1 如图所示的电路,闭合开关,观察发现灯泡$\mathrm{L}_{1}$亮、$\mathrm{L}_{2}$不亮,调节滑动变阻器滑片$P$,灯泡$\mathrm{L}_{1}$的亮度发生变化,但灯泡$\mathrm{L}_{2}$始终不亮,出现这一现象的原因可能是 (

A.灯泡$\mathrm{L}_{2}$的灯丝断了
B.滑动变阻器短路了
C.滑动变阻器接触不良
D.灯泡$\mathrm{L}_{2}$短路了
D
)A.灯泡$\mathrm{L}_{2}$的灯丝断了
B.滑动变阻器短路了
C.滑动变阻器接触不良
D.灯泡$\mathrm{L}_{2}$短路了
答案
1. D
解析
【分析】
要解决这道题,需先明确电路连接:由图可知,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$与滑动变阻器串联,闭合开关后$\mathrm{L}_{1}$亮,说明电路是通路,且$\mathrm{L}_{1}$所在部分无故障。接下来结合各选项故障对电路的影响,匹配题目现象逐一分析:
1. 若$\mathrm{L}_{2}$灯丝断了,串联电路断路,$\mathrm{L}_{1}$会熄灭,与“$\mathrm{L}_{1}$亮”矛盾;
2. 若滑动变阻器短路,调节滑片时滑动变阻器接入电阻不变,$\mathrm{L}_{1}$亮度不会变化,与“调节滑片$P$,$\mathrm{L}_{1}$亮度变化”矛盾;
3. 若滑动变阻器接触不良,电路断路,$\mathrm{L}_{1}$会熄灭,与“$\mathrm{L}_{1}$亮”矛盾;
4. 若$\mathrm{L}_{2}$短路,$\mathrm{L}_{2}$相当于导线不发光,电路仍为通路,$\mathrm{L}_{1}$正常工作,调节滑片时滑动变阻器改变电路电阻,$\mathrm{L}_{1}$亮度变化,符合题目现象。
【解析】
根据串联电路故障特点分析:
选项A:$\mathrm{L}_{2}$灯丝断了,串联电路断路,$\mathrm{L}_{1}$无法发光,不符合“$\mathrm{L}_{1}$亮”的现象,排除;
选项B:滑动变阻器短路,其接入电阻始终为0,调节滑片时电路总电阻不变,$\mathrm{L}_{1}$亮度不会变化,不符合“调节滑片$P$,$\mathrm{L}_{1}$亮度变化”的现象,排除;
选项C:滑动变阻器接触不良,电路断路,$\mathrm{L}_{1}$无法发光,不符合“$\mathrm{L}_{1}$亮”的现象,排除;
选项D:$\mathrm{L}_{2}$短路时,$\mathrm{L}_{2}$相当于导线,不发光,电路仍为通路,$\mathrm{L}_{1}$正常工作;调节滑片$P$时,滑动变阻器改变电路总电阻,$\mathrm{L}_{1}$亮度随之变化,完全符合题目现象,故选D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路故障分析、滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查串联电路故障的判断,核心是抓住“$\mathrm{L}_{1}$亮、调节滑片$\mathrm{L}_{1}$亮度变化”两个关键现象,结合通路、断路、短路的电路特点逐一排除错误选项,难度适中,需学生掌握串联电路的基本规律。
【难度系数】
0.5
要解决这道题,需先明确电路连接:由图可知,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$与滑动变阻器串联,闭合开关后$\mathrm{L}_{1}$亮,说明电路是通路,且$\mathrm{L}_{1}$所在部分无故障。接下来结合各选项故障对电路的影响,匹配题目现象逐一分析:
1. 若$\mathrm{L}_{2}$灯丝断了,串联电路断路,$\mathrm{L}_{1}$会熄灭,与“$\mathrm{L}_{1}$亮”矛盾;
2. 若滑动变阻器短路,调节滑片时滑动变阻器接入电阻不变,$\mathrm{L}_{1}$亮度不会变化,与“调节滑片$P$,$\mathrm{L}_{1}$亮度变化”矛盾;
3. 若滑动变阻器接触不良,电路断路,$\mathrm{L}_{1}$会熄灭,与“$\mathrm{L}_{1}$亮”矛盾;
4. 若$\mathrm{L}_{2}$短路,$\mathrm{L}_{2}$相当于导线不发光,电路仍为通路,$\mathrm{L}_{1}$正常工作,调节滑片时滑动变阻器改变电路电阻,$\mathrm{L}_{1}$亮度变化,符合题目现象。
【解析】
根据串联电路故障特点分析:
