登录
1. (2025·宿迁沭阳期中)如图所示,电源电压不变,闭合开关,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$、$\mathrm{L}_{3}$都不发光。若只有一只灯泡的灯丝发生了断路,现用一根导线(如图中虚线所示)连接$a$、$b$点,三只灯泡仍都不亮,则（
A.灯泡$\mathrm{L}_{1}$可能断路
B.灯泡$\mathrm{L}_{2}$一定断路
C.若再将导线连接$c$、$d$点,三只灯泡仍都不亮,则$\mathrm{L}_{2}$一定断路
D.若再将导线连接$c$、$d$点,三只灯泡仍都不亮,则$\mathrm{L}_{3}$一定断路
C
）A.灯泡$\mathrm{L}_{1}$可能断路
B.灯泡$\mathrm{L}_{2}$一定断路
C.若再将导线连接$c$、$d$点,三只灯泡仍都不亮,则$\mathrm{L}_{2}$一定断路
D.若再将导线连接$c$、$d$点,三只灯泡仍都不亮,则$\mathrm{L}_{3}$一定断路
答案
1.C 提示:若灯泡L₁断路,用一根导线连接a、b点时,电路会形成通路,L₂、L₃会发光,故灯泡L₁一定没有断路,断路可能发生在bc或cd之间,即灯泡L₂可能断路。若再将导线连接c、d点,三只灯泡仍都不亮,说明灯泡L₃一定没有发生断路,故断路一定发生在bc之间的灯泡L₂上。
解析
【分析】
首先先明确电路为L₁、L₂、L₃串联，已知故障是仅有一只灯泡灯丝断路，闭合开关三灯都不亮。我们可以用反推法逐一验证故障可能性：第一步先看导线接a、b（并联在L₁两端）后三灯仍不亮的现象：如果断路的是L₁，那么导线就会把断路的L₁短路，电路重新导通，L₂、L₃就会发光，和题目现象矛盾，因此直接排除L₁断路的可能，故障只能是L₂断路或者L₃断路。接下来再分析后续接c、d的现象：如果此时三灯还不亮，说明并联在L₃两端的导线也没能让电路导通，就说明断路点不在L₃，剩下的唯一可能就是L₂断路，据此逐一判断选项即可得到正确答案。
【解析】
由电路图可知，闭合开关后，灯泡L₁、L₂、L₃串联，题目明确故障为仅有一只灯泡的灯丝断路：
1. 当用导线连接a、b两点时，导线并联在L₁两端：
若L₁断路，电流可通过该导线绕过L₁，电路形成通路，L₂、L₃会发光，与“连接a、b后三只灯泡仍都不亮”的现象矛盾，因此L₁一定没有断路，故障只能是L₂断路或者L₃断路，因此选项A错误，L₂仅为可能断路，并非一定断路，选项B错误。
2. 若再将导线连接c、d两点，导线并联在L₃两端，此时三只灯泡仍都不亮：
若故障是L₃断路，电流可通过该导线绕过L₃，电路形成通路，L₁、L₂会发光，与现象矛盾，说明L₃也没有断路。结合之前排除L₁断路的结论，唯一的故障就是L₂断路，因此选项C正确，选项D错误。
【答案】C
【知识点】串联电路故障分析，断路故障排查
【点评】本题考查串联电路单断路故障的逻辑推导，核心是利用“导线短路待测元件”的排查方法：串联电路中，将导线并联在断路的用电器两端时，电路会重新导通，其余用电器可以工作，解题时通过现象逐一排除不可能的故障情况，就能锁定唯一的断路位置，能很好地锻炼学生的逻辑推导能力。
【难度系数】0.6
首先先明确电路为L₁、L₂、L₃串联，已知故障是仅有一只灯泡灯丝断路，闭合开关三灯都不亮。我们可以用反推法逐一验证故障可能性：第一步先看导线接a、b（并联在L₁两端）后三灯仍不亮的现象：如果断路的是L₁，那么导线就会把断路的L₁短路，电路重新导通，L₂、L₃就会发光，和题目现象矛盾，因此直接排除L₁断路的可能，故障只能是L₂断路或者L₃断路。接下来再分析后续接c、d的现象：如果此时三灯还不亮，说明并联在L₃两端的导线也没能让电路导通，就说明断路点不在L₃，剩下的唯一可能就是L₂断路，据此逐一判断选项即可得到正确答案。
【解析】
由电路图可知，闭合开关后，灯泡L₁、L₂、L₃串联，题目明确故障为仅有一只灯泡的灯丝断路：
1. 当用导线连接a、b两点时，导线并联在L₁两端：
若L₁断路，电流可通过该导线绕过L₁，电路形成通路，L₂、L₃会发光，与“连接a、b后三只灯泡仍都不亮”的现象矛盾，因此L₁一定没有断路，故障只能是L₂断路或者L₃断路，因此选项A错误，L₂仅为可能断路，并非一定断路，选项B错误。
2. 若再将导线连接c、d两点，导线并联在L₃两端，此时三只灯泡仍都不亮：
若故障是L₃断路，电流可通过该导线绕过L₃，电路形成通路，L₁、L₂会发光，与现象矛盾，说明L₃也没有断路。结合之前排除L₁断路的结论，唯一的故障就是L₂断路，因此选项C正确，选项D错误。
【答案】C
【知识点】串联电路故障分析，断路故障排查
