4.在如图所示的电路中,闭合开关S,灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数,用电压表检测电路,当电压表分别接a、b两点和b、d两点时,电压表均无示数,接c、d两点时电压表有示数,则可判定(

A.滑动变阻器短路
B.灯泡短路
C.开关断路
D.电流表断路
C
)A.滑动变阻器短路
B.灯泡短路
C.开关断路
D.电流表断路
答案
4.C
解析
【分析】首先根据灯泡不亮、电流表无示数判断电路为断路故障(短路会形成电流,与题意不符);再利用电压表检测断路的原理:电压表接断路两点时,示数等于电源电压,接通路两点时无示数。依次分析各检测点的情况,确定断路位置。
【解析】1. 闭合开关后,灯泡不亮、电流表无示数,说明电路发生断路(若短路,电路会有电流,电流表应有示数,灯泡可能发光或电源短路,与题意不符)。2. 电压表接a、b两点时无示数,说明a到电源负极(b)通路,且b到电源正极、a到b的路径无断路,排除滑动变阻器断路。3. 电压表接b、d两点时无示数,说明b到d的路径(电源、开关)通路,无断路。4. 电压表接c、d两点时有示数,说明c到电源正极、d到电源负极通路,断路在c、d之间,而c、d之间是开关S,因此开关断路。
【答案】C
【知识点】电路故障分析;电压表的使用
【点评】本题考查利用电压表判断电路断路故障,需掌握电压表在断路故障中的作用:当电压表并联在断路位置两端时,示数等于电源电压,是电路故障分析的典型题型,需理清电路各元件的连接路径。
【难度系数】0.5
【解析】1. 闭合开关后,灯泡不亮、电流表无示数,说明电路发生断路(若短路,电路会有电流,电流表应有示数,灯泡可能发光或电源短路,与题意不符)。2. 电压表接a、b两点时无示数,说明a到电源负极(b)通路,且b到电源正极、a到b的路径无断路,排除滑动变阻器断路。3. 电压表接b、d两点时无示数,说明b到d的路径(电源、开关)通路,无断路。4. 电压表接c、d两点时有示数,说明c到电源正极、d到电源负极通路,断路在c、d之间,而c、d之间是开关S,因此开关断路。
【答案】C
【知识点】电路故障分析;电压表的使用
【点评】本题考查利用电压表判断电路断路故障,需掌握电压表在断路故障中的作用:当电压表并联在断路位置两端时,示数等于电源电压,是电路故障分析的典型题型,需理清电路各元件的连接路径。
【难度系数】0.5
5.在如图所示的电路中,$R_0$是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光,现用一电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接a、b两点时,电压表有示数但很小;接a、c两点时,电压表示数较大。则产生上述现象的原因可能是(

A.L短路
B.L断路
C.R断路
D.$R_0$的阻值很大
D
)A.L短路
B.L断路
C.R断路
D.$R_0$的阻值很大
答案
5.D
解析
【分析】
首先明确电路为$R_0$、L、R串联的电路,灯不亮的原因可能是电路断路或总电阻过大导致电流过小(灯实际功率不足)。用电压表检测故障时,电压表有示数说明其两端能连通电源两极,无示数则说明无法连通。需结合各选项逐一分析电压表的示数特点,判断符合条件的原因。
【解析】
1. 分析选项A(L短路):若L短路,接a、b两点时,电压表测短路的L两端电压,示数应为0,与题目中“接a、b有示数但很小”不符,排除A。
2. 分析选项B(L断路):若L断路,接a、b两点时,电压表串联在电路中,相当于测电源电压,示数应很大,与题目中“接a、b示数很小”不符,排除B。
3. 分析选项C(R断路):若R断路,接a、b两点时,电压表的路径为a→L→b→R断路,无法连通电源,电压表示数为0,与题目条件不符,排除C。
4. 分析选项D($R_0$阻值很大):串联电路总电阻$R_总=R_0+R_L+R$,当$R_0$阻值很大时,总电阻大,电路电流I很小,灯的实际功率$P=I^2R_L$很小,因此灯不发光。接a、b两点时,电压表测L两端电压,根据串联分压规律,$U_L=IR_L$,因I很小,故$U_L$很小,示数小;接a、c两点时,电压表测电源电压,示数较大,符合题目描述,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路故障分析、电压表使用、串联分压原理