选项A:$\mathrm{L}_{2}$灯丝断了,串联电路断路,$\mathrm{L}_{1}$无法发光,不符合“$\mathrm{L}_{1}$亮”的现象,排除;
选项B:滑动变阻器短路,其接入电阻始终为0,调节滑片时电路总电阻不变,$\mathrm{L}_{1}$亮度不会变化,不符合“调节滑片$P$,$\mathrm{L}_{1}$亮度变化”的现象,排除;
选项C:滑动变阻器接触不良,电路断路,$\mathrm{L}_{1}$无法发光,不符合“$\mathrm{L}_{1}$亮”的现象,排除;
选项D:$\mathrm{L}_{2}$短路时,$\mathrm{L}_{2}$相当于导线,不发光,电路仍为通路,$\mathrm{L}_{1}$正常工作;调节滑片$P$时,滑动变阻器改变电路总电阻,$\mathrm{L}_{1}$亮度随之变化,完全符合题目现象,故选D。
【答案】
D
【知识点】
串联电路故障分析、滑动变阻器的使用
【点评】
本题考查串联电路故障的判断,核心是抓住“$\mathrm{L}_{1}$亮、调节滑片$\mathrm{L}_{1}$亮度变化”两个关键现象,结合通路、断路、短路的电路特点逐一排除错误选项,难度适中,需学生掌握串联电路的基本规律。
【难度系数】
0.5
2 如图所示,闭合开关S时,灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都不亮,用一根导线的两端接触a、b两点时两灯也不亮;接触b、c两点时,两灯仍不亮;接触c、d两点时,两灯都亮。则下列分析中正确的是 (

A.灯$\mathrm{L}_1$可能短路
B.$\mathrm{L}_2$的灯座处可能接触不良
C.开关S处可能断路
D.上述分析均不对
C
)A.灯$\mathrm{L}_1$可能短路
B.$\mathrm{L}_2$的灯座处可能接触不良
C.开关S处可能断路
D.上述分析均不对
答案
2. C
解析
【分析】
这是串联电路的断路故障判断问题,解题思路:闭合开关两灯都不亮,说明电路存在断路(串联电路中一处断路则整个电路不通)。用导线接触两点相当于短路该段电路,通过灯是否发光判断断路位置:若接触某两点后灯亮,说明断路在这两点之间;若不亮,说明断路不在这两点之间。
【解析】
闭合开关S时两灯都不亮,说明电路为断路故障。①导线接触a、b两点,两灯仍不亮,说明断路不在a-b段(即L1无断路);②导线接触b、c两点,两灯仍不亮,说明断路不在b-c段(即L2无断路);③导线接触c、d两点,两灯都亮,说明此时电路接通,断路位置在c-d段,而c-d段是开关S,因此故障为开关S处断路。
【答案】
C
【知识点】
串联电路故障分析、电路断路判断
【点评】
本题通过导线检测串联电路断路故障,需掌握串联电路断路的特点及故障检测方法,是初中物理电路故障的典型题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
这是串联电路的断路故障判断问题,解题思路:闭合开关两灯都不亮,说明电路存在断路(串联电路中一处断路则整个电路不通)。用导线接触两点相当于短路该段电路,通过灯是否发光判断断路位置:若接触某两点后灯亮,说明断路在这两点之间;若不亮,说明断路不在这两点之间。
【解析】
闭合开关S时两灯都不亮,说明电路为断路故障。①导线接触a、b两点,两灯仍不亮,说明断路不在a-b段(即L1无断路);②导线接触b、c两点,两灯仍不亮,说明断路不在b-c段(即L2无断路);③导线接触c、d两点,两灯都亮,说明此时电路接通,断路位置在c-d段,而c-d段是开关S,因此故障为开关S处断路。
【答案】
C
【知识点】
串联电路故障分析、电路断路判断
【点评】
本题通过导线检测串联电路断路故障,需掌握串联电路断路的特点及故障检测方法,是初中物理电路故障的典型题型,难度适中。
【难度系数】
0.5
3 如图所示电路中,电源两端电压保持不变。开关S闭合后,灯L₁、L₂都亮。一段时间后,灯L₁突然不亮,同时灯L₂变得更亮,电流表的示数变大。产生这一现象可能是由于 (

A.灯L₁被短路
B.灯L₁断路
C.灯L₂被短路
D.灯L₂断路
A
)A.灯L₁被短路
B.灯L₁断路
C.灯L₂被短路
D.灯L₂断路
答案
3. A
解析
【分析】首先明确电路为L₁与L₂串联,电流表测串联电路电流,电源电压不变。故障现象为L₁不亮、L₂更亮、电流表示数变大,根据欧姆定律I=U/R总,U不变时I变大说明总电阻变小,因此故障应为某灯短路(断路时电路无电流,不符合现象)。再逐一分析选项:若L₁短路,L₁不工作,总电阻变为L₂的电阻,比原来小,电流变大,L₂两端电压变为电源电压,实际功率变大,更亮,符合现象;若L₂短路则L₂不亮,断路时两灯都不亮,均不符合,故判断选A。