【点评】本题考查串联电路单断路故障的逻辑推导，核心是利用“导线短路待测元件”的排查方法：串联电路中，将导线并联在断路的用电器两端时，电路会重新导通，其余用电器可以工作，解题时通过现象逐一排除不可能的故障情况，就能锁定唯一的断路位置，能很好地锻炼学生的逻辑推导能力。
【难度系数】0.6
2. 如图所示,为某次实验所用的电路,$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$是两个相同的小灯泡,电源电压恒为 4.5 V。当开关 S闭合时电压表的示数为 4.5 V,则
（
A.$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$可能都发光
B.$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$一定都不发光
C.若$\mathrm{L}_{1}$发光,则$\mathrm{L}_{2}$断路
D.若$\mathrm{L}_{1}$发光,则$\mathrm{L}_{2}$短路
（
D
）A.$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$可能都发光
B.$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$一定都不发光
C.若$\mathrm{L}_{1}$发光,则$\mathrm{L}_{2}$断路
D.若$\mathrm{L}_{1}$发光,则$\mathrm{L}_{2}$短路
答案
2.D 提示:若L₁、L₂都发光,电路是通路,两灯串联,电压表测L₁两端的电压,示数不可能是4.5 V;若L₂短路,L₁发光,电压表测电源电压,示数为4.5 V;若L₂断路,两灯都不发光,电压表的两端与电源不相连,示数为0。
解析
【分析】
第一步先识别电路连接方式：沿着电流路径梳理，确认L₁和L₂是串联关系，电压表并联在L₁两端，测量L₁的电压。已知电源总电压是4.5V，开关闭合后电压表示数等于电源电压，我们可以结合串联电路特点，分短路、断路两类故障逐一推导对应的现象，再和选项描述比对排除错误选项。正常串联时两个相同灯泡分压相等，各分2.25V，电压表示数不可能等于电源电压，说明电路一定存在故障，逐一验证每种故障对应的灯的发光情况，就能选出正确答案。
【解析】
1. 明确电路结构：开关S闭合后，电流从电源正极出发，依次经过L₂、L₁、开关S回到电源负极，因此L₁、L₂串联，电压表并联在L₁两端，测量L₁两端的电压。
2. 正常工作状态分析：两个小灯泡规格完全相同，根据串联分压规律，L₁、L₂两端的电压相等，均为总电压的一半即2.25V，此时电压表示数为2.25V，不可能等于电源电压4.5V，说明电路存在故障。
3. 分故障场景推导：
场景1：故障为L₁断路：此时电路无电流，两灯都不发光，电压表两端通过L₂连接到电源两极，测量电源电压，示数为4.5V，符合题设电压表示数条件。
场景2：故障为L₂短路：此时L₂相当于导线，电源电压全部加在L₁两端，电压表测量电源电压，示数为4.5V，此时电路为通路，L₁可以正常发光，符合题设条件。
4. 逐一判断选项：
选项A：若L₁、L₂都发光，说明电路正常通路，两灯分压均为2.25V，电压表示数不可能为4.5V，A错误。
选项B：存在L₂短路的故障场景，此时L₁发光，因此两灯一定都不发光的描述错误，B错误。
选项C：若L₂断路，整个电路断开，电路中无电流，L₁不可能发光，且电压表无法连接到电源正极，电压表示数为0，不符合题设条件，C错误。
选项D：若L₁发光，说明电路是通路，不可能存在断路故障，因此故障只能是L₂短路，此时电压表测电源电压，示数为4.5V，符合题意，D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律，电路故障分析，电压表的使用
【点评】
本题是串联电路故障分析的典型题型，核心考点是电压表示数等于电源电压对应的两类故障，需要注意区分短路、断路故障对应的灯泡工作状态，尤其要注意本题中L₂断路时电压表无法接通电源正极，示数为0，避免误判故障类型。
【难度系数】
0.6
第一步先识别电路连接方式：沿着电流路径梳理，确认L₁和L₂是串联关系，电压表并联在L₁两端，测量L₁的电压。已知电源总电压是4.5V，开关闭合后电压表示数等于电源电压，我们可以结合串联电路特点，分短路、断路两类故障逐一推导对应的现象，再和选项描述比对排除错误选项。正常串联时两个相同灯泡分压相等，各分2.25V，电压表示数不可能等于电源电压，说明电路一定存在故障，逐一验证每种故障对应的灯的发光情况，就能选出正确答案。
【解析】
1. 明确电路结构：开关S闭合后，电流从电源正极出发，依次经过L₂、L₁、开关S回到电源负极，因此L₁、L₂串联，电压表并联在L₁两端，测量L₁两端的电压。
