1 用一只电压表分别接到电流表、灯$\mathrm{L}_1$和灯$\mathrm{L}_2$两端测量电压,测量结果:电流表、灯$\mathrm{L}_1$两端无电压,灯$\mathrm{L}_2$两端有电压.由此小红找出了电路发生故障的原因,则电路故障可能是().

A.电流表断路了
B.灯$\mathrm{L}_1$断路了
C.灯$\mathrm{L}_2$短路了
D.灯$\mathrm{L}_2$断路了

1. D [解析]若电流表断路了,两灯都不发光,用一只电压表分别接到电流表、灯$\mathrm{L}_1$和灯$\mathrm{L}_2$两端测量电压,则电流表的两端有电压,灯$\mathrm{L}_1$两端无电压,灯$\mathrm{L}_2$两端无电压,故A错误;若灯$\mathrm{L}_1$断路了,两灯都不发光,用一只电压表分别接到电流表、灯$\mathrm{L}_1$和灯$\mathrm{L}_2$两端测量电压,则电流表的两端无电压,灯$\mathrm{L}_1$两端有电压,灯$\mathrm{L}_2$两端无电压,故B错误;若灯$\mathrm{L}_2$短路了,灯$\mathrm{L}_1$发光,用一只电压表分别接到电流表、灯$\mathrm{L}_1$、灯$\mathrm{L}_2$两端测量电压,则电流表的两端无电压,灯$\mathrm{L}_1$两端有电压,灯$\mathrm{L}_2$两端无电压,故C错误;若灯$\mathrm{L}_2$断路了,两灯都不发光,用一只电压表分别接到电流表、灯$\mathrm{L}_1$、灯$\mathrm{L}_2$两端测量电压,则电流表、灯$\mathrm{L}_1$两端无电压,灯$\mathrm{L}_2$两端有电压,故D正确. 故选 D.
方法技巧 分析电路故障时,可以将电压表并联接到部分电路的两端,逐段排查,当电路故障为断路时,电压表连接在故障两端时,电压表有示数;当电路故障为用电器短路时,电压表连接在故障用电器两端时,电压表示数为 0.

【分析】本题是串联电路故障分析题，解题思路是：先明确电路结构为$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电流表测电路电流；再根据题目给出的电压表测量结果（电流表、$\mathrm{L}_1$两端无电压，$\mathrm{L}_2$两端有电压），逐一分析每个选项对应的故障，结合断路、短路时电压表的示数特点，判断哪个选项符合测量结果。
【解析】电路中$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电流表测电路电流。对各选项分析如下：
1. 选项A：若电流表断路，将电压表接在电流表两端时，电压表串联在电路中，测电源电压，有示数；接$\mathrm{L}_1$两端时，电路断开，电压表无示数；接$\mathrm{L}_2$两端时，电压表同样串联测电源电压，有示数，不符合题目结果，排除A。
2. 选项B：若$\mathrm{L}_1$断路，将电压表接在$\mathrm{L}_1$两端时，电压表串联测电源电压，有示数；接电流表两端时，电路断开，电压表无示数；接$\mathrm{L}_2$两端时，电路断开，电压表无示数，不符合题目结果，排除B。
3. 选项C：若$\mathrm{L}_2$短路，电路为通路，$\mathrm{L}_1$发光，此时电流表、$\mathrm{L}_1$两端都有电压，$\mathrm{L}_2$两端电压为0，不符合题目中“电流表、$\mathrm{L}_1$两端无电压”，排除C。
4. 选项D：若$\mathrm{L}_2$断路，电路断开，电流表无电流，两端无电压；$\mathrm{L}_1$两端因电路断开，电压表无法连通电源，无电压；而电压表接$\mathrm{L}_2$两端时，可通过$\mathrm{L}_1$、电流表、开关连通电源，测电源电压，有示数，完全符合题目结果，故D正确。
【答案】D
【知识点】电路故障分析、串联电路电压规律
【点评】本题考查串联电路故障的判断，核心是掌握断路时电压表接故障两端有示数、短路时电压表接故障两端无示数的规律，通过逐一排查选项即可得出结论，是初中电路故障题的典型应用。
【难度系数】0.5

2 某同学做实验时，连接了如图所示的电路，闭合开关后，灯泡L正常发光，但电流表指针不动，电压表读数正常，其原因有可能是（）。

A.电流表已被烧坏，致使电路不通
B.电流表完好，但未与导线接牢
C.灯L的灯座接线处短路
D.电流表接线处碰线（即电流表被短路）

2. D [解析]根据电路图可知,电路为灯泡 L 的简单电路,电压表测量电源电压,电流表测量电路中的电流. 灯泡 L 正常发光,这说明电路是通路,灯泡是正常的,电压表读数正常,这说明电压表与电源之间是接通的;电流表无示数,这说明电流表被短路了;电流表烧坏、电流表未与导线接牢,会造成电路断路,灯泡不会发光;综上所述,D正确. 故选 D.