【点评】
本题通过电压表检测串联电路故障,需结合电压表的示数特点和串联电路规律分析,区分“断路故障”与“电阻过大导致灯不亮”两种情况,对学生的电路分析能力有一定要求,需仔细判断各选项是否符合题目条件。
【难度系数】
0.5
首先明确电路为$R_0$、L、R串联的电路,灯不亮的原因可能是电路断路或总电阻过大导致电流过小(灯实际功率不足)。用电压表检测故障时,电压表有示数说明其两端能连通电源两极,无示数则说明无法连通。需结合各选项逐一分析电压表的示数特点,判断符合条件的原因。
【解析】
1. 分析选项A(L短路):若L短路,接a、b两点时,电压表测短路的L两端电压,示数应为0,与题目中“接a、b有示数但很小”不符,排除A。
2. 分析选项B(L断路):若L断路,接a、b两点时,电压表串联在电路中,相当于测电源电压,示数应很大,与题目中“接a、b示数很小”不符,排除B。
3. 分析选项C(R断路):若R断路,接a、b两点时,电压表的路径为a→L→b→R断路,无法连通电源,电压表示数为0,与题目条件不符,排除C。
4. 分析选项D($R_0$阻值很大):串联电路总电阻$R_总=R_0+R_L+R$,当$R_0$阻值很大时,总电阻大,电路电流I很小,灯的实际功率$P=I^2R_L$很小,因此灯不发光。接a、b两点时,电压表测L两端电压,根据串联分压规律,$U_L=IR_L$,因I很小,故$U_L$很小,示数小;接a、c两点时,电压表测电源电压,示数较大,符合题目描述,故D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路故障分析、电压表使用、串联分压原理
【点评】
本题通过电压表检测串联电路故障,需结合电压表的示数特点和串联电路规律分析,区分“断路故障”与“电阻过大导致灯不亮”两种情况,对学生的电路分析能力有一定要求,需仔细判断各选项是否符合题目条件。
【难度系数】
0.5
6.小明要测量定值电阻$R_x$的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数突然都变为0,小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0,由此判断故障可能是()

A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
答案
A
解析
【分析】
闭合开关后两表示数均为0,说明电路发生断路(若为短路,至少有一个电表会有示数)。利用导线检测故障时,通过不同接线柱连接后的电表变化,逐步缩小断路位置:先根据接a、d时电流表有示数,判断电源到d的电路是通的;再根据接c、f时电压表有示数、电流表仍无示数,判断电压表能接通电源两端,而电流表所在电路仍断路,最终确定断路位置。
【解析】
1. 初始状态:闭合开关后,电流表、电压表示数都为0,说明电路为断路故障(短路会导致至少一个电表有示数)。
2. 导线接a、d时:电流表有示数,电压表示数仍为0。说明电源正极→开关→滑动变阻器→f→d→导线→a→电源负极的电路是通的,此时电流表有电流;电压表并联在Rx两端,因导线短路了Rx,故电压表示数为0,由此排除电源到d路径断路。
3. 导线接c、f时:电压表有示数,电流表示数仍为0。说明电压表通过f→滑动变阻器→电源正极,另一端通过Rx→a→电源负极,能接通电源两端,因此电压表有示数;而电流表所在的d→电流表→c路径仍断路,导致电流表无示数。
4. 综上,断路位置在c、d之间,对应选项A。
【答案】A
【知识点】电路故障分析
【点评】本题采用导线检测法判断断路故障,需结合电表的示数变化分析电路通断,关键是明确导线连接后各部分的电流路径,以及电表的工作原理,逐步推导断路位置。
【难度系数】0.5
闭合开关后两表示数均为0,说明电路发生断路(若为短路,至少有一个电表会有示数)。利用导线检测故障时,通过不同接线柱连接后的电表变化,逐步缩小断路位置:先根据接a、d时电流表有示数,判断电源到d的电路是通的;再根据接c、f时电压表有示数、电流表仍无示数,判断电压表能接通电源两端,而电流表所在电路仍断路,最终确定断路位置。
【解析】