2. 正常工作状态分析：两个小灯泡规格完全相同，根据串联分压规律，L₁、L₂两端的电压相等，均为总电压的一半即2.25V，此时电压表示数为2.25V，不可能等于电源电压4.5V，说明电路存在故障。
3. 分故障场景推导：
场景1：故障为L₁断路：此时电路无电流，两灯都不发光，电压表两端通过L₂连接到电源两极，测量电源电压，示数为4.5V，符合题设电压表示数条件。
场景2：故障为L₂短路：此时L₂相当于导线，电源电压全部加在L₁两端，电压表测量电源电压，示数为4.5V，此时电路为通路，L₁可以正常发光，符合题设条件。
4. 逐一判断选项：
选项A：若L₁、L₂都发光，说明电路正常通路，两灯分压均为2.25V，电压表示数不可能为4.5V，A错误。
选项B：存在L₂短路的故障场景，此时L₁发光，因此两灯一定都不发光的描述错误，B错误。
选项C：若L₂断路，整个电路断开，电路中无电流，L₁不可能发光，且电压表无法连接到电源正极，电压表示数为0，不符合题设条件，C错误。
选项D：若L₁发光，说明电路是通路，不可能存在断路故障，因此故障只能是L₂短路，此时电压表测电源电压，示数为4.5V，符合题意，D正确。
【答案】
D
【知识点】
串联电路电压规律，电路故障分析，电压表的使用
【点评】
本题是串联电路故障分析的典型题型，核心考点是电压表示数等于电源电压对应的两类故障，需要注意区分短路、断路故障对应的灯泡工作状态，尤其要注意本题中L₂断路时电压表无法接通电源正极，示数为0，避免误判故障类型。
【难度系数】
0.6
3. 如图所示电路中，$R_1$、$R_2$ 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.$ac$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.$ac$间导线断路
答案
3.D 提示:电流表示数突然减小,说明某一条支路出现断路。电压表接a、b两点时有示数,说明a到电源负极与b到电源正极之间接通;电压表接b、c两点时无示数,说明c到电源负极与b到电源正极之间断开,故ac间导线出现了断路。
解析
【分析】
首先先明确电路结构：开关S闭合时，R₁和R₂是并联关系，电流表测量干路的总电流。电流表示数突然减小，说明总电阻变大，可直接判断故障是某一条支路发生了断路（如果是短路故障，电流会急剧增大，和题意不符）。接下来结合电压表的检测结果推导：电压表接a、b两点有示数，说明a到电源负极、b到电源正极的路径都是导通的；电压表接b、c两点无示数，说明要么b到电源正极不通，要么c到电源负极不通。之后逐个验证选项，排除不符合条件的故障，就能得到正确答案。
【解析】
1. 先梳理电路：开关闭合后R₁、R₂并联，电流表测干路总电流，电流表示数减小说明电路总电阻增大，故障为某支路断路。
2. 电压表接a、b有示数，证明a→电流表→电源负极、b→开关S→电源正极的路径完全导通。
3. 电压表接b、c无示数，证明b到电源正极、或c到电源负极的路径存在断开。
逐一分析选项：
选项A：仅R₁断路时，R₂支路正常导通，电压表接b、c两点时可通过R₂连通电源两极，电压表会有示数，不符合题意。
选项B：仅R₂断路时，R₁支路正常导通，电压表接a、b两点时相当于并联在导线上，电压为0无示数，不符合题意。
选项C：电流表断路时，a点无法连通电源负极，电压表接a、b两点时无示数，不符合题意。
选项D：ac间导线断路时，R₂所在支路断开，干路总电流减小；电压表接a、b时两端可连通电源两极，有示数；电压表接b、c时，c点无法通过ac导线连通电源负极，无示数，完全符合所有条件。
【答案】D
【知识点】并联电路故障分析，电压表检测断路
【点评】本题是并联电路断路故障的典型排查题，核心解题逻辑是先通过电流表示数变化锁定故障类型为支路断路，再结合电压表的通断检测结果逐一排除错误选项，需要熟练掌握并联电路特点和电压表检测故障的原理，避免混淆串并联故障的分析思路。
【难度系数】0.6
首先先明确电路结构：开关S闭合时，R₁和R₂是并联关系，电流表测量干路的总电流。电流表示数突然减小，说明总电阻变大，可直接判断故障是某一条支路发生了断路（如果是短路故障，电流会急剧增大，和题意不符）。接下来结合电压表的检测结果推导：电压表接a、b两点有示数，说明a到电源负极、b到电源正极的路径都是导通的；电压表接b、c两点无示数，说明要么b到电源正极不通，要么c到电源负极不通。之后逐个验证选项，排除不符合条件的故障，就能得到正确答案。
【解析】
1. 先梳理电路：开关闭合后R₁、R₂并联，电流表测干路总电流，电流表示数减小说明电路总电阻增大，故障为某支路断路。