【分析】首先明确电路结构：灯泡L与电流表串联，电压表并联在灯泡L两端（测量电源电压）。题目给出的现象是：闭合开关后灯泡正常发光（说明电路是通路），电流表指针不动（无示数），电压表读数正常（说明电压表与电源连通）。接下来结合每个选项的故障特点，逐一匹配现象，排除不符合的选项，找到符合的故障原因。
【解析】根据电路图，灯泡L与电流表串联，电压表测电源电压。逐一分析选项：
A选项：电流表烧坏会造成电路断路，灯泡无法发光，与“灯泡正常发光”矛盾，排除；
B选项：电流表未与导线接牢属于断路故障，同样会导致电路断开，灯泡不发光，排除；
C选项：灯L的灯座接线处短路，会使电压表被短路，电压表读数为0，与“电压表读数正常”矛盾，排除；
D选项：电流表接线处碰线（电流表被短路），此时电流绕过电流表，电路仍为通路，灯泡正常发光，电流表无示数，电压表仍测电源电压，读数正常，符合所有现象。
【答案】D
【知识点】电路故障分析、电流表使用、电压表使用
【点评】本题是初中电路故障分析的基础题型，重点考查对通路、断路、短路故障的理解，以及电流表、电压表在电路中的作用，解题关键是抓住“灯泡正常发光（通路）”这一核心，排除断路类故障，再结合电流表无示数、电压表正常的特点确定故障。
【难度系数】0.5

3 小双在探究串联电路电压规律时，连接如图所示电路.若连接完成后他发现，电压表有示数，接近电源电压，闭合开关后发现电压表示数不变，则电路故障可能为；若闭合开关前后发现，电压表都没有示数，则故障可能是.

3. $R_2$断路(或$R_1$短路) $R_1$断路
[解析]由图可知,该电路为串联电路,电压表测量$R_2$两端的电压. 连接完成后他发现,电压表有示数,此时电压表与电阻$R_1$串联接在电源两极上,此时电压表示数几乎等于电源电压;闭合开关后发现电压表示数不变,这说明闭合开关前后对电路无影响,则电路故障为$R_2$断路或$R_1$短路;. 闭合开关前发现电压表没有示数,这说明电压表与电源之间是断开的,闭合开关后电压表也无示数,电压表与电源之间仍然是断开的,所以故障可能是$R_1$断路.

【分析】
首先明确电路结构：R₁与R₂串联，电压表测量R₂两端的电压。分两种故障场景推导：
1. 连接完成后（开关未闭合）电压表有示数且接近电源电压，说明此时电压表通过R₁接到电源两极，相当于串联在电路中（电压表内阻极大，示数接近电源电压）；闭合开关后电压表示数不变，说明闭合开关后电路的变化不影响电压表的示数，据此推导故障。
2. 闭合开关前后电压表都无示数，说明电压表无法与电源连通，即电路中存在断开处，导致电压表两端没有电源电压。
【解析】
由图可知，R₁与R₂串联，电压表并联在R₂两端，测量R₂的电压。
① 连接完成后（开关未闭合），电压表有示数且接近电源电压，说明电压表通过R₁连接到电源两极，此时电路为断路状态，电压表串联在电路中；闭合开关后电压表示数不变，说明闭合开关后电压表仍测电源电压，故障为：R₂断路（此时电压表串联在电路中，测电源电压）或R₁短路（此时R₁相当于导线，电压表仍测电源电压）。
② 若闭合开关前后电压表都无示数，说明电压表无法与电源两极连通，故障为R₁断路（此时整个电路断开，电压表两端都不能接到电源上，无示数）。
【答案】
R₂断路(或R₁短路)；R₁断路
【知识点】
串联电路故障分析；电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路的故障分析，核心是掌握电压表的示数与电路故障的对应关系：电压表串联时示数接近电源电压，电压表无法连通电源时无示数，需结合串联电路断路、短路的特点分析。
【难度系数】
0.5

4 如图所示电路中，闭合开关后，发现灯泡$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$均不发光，为了检查电路故障，用一根导线接在$\mathrm{L}_2$两端时，两灯仍不发光；当将导线接在$\mathrm{L}_1$两端时，$\mathrm{L}_2$灯发光，由此可以判断电路的故障为.