【解析】该电路中L₁与L₂串联,电流表测电路电流,电源电压U恒定。根据欧姆定律I=U/R总,电流变大说明总电阻变小,故障为短路(断路时电路无电流,不符合)。
选项A:L₁短路,L₁不亮,总电阻R总=R₂,比原总电阻R₁+R₂小,电流I=U/R₂变大,电流表读数变大;L₂两端电压等于电源电压,实际功率P=U²/R₂变大,L₂更亮,符合题意。
选项B:L₁断路,电路断开,电流为0,两灯均不亮,不符合。
选项C:L₂短路,L₂不亮,不符合“L₂变得更亮”。
选项D:L₂断路,电路断开,电流为0,两灯均不亮,不符合。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】串联电路故障分析、欧姆定律、电功率
【点评】本题考查串联电路故障的判断,需结合欧姆定律和电功率公式,根据故障现象(电流、灯的亮度变化)推导故障类型,关键是区分短路和断路对电路的不同影响,是初中物理电路部分的常见题型。
【难度系数】0.5
【解析】该电路中L₁与L₂串联,电流表测电路电流,电源电压U恒定。根据欧姆定律I=U/R总,电流变大说明总电阻变小,故障为短路(断路时电路无电流,不符合)。
选项A:L₁短路,L₁不亮,总电阻R总=R₂,比原总电阻R₁+R₂小,电流I=U/R₂变大,电流表读数变大;L₂两端电压等于电源电压,实际功率P=U²/R₂变大,L₂更亮,符合题意。
选项B:L₁断路,电路断开,电流为0,两灯均不亮,不符合。
选项C:L₂短路,L₂不亮,不符合“L₂变得更亮”。
选项D:L₂断路,电路断开,电流为0,两灯均不亮,不符合。
综上,答案为A。
【答案】A
【知识点】串联电路故障分析、欧姆定律、电功率
【点评】本题考查串联电路故障的判断,需结合欧姆定律和电功率公式,根据故障现象(电流、灯的亮度变化)推导故障类型,关键是区分短路和断路对电路的不同影响,是初中物理电路部分的常见题型。
【难度系数】0.5
4 在如图所示的电路中,电源电压不变,电阻$R_1$或$R_2$中的一个出现了断路故障。
(1)若开关S从断开到闭合时,电流表示数不变,则故障是
(2)若开关S断开时,电流表示数为0,则故障是

(1)若开关S从断开到闭合时,电流表示数不变,则故障是
$R_2$断路
。(2)若开关S断开时,电流表示数为0,则故障是
$R_1$断路
。答案
4. (1) $R_2$断路 (2) $R_1$断路
解析
【分析】
首先明确电路结构:开关S断开时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测通过$R_1$的电流;开关S闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。结合故障为$R_1$或$R_2$断路,分两种情况分析:
(1)开关S从断开到闭合时电流表示数不变,说明闭合后电路总电流未变,即$R_2$支路无电流,由此判断故障;
(2)开关S断开时电流表示数为0,说明断开时电路断路,结合支路工作情况判断故障位置。
【解析】
(1)开关S断开时,电路只有$R_1$接入,电流表示数为$I_1=\frac{U}{R_1}$;开关S闭合后,若$R_2$断路,则$R_2$支路无电流,电路仍只有$R_1$接入,电流表示数仍为$\frac{U}{R_1}$,与断开时相同;若$R_1$断路,断开时电流表示数为0,闭合后$R_2$通路,电流表示数为$\frac{U}{R_2}$,会变化,因此故障是$R_2$断路。
(2)开关S断开时,电路只有$R_1$支路工作,若电流表示数为0,说明$R_1$支路断路,即$R_1$断路;若$R_2$断路,断开时$R_1$支路正常,电流表有示数,不符合条件,因此故障是$R_1$断路。
【答案】
(1) $R_2$断路 (2) $R_1$断路
【知识点】
并联电路特点、电路故障分析
【点评】
本题考查并联电路的故障分析,需明确开关通断时的电路结构,结合电流表示数变化判断故障,关键是理清不同故障下的通路情况,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:开关S断开时,电路为$R_1$的简单电路,电流表测通过$R_1$的电流;开关S闭合时,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。结合故障为$R_1$或$R_2$断路,分两种情况分析:
(1)开关S从断开到闭合时电流表示数不变,说明闭合后电路总电流未变,即$R_2$支路无电流,由此判断故障;
(2)开关S断开时电流表示数为0,说明断开时电路断路,结合支路工作情况判断故障位置。
【解析】