2. 电压表接a、b有示数，证明a→电流表→电源负极、b→开关S→电源正极的路径完全导通。
3. 电压表接b、c无示数，证明b到电源正极、或c到电源负极的路径存在断开。
逐一分析选项：
选项A：仅R₁断路时，R₂支路正常导通，电压表接b、c两点时可通过R₂连通电源两极，电压表会有示数，不符合题意。
选项B：仅R₂断路时，R₁支路正常导通，电压表接a、b两点时相当于并联在导线上，电压为0无示数，不符合题意。
选项C：电流表断路时，a点无法连通电源负极，电压表接a、b两点时无示数，不符合题意。
选项D：ac间导线断路时，R₂所在支路断开，干路总电流减小；电压表接a、b时两端可连通电源两极，有示数；电压表接b、c时，c点无法通过ac导线连通电源负极，无示数，完全符合所有条件。
【答案】D
【知识点】并联电路故障分析，电压表检测断路
【点评】本题是并联电路断路故障的典型排查题，核心解题逻辑是先通过电流表示数变化锁定故障类型为支路断路，再结合电压表的通断检测结果逐一排除错误选项，需要熟练掌握并联电路特点和电压表检测故障的原理，避免混淆串并联故障的分析思路。
【难度系数】0.6
4. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S后,电路正常工作,过了一会儿,灯L变亮,两只电表中只有一只电表的示数变大。下列判断正确的是 （
A.$R_0$短路,电流表的示数变大
B.$R_1$断路,电压表的示数变大
C.$R_1$断路,电流表的示数变大
D.$R_0$短路,电压表的示数变大
B
）A.$R_0$短路,电流表的示数变大
B.$R_1$断路,电压表的示数变大
C.$R_1$断路,电流表的示数变大
D.$R_0$短路,电压表的示数变大
答案
4.B 提示:若R₀短路,R₁与灯L并联,电压表测电源电压,示数变大,电路总电阻减小,电流表的示数变大,灯泡两端电压变大,灯泡变亮,两电表示数都变大,不符合题意;若R₁断路,则灯L与R₀串联,电路总电阻增大,电流表的示数变小,R₀两端电压变小,灯泡两端电压变大,灯泡变亮。
解析
【分析】
首先第一步先明确原电路的连接方式：正常工作时，灯泡L与滑动变阻器R1并联，该并联整体再和定值电阻R0串联，电流表测量干路的总电流，电压表测量灯泡L两端（即并联部分）的电压。接下来结合题目给出的两个约束条件“灯L变亮、仅一只电表示数变大”，逐个对选项对应的故障进行推导验证，排除不符合条件的选项，即可得到正确答案。
【解析】
先对原电路做基础梳理：闭合开关正常工作时，L与R1并联，之后与R0串联，电流表测干路总电流，电压表测并联部分的电压。
1. 分析R0短路的情况（对应选项A、D）：
若R0短路，L和R1的并联部分直接接在电源两端，电压表测量电源电压，示数相比故障前变大；电路总电阻变为L、R1的并联电阻，总电阻比故障前更小，根据欧姆定律I=U/R，干路电流即电流表示数也变大；灯泡两端电压等于电源电压，实际功率变大，灯变亮。此时两个电表示数都变大，不符合“只有一只电表的示数变大”的条件，因此A、D错误。
2. 分析R1断路的情况（对应选项B、C）：
若R1断路，并联部分仅剩灯泡L接入电路，电路变为L与R0串联，总电阻大于故障前的总电阻，根据欧姆定律，干路电流即电流表示数变小；R0阻值不变，由U0=IR0可知R0两端电压变小，电源电压恒定，因此灯泡两端电压UL=U总-U0，相比故障前变大，灯泡实际功率变大，灯L变亮；此时电压表示数变大，电流表示数变小，完全符合“灯L变亮，只有一只电表的示数变大”的条件，因此B正确，C错误。
综上，本题选B。
【答案】
B
【知识点】
电路故障分析，串并联电路规律，欧姆定律应用
【点评】
本题属于初中物理经典的混联电路故障题，易错点是误判电路连接方式，解题时采用逐个代入故障验证的方法，同时兼顾“灯泡变亮”和“仅一个电表示数变大”两个约束条件，就能快速排除错误选项，得到正确结果。
【难度系数】
0.4
首先第一步先明确原电路的连接方式：正常工作时，灯泡L与滑动变阻器R1并联，该并联整体再和定值电阻R0串联，电流表测量干路的总电流，电压表测量灯泡L两端（即并联部分）的电压。接下来结合题目给出的两个约束条件“灯L变亮、仅一只电表示数变大”，逐个对选项对应的故障进行推导验证，排除不符合条件的选项，即可得到正确答案。
【解析】
先对原电路做基础梳理：闭合开关正常工作时，L与R1并联，之后与R0串联，电流表测干路总电流，电压表测并联部分的电压。
1. 分析R0短路的情况（对应选项A、D）：
若R0短路，L和R1的并联部分直接接在电源两端，电压表测量电源电压，示数相比故障前变大；电路总电阻变为L、R1的并联电阻，总电阻比故障前更小，根据欧姆定律I=U/R，干路电流即电流表示数也变大；灯泡两端电压等于电源电压，实际功率变大，灯变亮。此时两个电表示数都变大，不符合“只有一只电表的示数变大”的条件，因此A、D错误。