4. $\mathrm{L}_1$断路 [解析]由图可知$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$是串联的,闭合开关,发现灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$均不发光,这说明电路出现了断路现象;当导线连接$\mathrm{L}_2$两端时,两灯仍不发光,这说明故障出现在$\mathrm{L}_2$以外的部分;连接$\mathrm{L}_1$两端时,$\mathrm{L}_2$发光、$\mathrm{L}_1$不发光,这说明$\mathrm{L}_2$是完好的,所以故障是$\mathrm{L}_1$断路.

【分析】首先确定电路为串联电路，闭合开关两灯均不发光，说明电路是断路故障（短路会有灯发光）。用导线接$\mathrm{L}_2$两端，两灯仍不亮，说明断路不在$\mathrm{L}_2$；接$\mathrm{L}_1$两端时$\mathrm{L}_2$发光，说明$\mathrm{L}_2$完好，此时电路通路，因此故障是$\mathrm{L}_1$断路。
【解析】由图可知，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联在电路中。闭合开关后两灯均不发光，说明电路存在断路故障（若为短路，至少一个灯泡会发光）。将导线接在$\mathrm{L}_2$两端时，两灯仍不发光，说明断路位置不在$\mathrm{L}_2$，故障出现在$\mathrm{L}_2$以外的电路部分；当导线接在$\mathrm{L}_1$两端时，$\mathrm{L}_2$发光，说明此时电路为通路，$\mathrm{L}_2$正常工作，因此故障为$\mathrm{L}_1$断路。
【答案】$\mathrm{L}_1$断路
【知识点】串联电路、电路断路故障
【点评】本题通过导线短路法检测串联电路的断路故障，需结合串联电路特点逐步判断故障位置，是电路故障分析的基础题型。
【难度系数】0.5

5 在如图所示的电路中，电源电压保持不变，$R_1=2R_2$，闭合开关 S，电压表示数为$U_0$，电流表示数为$I_0$.一段时间后，电路出现故障，两电表指针向同一方向发生偏转，故障仅发生在电阻$R_1$或$R_2$上，其他元件仍保持完好.请写出两电表示数及相应的故障

5. $R_1$短路时两表示数同时增大,电压表示数为$3U_0$,电流表示数为$3I_0$;若$R_1$断路,两表同时减小,均变为 0
[解析]由图知,两只定值电阻串联,电流表测量电路中的电流,电压表测量电阻$R_2$两端电压. 由题知,$R_1=2R_2$,开关 S闭合后,电流表的示数为$I_0$,电压表的示数为$U_0$,由串联分压规律可知电源电压为$3U_0$;一段时间后,观察到两电表指针同向偏转,这说明电流表、电压表示数都变大或都变小. 若$R_1$短路,电压表测量电源电压,示数增大为$3U_0$,此时只有$R_2$接入电路,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大,为$3I_0$;若$R_2$短路,电压表示数为 0,此时只有$R_1$接入电路,根据欧姆定律可知,电路中的电流变大;若$R_1$断路,电路中无电流,电流表示数为 0,电压表示数为 0,两表同时减小;若$R_2$断路,电压表测电源电压,示数增大,电流表示数减小为 0. 综合分析:$R_1$短路时,两表示数同时增大,电压表示数为$3U_0$,电流表示数为$3I_0$;$R_1$断路时,两表示数同时减为 0.