1. 初始状态:闭合开关后,电流表、电压表示数都为0,说明电路为断路故障(短路会导致至少一个电表有示数)。
2. 导线接a、d时:电流表有示数,电压表示数仍为0。说明电源正极→开关→滑动变阻器→f→d→导线→a→电源负极的电路是通的,此时电流表有电流;电压表并联在Rx两端,因导线短路了Rx,故电压表示数为0,由此排除电源到d路径断路。
3. 导线接c、f时:电压表有示数,电流表示数仍为0。说明电压表通过f→滑动变阻器→电源正极,另一端通过Rx→a→电源负极,能接通电源两端,因此电压表有示数;而电流表所在的d→电流表→c路径仍断路,导致电流表无示数。
4. 综上,断路位置在c、d之间,对应选项A。
【答案】A
【知识点】电路故障分析
【点评】本题采用导线检测法判断断路故障,需结合电表的示数变化分析电路通断,关键是明确导线连接后各部分的电流路径,以及电表的工作原理,逐步推导断路位置。
【难度系数】0.5
7. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L₁和L₂都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而一个表示数不变,一个表示数变为0,则故障原因可能是 (

A.灯L₁断路
B.灯L₁短路
C.灯L₂短路
D.灯L₂断路
A
)A.灯L₁断路
B.灯L₁短路
C.灯L₂短路
D.灯L₂断路
答案
7.A
解析
【分析】首先明确电路结构:灯L₁与L₂并联,电压表V并联在电源两端,测量电源电压;电流表A与L₁串联,测量L₁支路的电流。题目要求“一盏灯熄灭,一个表示数不变,一个表示数变为0”,需结合并联电路的特点,逐一分析各选项故障对电路的影响:并联电路各支路独立工作,某支路断路时不影响另一支路,短路时会造成电源短路;电压表始终测电源电压(电源未短路时),电流表测对应支路的电流,据此判断符合条件的故障。
【解析】
步骤1:确定电路连接与电表测量对象:由题图可知,L₁和L₂并联,电压表V测电源电压,电流表A测L₁支路的电流。
步骤2:逐一分析选项:
选项A(灯L₁断路):L₁所在支路断开,电流表A的示数变为0;L₂支路不受影响,正常发光(即L₁熄灭,满足“一盏灯熄灭”);电压表V仍测电源电压,示数不变,满足“一个表示数不变,一个表示数变为0”,符合题意。
选项B(灯L₁短路):会造成电源短路,两灯均不发光,电流表和电压表均无正常示数,不符合题意。
选项C(灯L₂短路):同样造成电源短路,两灯均不发光,不符合题意。
选项D(灯L₂断路):L₂熄灭,L₁正常发光;电流表A测L₁电流,示数不变;电压表V测电源电压,示数不变,不满足“一个表示数变为0”,不符合题意。
综上,故障原因是灯L₁断路。
【答案】A
【知识点】并联电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查并联电路的故障分析,核心是掌握并联电路“各支路独立工作”的特点,明确电表的测量对象,通过逐一排查故障对电路的影响即可得出结论,属于电路故障分析的基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】
步骤1:确定电路连接与电表测量对象:由题图可知,L₁和L₂并联,电压表V测电源电压,电流表A测L₁支路的电流。
步骤2:逐一分析选项:
选项A(灯L₁断路):L₁所在支路断开,电流表A的示数变为0;L₂支路不受影响,正常发光(即L₁熄灭,满足“一盏灯熄灭”);电压表V仍测电源电压,示数不变,满足“一个表示数不变,一个表示数变为0”,符合题意。
选项B(灯L₁短路):会造成电源短路,两灯均不发光,电流表和电压表均无正常示数,不符合题意。
选项C(灯L₂短路):同样造成电源短路,两灯均不发光,不符合题意。
选项D(灯L₂断路):L₂熄灭,L₁正常发光;电流表A测L₁电流,示数不变;电压表V测电源电压,示数不变,不满足“一个表示数变为0”,不符合题意。
综上,故障原因是灯L₁断路。
【答案】A
【知识点】并联电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查并联电路的故障分析,核心是掌握并联电路“各支路独立工作”的特点,明确电表的测量对象,通过逐一排查故障对电路的影响即可得出结论,属于电路故障分析的基础题型。