2. 分析R1断路的情况（对应选项B、C）：
若R1断路，并联部分仅剩灯泡L接入电路，电路变为L与R0串联，总电阻大于故障前的总电阻，根据欧姆定律，干路电流即电流表示数变小；R0阻值不变，由U0=IR0可知R0两端电压变小，电源电压恒定，因此灯泡两端电压UL=U总-U0，相比故障前变大，灯泡实际功率变大，灯L变亮；此时电压表示数变大，电流表示数变小，完全符合“灯L变亮，只有一只电表的示数变大”的条件，因此B正确，C错误。
综上，本题选B。
【答案】
B
【知识点】
电路故障分析，串并联电路规律，欧姆定律应用
【点评】
本题属于初中物理经典的混联电路故障题，易错点是误判电路连接方式，解题时采用逐个代入故障验证的方法，同时兼顾“灯泡变亮”和“仅一个电表示数变大”两个约束条件，就能快速排除错误选项，得到正确结果。
【难度系数】
0.4
5. 如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,灯泡L正常发光。过了一会儿,灯泡L熄灭,三只电表示数均有变化,但其中一只电表与其他两只电表的指针偏转方向相反。若电路中的故障只有一处,且只发生在灯泡L或电阻R上,则下列判断正确的是（
A.一定是电阻$R$断路
B.一定是灯泡L断路
C.可能是电阻$R$短路
D.可能是灯泡L短路
D
）A.一定是电阻$R$断路
B.一定是灯泡L断路
C.可能是电阻$R$短路
D.可能是灯泡L短路
答案
5.D 提示:若R断路,电流表示数为0,V₂示数为0,V₁示数为电源电压,若L断路,电流表示数为0,V₁示数为0,V₂示数为电源电压,故一只电表与其他两只电表的指针偏转方向相反,可能是R断路或L断路;若R短路,电路电流变大,短时间内L会变亮,不符合题意;若L短路,电流表示数变大,V₂示数为0,V₁示数为电源电压,符合题意。
解析
【分析】
首先先识别正常电路的连接方式：将电压表等效为开路、电流表等效为导线，可判断电阻R与灯泡L串联，电流表A测量串联电路的电流，电压表V1测量电阻R两端的电压，电压表V2测量灯泡L两端的电压，电源总电压满足U=U_V1 + U_V2。接下来采用故障枚举的思路，对仅发生在R、L上的四类故障（R断路、R短路、L断路、L短路）逐一验证，对照题目给出的三个条件：①灯泡L熄灭；②三只电表示数均发生变化；③其中一只电表与另外两只电表的指针偏转方向相反，逐一排除不符合的情况，最终匹配正确选项。
【解析】
我们逐个分析所有可能的故障场景：
1. 正常工作基准状态：电路电流$I=\frac{U}{R+R_L}$，V1示数为R两端电压$U_R$，V2示数为L两端电压$U_L$，满足$U_R+U_L=U$，灯泡正常发光。
2. 故障1：电阻R断路
电路完全断开，电流表示数从I变为0（示数变小）；V1两端直接连通电源正负极，示数从$U_R$变为电源电压U（示数变大）；V2无法连通电源，示数从$U_L$变为0（示数变小）。此时灯泡熄灭，三个电表示数都变化，两个表变小、一个表变大，满足部分条件。
3. 故障2：灯泡L断路
电路完全断开，电流表示数从I变为0（示数变小）；V2两端直接连通电源正负极，示数从$U_L$变为电源电压U（示数变大）；V1无法连通电源，示数从$U_R$变为0（示数变小）。此时灯泡熄灭，三个电表示数都变化，两个表变小、一个表变大，也满足部分条件。
4. 故障3：电阻R短路
电路总电阻变小，电流表示数变大，灯泡L两端电压等于电源电压，灯泡会变亮，不符合“灯泡L熄灭”的条件，直接排除该故障。
5. 故障4：灯泡L短路
灯泡直接短路熄灭，电路总电阻变小，电流表示数从I变为$\frac{U}{R}$（示数变大）；V2测量短路的灯泡两端电压，示数从$U_L$变为0（示数变小）；V1测量R两端电压，示数从$U_R$变为电源电压U（示数变大）。此时三个电表示数都发生变化，两个表示数变大、一个表示数变小，完全满足所有题目条件。
逐一核对选项：
A选项“一定是电阻R断路”错误，还存在其他符合条件的故障；
B选项“一定是灯泡L断路”错误，还存在其他符合条件的故障；
C选项“可能是电阻R短路”错误，R短路时灯泡会变亮，不符合题意；
D选项“可能是灯泡L短路”正确，该故障完全符合所有条件。
【答案】
D
【知识点】
串联电路故障分析，欧姆定律应用
【点评】
本题是典型的串联电路故障排查题，采用枚举法逐一验证所有可能的故障是最稳妥的解题思路，解题时要注意不能遗漏题目给出的全部限制条件，避免误判部分符合条件的故障为唯一解，同时要准确区分短路、断路故障对应的电表示数变化规律。
【难度系数】
0.6