【分析】首先明确电路结构：R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。先根据已知条件求出电源电压，再分析R₁或R₂故障时两电表示数的变化，结合“两电表指针同向偏转（即两表同时变大或同时变小）”的条件，筛选出符合要求的故障及对应电表示数。
【解析】由图知，R₁与R₂串联，电流表测电路电流，电压表测R₂两端电压。已知R₁=2R₂，闭合开关时，电压表示数为U₀，电流表示数为I₀，根据串联电路规律和欧姆定律，电源电压U=I₀(R₁+R₂)=I₀(2R₂+R₂)=3I₀R₂，而R₂=U₀/I₀，因此电源电压U=3U₀。
分析故障（仅R₁或R₂故障）：
1. 若R₁短路：此时电路只有R₂接入，电压表测电源电压，示数变为3U₀（比原U₀大）；电路电流I=U/R₂=3U₀/R₂=3I₀（比原I₀大），两表同时变大，同向偏转，符合条件。
2. 若R₁断路：电路断开，电流为0，电流表示数变为0；电压表无法连通电源，示数也为0，两表同时变小，同向偏转，符合条件。
3. 若R₂短路：电压表示数变为0（变小），电路电流I=U/R₁=3U₀/(2R₂)=1.5I₀（变大），两表反向偏转，不符合。
4. 若R₂断路：电流表示数变为0（变小），电压表测电源电压，示数变为3U₀（变大），两表反向偏转，不符合。
综上，符合条件的故障及对应电表示数为：R₁短路时，电压表示数为3U₀，电流表示数为3I₀；R₁断路时，电压表示数为0，电流表示数为0。
【答案】R₁短路时，电压表示数为3U₀，电流表示数为3I₀；R₁断路时，电压表示数为0，电流表示数为0
【知识点】串联电路特点、欧姆定律、电路故障分析
【点评】本题结合串联电路规律和欧姆定律分析电路故障，关键是明确各故障下电路的通断状态，判断电表测量对象的示数变化，需紧扣“两电表同向偏转”的条件筛选故障，难度适中。
【难度系数】0.5

6 小明用如图所示的电路“探究电流与电压的关系”.所用电源电压为4.5 V.闭合开关S时,发现电压表无示数,但电流表有示数,电路故障可能是电阻$R_1$ (填“断路”或“短路”).排除故障后,他移动滑动变阻器的滑片,发现当电压表示数为1.2 V时,电流表示数为0.30 A;继续移动滑片,使电压表示数从1.2 V增加到2.4 V,那么该过程中滑动变阻器$R_2$连入电路的阻值减小了 Ω.

6. 短路 7.5 [解析]由电路图可知,定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联,电压表测$R_1$两端的电压,电流表测电路中的电流. 由题意可知,电流表有示数说明电路为通路,电压表无示数说明电压表被短路,则电路故障可能是电阻$R_1$短路;由题意可知,当电压表示数为 1.2 V 时,电流表示数为 0.3 A,由$I=\frac{U}{R}$可得,$R_1$的阻值$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{1.2\ \mathrm{V}}{0.3\mathrm{A}}=4\ \Omega$,因串联电路中总电压等于各分电压之和,所以此时滑动变阻器两端的电压$U_2=U-U_1=4.5\ \mathrm{V}-1.2\ \mathrm{V}=3.3\ \mathrm{V}$,则滑动变阻器接入电路中的电阻$R_2=\frac{U_2}{I_1}=\frac{3.3\ \mathrm{V}}{0.3\ \mathrm{A}}=11\ \Omega$,因探究电流与电压的关系时应保持定值电阻的阻值不变,所以当电压表示数增加到 2.4 V 时,电路中的电流$I_2=\frac{U_1'}{R_1}=\frac{2.4\ \mathrm{V}}{4\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$,此时滑动变阻器两端的电压$U_2'=U-U_1'=4.5\ \mathrm{V}-2.4\ \mathrm{V}=2.1\ \mathrm{V}$,此时滑动变阻器接入电路中的电阻$R_2'=\frac{U_2'}{I_2}=\frac{2.1\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=3.5\ \Omega$,所以,该过程中滑动变阻器$R_2$连入电路的阻值减小了$\Delta R_2=R_2-R_2'=11\ \Omega-3.5\ \Omega=7.5\ \Omega$.

