断
【点评】
本题是串联电路单故障分析的典型题型,解题关键是先理清电路连接和各电表的测量对象,采用假设代入法逐一验证故障对应的现象即可,要特别注意断路故障下电压表能否连通到电源两极,以此判断电压表是否有示数,避免错判。
【难度系数】
0.4
首先第一步先识别电路结构:去掉电压表后,电流依次经过灯泡L、电阻R、电流表A,因此L和R串联。接着明确各电表的测量对象:电流表A测串联电路的电流,电压表V并联在电源两端,测量电源总电压,电压表V1并联在灯泡L两端,测量L的电压。题目限定仅R或L其中一个元件发生故障,同时满足两个条件:灯泡L熄灭、仅两个电表有示数。我们可以采用逐个假设故障代入验证的思路,逐一判断每个故障是否符合给定现象,最终筛选出正确的说法。
【解析】
先明确电路连接:灯泡L与定值电阻R串联,电流表测电路中的电流,电压表V测电源电压,电压表V1测灯泡L两端电压,逐一验证各故障:
1. 若灯泡L断路:电路断开,无电流,电流表示数为0,灯泡不发光;电压表V始终测电源电压,有示数;电压表V1的两端可通过电阻R、电流表连通到电源两极,也测量电源电压,有示数。此时共有V、V1两个电表有示数,符合条件,①正确。
2. 若灯泡L短路:灯泡相当于导线,不会发光;电路总电阻变小,有电流通过,电流表有示数;电压表V仍测电源电压,有示数;电压表V1并联在短路的灯泡两端,示数为0,无示数。此时共有A、V两个电表有示数,符合条件,②正确。
3. 若电阻R断路:电路断开,无电流,电流表示数为0;电压表V1无法连通到电源负极,示数为0,仅电压表V测电源电压有示数,只有1个电表有示数,不符合条件,③错误。
4. 若电阻R短路:电路总电阻为灯泡L的电阻,有电流通过,灯泡L会正常发光,电流表、电压表V、电压表V1均有示数,三个电表都有示数,不符合条件,④错误。
综上,正确的是①②,答案选A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析,电表测量判断
【点评】
本题是串联电路单故障分析的典型题型,解题关键是先理清电路连接和各电表的测量对象,采用假设代入法逐一验证故障对应的现象即可,要特别注意断路故障下电压表能否连通到电源两极,以此判断电压表是否有示数,避免错判。
【难度系数】
0.4
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