首先先识别正常电路的连接方式：将电压表等效为开路、电流表等效为导线，可判断电阻R与灯泡L串联，电流表A测量串联电路的电流，电压表V1测量电阻R两端的电压，电压表V2测量灯泡L两端的电压，电源总电压满足U=U_V1 + U_V2。接下来采用故障枚举的思路，对仅发生在R、L上的四类故障（R断路、R短路、L断路、L短路）逐一验证，对照题目给出的三个条件：①灯泡L熄灭；②三只电表示数均发生变化；③其中一只电表与另外两只电表的指针偏转方向相反，逐一排除不符合的情况，最终匹配正确选项。
【解析】
我们逐个分析所有可能的故障场景：
1. 正常工作基准状态：电路电流$I=\frac{U}{R+R_L}$，V1示数为R两端电压$U_R$，V2示数为L两端电压$U_L$，满足$U_R+U_L=U$，灯泡正常发光。
2. 故障1：电阻R断路
电路完全断开，电流表示数从I变为0（示数变小）；V1两端直接连通电源正负极，示数从$U_R$变为电源电压U（示数变大）；V2无法连通电源，示数从$U_L$变为0（示数变小）。此时灯泡熄灭，三个电表示数都变化，两个表变小、一个表变大，满足部分条件。
3. 故障2：灯泡L断路
电路完全断开，电流表示数从I变为0（示数变小）；V2两端直接连通电源正负极，示数从$U_L$变为电源电压U（示数变大）；V1无法连通电源，示数从$U_R$变为0（示数变小）。此时灯泡熄灭，三个电表示数都变化，两个表变小、一个表变大，也满足部分条件。
4. 故障3：电阻R短路
电路总电阻变小，电流表示数变大，灯泡L两端电压等于电源电压，灯泡会变亮，不符合“灯泡L熄灭”的条件，直接排除该故障。
5. 故障4：灯泡L短路
灯泡直接短路熄灭，电路总电阻变小，电流表示数从I变为$\frac{U}{R}$（示数变大）；V2测量短路的灯泡两端电压，示数从$U_L$变为0（示数变小）；V1测量R两端电压，示数从$U_R$变为电源电压U（示数变大）。此时三个电表示数都发生变化，两个表示数变大、一个表示数变小，完全满足所有题目条件。
逐一核对选项：
A选项“一定是电阻R断路”错误，还存在其他符合条件的故障；
B选项“一定是灯泡L断路”错误，还存在其他符合条件的故障；
C选项“可能是电阻R短路”错误，R短路时灯泡会变亮，不符合题意；
D选项“可能是灯泡L短路”正确，该故障完全符合所有条件。
【答案】
D
【知识点】
串联电路故障分析，欧姆定律应用
【点评】
本题是典型的串联电路故障排查题，采用枚举法逐一验证所有可能的故障是最稳妥的解题思路，解题时要注意不能遗漏题目给出的全部限制条件，避免误判部分符合条件的故障为唯一解，同时要准确区分短路、断路故障对应的电表示数变化规律。
【难度系数】
0.6
6. (2025·连云港东海阶段检测)如图所示,电源电压保持不变,闭合开关S,电路正常工作。一段时间后,发现电路中至少有一个电表的示数变大,故障只发生在电阻$R_1$和$R_2$上,其他元件仍保持完好。若用一个完好的小灯泡替换$R_2$后,小灯泡一定
发光
(填“发光”或“不发光”)。在原故障电路中,将电阻$R_1$与$R_2$位置互换后,两电表的示数都为零,则其故障的原因是R₂断路
。答案
6.发光 R₂断路 提示:若仅电流表示数变大,则是R₂短路,用灯泡替换R₂,灯泡会发光;若仅电压表示数变大,则是R₂断路,用灯泡代替R₂后,灯泡会发光;若电流表和电压表示数同时变大,则是R₁短路,用灯泡代替后,灯泡会发光,故用完好的灯泡替换R₂后,灯泡一定发光。若是R₂短路,将R₁与R₂互换后,电压表测电源电压,示数增大,电流表示数不变,不合题意;若是R₁短路,将R₁与R₂互换后,电压表被短路,示数为零,电流表示数不变,不符合题意;若是R₂断路,将R₁与R₂互换后,电路断路,电流表和电压表的示数都为零。
解析
【分析】
首先先明确电路结构：由图可知R₁与R₂串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R₂两端的电压。首先根据题干“故障仅发生在R₁、R₂上，且至少有一个电表示数变大”，先枚举所有符合条件的故障类型：1. R₂短路：总电阻减小，电流表示数变大，电压表示数变为0，满足至少一个电表示数变大；2. R₂断路：电流表示数变为0，电压表串联接入电路测电源电压，电压表示数变大，满足条件；3. R₁短路：总电阻减小，电流表示数变大，电压表此时测电源电压，示数也同步变大，两个电表示数都变大，满足条件。接下来分别分析这三种故障下，用完好小灯泡替换R₂后的现象，可得出小灯泡一定发光的结论。之后再将这三种故障分别代入“R₁与R₂位置互换后两电表示数都为零”的条件逐一排除，即可得到最终故障原因。
【解析】
1. 梳理电路连接：闭合开关后，R₁、R₂串联，电流表测串联电路的电流，电压表并联在R₂两端，测R₂的电压。