(1)开关S断开时,电路只有$R_1$接入,电流表示数为$I_1=\frac{U}{R_1}$;开关S闭合后,若$R_2$断路,则$R_2$支路无电流,电路仍只有$R_1$接入,电流表示数仍为$\frac{U}{R_1}$,与断开时相同;若$R_1$断路,断开时电流表示数为0,闭合后$R_2$通路,电流表示数为$\frac{U}{R_2}$,会变化,因此故障是$R_2$断路。
(2)开关S断开时,电路只有$R_1$支路工作,若电流表示数为0,说明$R_1$支路断路,即$R_1$断路;若$R_2$断路,断开时$R_1$支路正常,电流表有示数,不符合条件,因此故障是$R_1$断路。
【答案】
(1) $R_2$断路 (2) $R_1$断路
【知识点】
并联电路特点、电路故障分析
【点评】
本题考查并联电路的故障分析,需明确开关通断时的电路结构,结合电流表示数变化判断故障,关键是理清不同故障下的通路情况,难度适中。
【难度系数】
0.5
5 [2025宿豫段考]如图所示,正确连接电路,规范操作,闭合开关,灯泡不发光,移动滑动变阻器的滑片,灯泡始终不发光,用电压表检测电路故障,将电压表分别连在开关、灯泡、滑动变阻器两端,发现只有接在滑动变阻器两端时电压表有示数,则该电路的故障是(

A.灯泡断路
B.开关断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
C
)A.灯泡断路
B.开关断路
C.滑动变阻器断路
D.滑动变阻器短路
答案
5. C
解析
【分析】
首先明确电路为串联电路,电源、开关、滑动变阻器、灯泡依次串联。灯泡不发光且移动滑片无变化,说明电路存在断路(若为短路,需结合电压表检测结果进一步判断)。用电压表检测故障时,电压表有示数的条件是:电压表的两个接线柱能与电源两极连通,此时故障在电压表所接的两点之间。题目中,电压表接开关、灯泡两端时均无示数,说明开关、灯泡之外的电路是通路;只有接滑动变阻器两端时电压表有示数,说明滑动变阻器之外的电路是通路,因此故障为滑动变阻器断路。
【解析】
该电路为串联电路,闭合开关后灯泡不发光,移动滑动变阻器滑片灯泡仍不发光,说明电路故障为断路(若为短路,如灯泡短路,电路仍为通路,移动滑片时电路电流会变化,与本题现象不符,故排除短路)。
用电压表检测故障的逻辑:当电压表接某部分电路两端有示数时,说明电压表的正、负接线柱能分别连通电源的正、负极,即该部分电路之外的电路是通路,故障发生在电压表所接的这部分电路。
题目中,电压表接开关两端时无示数,说明开关之外的电路(电源、滑动变阻器、灯泡)是通路;电压表接灯泡两端时无示数,说明灯泡之外的电路(电源、开关、滑动变阻器)是通路;只有电压表接滑动变阻器两端时有示数,说明滑动变阻器之外的电路(电源、开关、灯泡)是通路,因此故障是滑动变阻器断路。
【答案】
C
【知识点】
电路故障分析;电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路断路故障的判断,利用电压表检测电路故障是电学实验的基础方法,需掌握电压表有示数时的电路特点,属于基础题型,需明确故障判断的逻辑。
【难度系数】
0.6
首先明确电路为串联电路,电源、开关、滑动变阻器、灯泡依次串联。灯泡不发光且移动滑片无变化,说明电路存在断路(若为短路,需结合电压表检测结果进一步判断)。用电压表检测故障时,电压表有示数的条件是:电压表的两个接线柱能与电源两极连通,此时故障在电压表所接的两点之间。题目中,电压表接开关、灯泡两端时均无示数,说明开关、灯泡之外的电路是通路;只有接滑动变阻器两端时电压表有示数,说明滑动变阻器之外的电路是通路,因此故障为滑动变阻器断路。
【解析】
该电路为串联电路,闭合开关后灯泡不发光,移动滑动变阻器滑片灯泡仍不发光,说明电路故障为断路(若为短路,如灯泡短路,电路仍为通路,移动滑片时电路电流会变化,与本题现象不符,故排除短路)。
用电压表检测故障的逻辑:当电压表接某部分电路两端有示数时,说明电压表的正、负接线柱能分别连通电源的正、负极,即该部分电路之外的电路是通路,故障发生在电压表所接的这部分电路。
题目中,电压表接开关两端时无示数,说明开关之外的电路(电源、滑动变阻器、灯泡)是通路;电压表接灯泡两端时无示数,说明灯泡之外的电路(电源、开关、滑动变阻器)是通路;只有电压表接滑动变阻器两端时有示数,说明滑动变阻器之外的电路(电源、开关、灯泡)是通路,因此故障是滑动变阻器断路。
【答案】
C
【知识点】
电路故障分析;电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路断路故障的判断,利用电压表检测电路故障是电学实验的基础方法,需掌握电压表有示数时的电路特点,属于基础题型,需明确故障判断的逻辑。
【难度系数】
0.6
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