【分析】
首先明确电路结构：定值电阻$R_1$与滑动变阻器$R_2$串联，电压表测$R_1$两端电压，电流表测电路电流。第一步判断故障：电流表有示数说明电路为通路，电压表无示数说明电压表两端无电压，即$R_1$短路（若$R_1$断路，电流表无示数，电压表会串联在电路中显示电源电压，不符合题意）。第二步计算滑动变阻器阻值变化：先根据第一次电压电流算出$R_1$的阻值，再利用串联电路电压规律算出两次滑动变阻器的电压，结合欧姆定律算出两次滑动变阻器的阻值，最后求差值得到减小的阻值。
【解析】
1. 电路故障判断：
电流表有示数→电路为通路；电压表无示数→电压表被短路，因此故障为$R_1$短路（若$R_1$断路，电流表无示数，电压表测电源电压有示数，与题意矛盾）。
2. 计算定值电阻$R_1$的阻值：
当电压表示数$U_1=1.2\ \mathrm{V}$，电流表示数$I_1=0.30\ \mathrm{A}$时，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，得：
$R_1=\frac{U_1}{I_1}=\frac{1.2\ \mathrm{V}}{0.30\ \mathrm{A}}=4\ \Omega$。
3. 计算第一次滑动变阻器$R_2$的阻值：
电源电压$U=4.5\ \mathrm{V}$，串联电路总电压等于各部分电压之和，此时$R_2$两端电压：
$U_2=U-U_1=4.5\ \mathrm{V}-1.2\ \mathrm{V}=3.3\ \mathrm{V}$，
电路电流$I_1=0.30\ \mathrm{A}$，因此$R_2=\frac{U_2}{I_1}=\frac{3.3\ \mathrm{V}}{0.30\ \mathrm{A}}=11\ \Omega$。
4. 计算电压表示数为2.4 V时滑动变阻器$R_2'$的阻值：
当电压表示数$U_1'=2.4\ \mathrm{V}$时，电路电流：
$I_2=\frac{U_1'}{R_1}=\frac{2.4\ \mathrm{V}}{4\ \Omega}=0.6\ \mathrm{A}$，
此时$R_2'$两端电压：
$U_2'=U-U_1'=4.5\ \mathrm{V}-2.4\ \mathrm{V}=2.1\ \mathrm{V}$，
因此$R_2'=\frac{U_2'}{I_2}=\frac{2.1\ \mathrm{V}}{0.6\ \mathrm{A}}=3.5\ \Omega$。
5. 计算滑动变阻器减小的阻值：
$\Delta R_2=R_2-R_2'=11\ \Omega-3.5\ \Omega=7.5\ \Omega$。
【答案】
短路；7.5
【知识点】
串联电路特点、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题结合电路故障判断与欧姆定律应用，考查串联电路规律的灵活运用，需要学生掌握电路故障的分析方法和欧姆定律的计算，是电学中等难度的综合题。
【难度系数】
0.6

7 如图所示电路中，电路发生了故障。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻$R_1$、$R_2$上。当将电流表串联接入Q点，闭合开关后电流表示数为0.3 A，当向左滑动变阻器的滑片P时，电流表的示数不变，则故障为().

A.$R_1$断路
B.$R_2$短路
C.$R_1$短路
D.$R_2$断路

7. D [解析]由图可知,电阻$R_1$、$R_2$并联,Q点在干路上,当将电流表串联接入 Q 点,闭合开关后电流表有示数,且不是过大,说明电路中没有短路;当向左滑动变阻器的滑片 P 时,电流表的示数不变,说明滑动变阻器起不到调节作用,所以电路中的故障是$R_2$断路. 故选 D.

【分析】首先明确电路结构：R₁与R₂并联，Q点位于干路，电流表串联在Q点时测量干路电流。题目限定故障仅在R₁或R₂上，且仅有一处故障。结合电流表的示数和滑片移动时电流的变化逐步推导：闭合开关后电流表有示数（0.3A），说明电路不是短路故障（若短路会造成电源短路，电流远大于0.3A），也不是R₁断路（若R₁断路，干路电流为0，不符合）；向左滑动滑片P时电流表示数不变，说明滑动变阻器所在支路（R₂）无法改变电阻，即R₂支路断路，此时电路仅R₁工作，滑片移动不影响电路总电阻，电流保持不变。
【解析】
1. 判断电路结构：由图可知，R₁与R₂并联，Q点在干路，电流表接Q点测干路电流。
2. 排除短路故障：若R₁或R₂短路，会导致电源短路，电流会远大于0.3A，与题目中电流表示数为0.3A不符，故排除短路故障。
3. 排除R₁断路：若R₁断路，干路电流为0，与电流表有示数（0.3A）矛盾，排除R₁断路。
4. 确定故障：向左滑动滑片P时电流不变，说明R₂支路无电流通过，即R₂断路，此时电路只有R₁工作，滑片移动不改变电路总电阻，干路电流保持0.3A不变，符合题意。
【答案】D
【知识点】并联电路、电路故障分析
【点评】本题考查并联电路的故障分析，需结合电流表的示数变化和滑动变阻器的作用，利用并联电路各支路独立工作的特点，逐步排除不符合的故障，关键是理解断路、短路对并联电路的影响。
【难度系数】0.5