2. 枚举所有符合“至少一个电表示数变大，故障仅在R₁、R₂”的故障，逐一分析替换R₂后的现象：
① 若R₂短路：电路总电阻变小，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电流变大，电流表示数变大，电压表测短路的R₂，示数为0，符合条件。此时用完好小灯泡替换R₂，电路变为R₁与小灯泡串联，有电流通过小灯泡，小灯泡发光。
② 若R₂断路：电路中电流为0，电流表示数变小，电压表两端通过R₁连接到电源两极，测电源电压，示数比正常工作时变大，符合条件。此时用完好小灯泡替换R₂，电路通路，R₁与小灯泡串联，小灯泡有电流通过，发光。
③ 若R₁短路：电路总电阻变小，电流变大，电流表示数变大，电压表直接接在电源两端，测电源电压，示数也变大，符合条件。此时用完好小灯泡替换R₂，小灯泡直接接在电源两端，有电流通过，小灯泡发光。
综上，所有符合条件的故障下，替换R₂后小灯泡都发光，即小灯泡一定发光。
3. 验证“将R₁与R₂位置互换后，两电表的示数都为零”的条件：
若故障是R₂短路：互换位置后，电路通路，电流表有示数，电压表并联在R₁两端测电源电压，示数不为零，不符合题意。
若故障是R₁短路：互换位置后，电路通路，电流表有示数，电压表并联在短路的R₁两端示数为0，不符合“两电表示数都为零”的条件。
若故障是R₂断路：互换位置后，断路的R₂处于干路，整个电路断开，电流表示数为零，电压表两端无法连接到电源两极，示数也为零，完全符合题意。
因此故障原因是R₂断路。
【答案】
发光；$R_2$断路
【知识点】
串联电路故障分析；欧姆定律；短路断路判断
【点评】
本题是串联电路故障分析的经典题型，需要先完整枚举所有符合题干初始条件的可能故障，再通过后续的操作场景逐一验证排除，对学生的逻辑严谨性要求较高，容易出现漏判故障类型的问题。
【难度系数】
0.3
首先先明确电路结构：由图可知R₁与R₂串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量R₂两端的电压。首先根据题干“故障仅发生在R₁、R₂上，且至少有一个电表示数变大”，先枚举所有符合条件的故障类型：1. R₂短路：总电阻减小，电流表示数变大，电压表示数变为0，满足至少一个电表示数变大；2. R₂断路：电流表示数变为0，电压表串联接入电路测电源电压，电压表示数变大，满足条件；3. R₁短路：总电阻减小，电流表示数变大，电压表此时测电源电压，示数也同步变大，两个电表示数都变大，满足条件。接下来分别分析这三种故障下，用完好小灯泡替换R₂后的现象，可得出小灯泡一定发光的结论。之后再将这三种故障分别代入“R₁与R₂位置互换后两电表示数都为零”的条件逐一排除，即可得到最终故障原因。
【解析】
1. 梳理电路连接：闭合开关后，R₁、R₂串联，电流表测串联电路的电流，电压表并联在R₂两端，测R₂的电压。
2. 枚举所有符合“至少一个电表示数变大，故障仅在R₁、R₂”的故障，逐一分析替换R₂后的现象：
① 若R₂短路：电路总电阻变小，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电流变大，电流表示数变大，电压表测短路的R₂，示数为0，符合条件。此时用完好小灯泡替换R₂，电路变为R₁与小灯泡串联，有电流通过小灯泡，小灯泡发光。
② 若R₂断路：电路中电流为0，电流表示数变小，电压表两端通过R₁连接到电源两极，测电源电压，示数比正常工作时变大，符合条件。此时用完好小灯泡替换R₂，电路通路，R₁与小灯泡串联，小灯泡有电流通过，发光。
③ 若R₁短路：电路总电阻变小，电流变大，电流表示数变大，电压表直接接在电源两端，测电源电压，示数也变大，符合条件。此时用完好小灯泡替换R₂，小灯泡直接接在电源两端，有电流通过，小灯泡发光。
综上，所有符合条件的故障下，替换R₂后小灯泡都发光，即小灯泡一定发光。
3. 验证“将R₁与R₂位置互换后，两电表的示数都为零”的条件：
若故障是R₂短路：互换位置后，电路通路，电流表有示数，电压表并联在R₁两端测电源电压，示数不为零，不符合题意。
若故障是R₁短路：互换位置后，电路通路，电流表有示数，电压表并联在短路的R₁两端示数为0，不符合“两电表示数都为零”的条件。
若故障是R₂断路：互换位置后，断路的R₂处于干路，整个电路断开，电流表示数为零，电压表两端无法连接到电源两极，示数也为零，完全符合题意。
因此故障原因是R₂断路。
【答案】
发光；$R_2$断路
【知识点】
串联电路故障分析；欧姆定律；短路断路判断
【点评】
本题是串联电路故障分析的经典题型，需要先完整枚举所有符合题干初始条件的可能故障，再通过后续的操作场景逐一验证排除，对学生的逻辑严谨性要求较高，容易出现漏判故障类型的问题。
【难度系数】
0.3