【难度系数】0.5
8.在如图所示的电路中,$R_1$、$R_2$是定值电阻,开关S闭合一段时间后,电流表示数突然减小。用电压表检测电路,当电压表接a、b两点时,电压表有示数;接b、c两点时,电压表无示数。则故障原因可能是(

A.仅$R_1$断路
B.仅$R_2$断路
C.电流表断路
D.a、c间导线断路
D
)A.仅$R_1$断路
B.仅$R_2$断路
C.电流表断路
D.a、c间导线断路
答案
8.D
解析
【分析】首先明确电路结构:开关S闭合后,$R_1$与$R_2$并联,电流表测干路电流。电流表示数突然减小,说明电路总电阻变大,故障为断路(短路会使电流变大,不符合)。用电压表检测时,接a、b两点有示数,说明a到电源正极、b到电源负极均通路;接b、c两点无示数,说明b、c间无电压差,即c点未与电源正极连通。据此逐一分析选项故障是否符合条件。
【解析】
1. 电路结构:开关S闭合后,$R_1$和$R_2$并联,电流表测干路电流,正常时干路电流$I=I_1+I_2$。
2. 故障初步判断:电流表示数减小,总电流变小,总电阻变大,故障为断路(短路会使总电阻变小,电流变大,排除短路)。
3. 电压表检测分析:
接a、b有示数:说明a点与电源正极连通,b点通过开关S与电源负极连通,ab间存在电源电压。
接b、c无示数:说明b、c间无电压差,即c点未与电源正极连通。
4. 选项分析:
A. 仅$R_1$断路:总电流变为$I_2$(小于原总电流),电流表示数减小;但接b、c时,c点通过a与电源正极连通,b点与负极连通,电压表有示数,不符合,排除。
B. 仅$R_2$断路:总电流变为$I_1$,电流减小;但接b、c时,c点与正极连通,b点与负极连通,电压表有示数,不符合,排除。
C. 电流表断路:整个电路断开,电流表示数为0,不是“突然减小”,且接a、b时a点无法连通正极,电压表无示数,不符合,排除。
D. a、c间导线断路:$R_2$支路因a-c断开而不通,仅$R_1$支路工作,总电阻变大,电流表示数减小;接a、b时,a连正极、b连负极,电压表有示数;接b、c时,c点未连正极,b连负极,无电压差,电压表无示数,完全符合条件。
【答案】D
【知识点】电路故障分析、并联电路特点、电压表的使用
【点评】本题考查电路故障的判断,需结合并联电路的电流规律和电压表的检测原理,逐一验证故障现象是否匹配题目给出的检测结果,是初中物理电路部分的典型题型,需掌握断路故障的判断方法。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 电路结构:开关S闭合后,$R_1$和$R_2$并联,电流表测干路电流,正常时干路电流$I=I_1+I_2$。
2. 故障初步判断:电流表示数减小,总电流变小,总电阻变大,故障为断路(短路会使总电阻变小,电流变大,排除短路)。
3. 电压表检测分析:
接a、b有示数:说明a点与电源正极连通,b点通过开关S与电源负极连通,ab间存在电源电压。
接b、c无示数:说明b、c间无电压差,即c点未与电源正极连通。
4. 选项分析:
A. 仅$R_1$断路:总电流变为$I_2$(小于原总电流),电流表示数减小;但接b、c时,c点通过a与电源正极连通,b点与负极连通,电压表有示数,不符合,排除。
B. 仅$R_2$断路:总电流变为$I_1$,电流减小;但接b、c时,c点与正极连通,b点与负极连通,电压表有示数,不符合,排除。
C. 电流表断路:整个电路断开,电流表示数为0,不是“突然减小”,且接a、b时a点无法连通正极,电压表无示数,不符合,排除。
D. a、c间导线断路:$R_2$支路因a-c断开而不通,仅$R_1$支路工作,总电阻变大,电流表示数减小;接a、b时,a连正极、b连负极,电压表有示数;接b、c时,c点未连正极,b连负极,无电压差,电压表无示数,完全符合条件。
【答案】D
【知识点】电路故障分析、并联电路特点、电压表的使用
【点评】本题考查电路故障的判断,需结合并联电路的电流规律和电压表的检测原理,逐一验证故障现象是否匹配题目给出的检测结果,是初中物理电路部分的典型题型,需掌握断路故障的判断方法。
【难度系数】0.5
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