7. 如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，缓慢移动滑片由a到b，电压表的示数将
变小
（填“变大”“变小”或“不变”）；继续缓慢移动滑片由b到c，过程中突然发现电流表的示数变为0，电压表的示数变大，则产生此现象的故障原因可能是滑动变阻器的滑片与电阻丝之间断路
。答案
7.变小 滑动变阻器的滑片与电阻丝之间断路 提示:滑片由a到b的过程中,滑动变阻器连入电路的阻值变小,由串联分压原理知滑动变阻器两端电压变小,即电压表的示数变小。电压表的示数变大,说明从电压表到电源是通路,故故障原因可能是滑动变阻器的滑片与电阻丝之间断路,电路断路,使得电流表的示数为0,电压表的示数为电源电压。
解析
【分析】
首先识别电路连接方式：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R两端的电压。第一空分析滑片从a到b的过程：先判断滑动变阻器接入电路的电阻变化，滑片从a向b移动时，接入电路的电阻丝长度变短，接入阻值变小，根据串联分压的规律，滑动变阻器分得的电压会随自身阻值减小而减小，因此电压表示数变小。第二空分析故障：电流表示数变为0，说明电路出现断路故障（若为短路电路仍有电流）；电压表示数变大，说明电压表的两个接线柱可以正常连通电源正负极，即电压表外侧的灯泡、电源、开关都是通路状态，因此故障出在电压表并联的滑动变阻器部分，也就是滑动变阻器的滑片和电阻丝之间发生断路，此时电压表串联在电路中，测量电源电压，示数远大于之前的分压，符合题意。
【解析】
1. 滑片由a到b的过程：
滑动变阻器接入电路的电阻丝长度减小，接入电路的阻值变小。电路中灯泡L与R串联，根据串联分压原理，串联电路中各元件分得的电压和自身电阻成正比，R的阻值减小，其分得的电压随之减小，因此电压表测量的R两端电压变小，即电压表示数变小。
2. 滑片由b到c的过程：
电流表示数变为0，说明电路发生断路故障；电压表示数变大，说明电压表两端可以直接连接到电源两极，即从电压表两端到电源的路径是完好的，因此故障为滑动变阻器所在位置断路，具体为滑动变阻器的滑片与电阻丝之间断路，此时电压表串联接入电路，测量电源电压，示数变大，电路中电流几乎为0，完全对应题干描述的现象。
【答案】
变小；滑动变阻器的滑片与电阻丝之间断路
【知识点】
串联分压规律，电路故障分析，欧姆定律
【点评】
本题先考察串联动态电路的电压变化分析，再结合反常电表示数判断电路故障，解题时要先明确电路连接关系，区分断路、短路对应的电表示数特征，抓住“电流为0对应断路、电压表有示数且变大说明电压表连通电源两端”的核心逻辑即可顺利推导，属于基础的动态电路与故障结合的典型题型。
【难度系数】
0.6
首先识别电路连接方式：灯泡L与滑动变阻器R串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器R两端的电压。第一空分析滑片从a到b的过程：先判断滑动变阻器接入电路的电阻变化，滑片从a向b移动时，接入电路的电阻丝长度变短，接入阻值变小，根据串联分压的规律，滑动变阻器分得的电压会随自身阻值减小而减小，因此电压表示数变小。第二空分析故障：电流表示数变为0，说明电路出现断路故障（若为短路电路仍有电流）；电压表示数变大，说明电压表的两个接线柱可以正常连通电源正负极，即电压表外侧的灯泡、电源、开关都是通路状态，因此故障出在电压表并联的滑动变阻器部分，也就是滑动变阻器的滑片和电阻丝之间发生断路，此时电压表串联在电路中，测量电源电压，示数远大于之前的分压，符合题意。
【解析】
1. 滑片由a到b的过程：
滑动变阻器接入电路的电阻丝长度减小，接入电路的阻值变小。电路中灯泡L与R串联，根据串联分压原理，串联电路中各元件分得的电压和自身电阻成正比，R的阻值减小，其分得的电压随之减小，因此电压表测量的R两端电压变小，即电压表示数变小。
2. 滑片由b到c的过程：
电流表示数变为0，说明电路发生断路故障；电压表示数变大，说明电压表两端可以直接连接到电源两极，即从电压表两端到电源的路径是完好的，因此故障为滑动变阻器所在位置断路，具体为滑动变阻器的滑片与电阻丝之间断路，此时电压表串联接入电路，测量电源电压，示数变大，电路中电流几乎为0，完全对应题干描述的现象。
【答案】
变小；滑动变阻器的滑片与电阻丝之间断路
【知识点】
串联分压规律，电路故障分析，欧姆定律
【点评】
本题先考察串联动态电路的电压变化分析，再结合反常电表示数判断电路故障，解题时要先明确电路连接关系，区分断路、短路对应的电表示数特征，抓住“电流为0对应断路、电压表有示数且变大说明电压表连通电源两端”的核心逻辑即可顺利推导，属于基础的动态电路与故障结合的典型题型。
【难度系数】
0.6
