9. (2025·徐州)小明用两个小灯泡探究串联电路电压的特点.

(1)实验电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮,则故障可能是 ()
A. $\mathrm{L}_{1}$短路
B. $\mathrm{L}_{2}$短路
C. 开关断路
D. $\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$断路
(3)排除故障后进行实验,电压表的示数如图乙所示,为V.
(4)用电压表测出小灯泡$\mathrm{L}_{1}$两端的电压为$2.5\ {V}$,$\mathrm{L}_{2}$两端的电压也为$2.5\ {V}$.小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端的电压相等.请你指出小明实验中存在的问题:
.
(1)实验电路如图甲所示,请用笔画线代替导线,将电路连接完整.
(2)连接好电路,闭合开关,发现电压表有示数,两个小灯泡都不亮,则故障可能是 ()
A. $\mathrm{L}_{1}$短路
B. $\mathrm{L}_{2}$短路
C. 开关断路
D. $\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$断路
(3)排除故障后进行实验,电压表的示数如图乙所示,为V.
(4)用电压表测出小灯泡$\mathrm{L}_{1}$两端的电压为$2.5\ {V}$,$\mathrm{L}_{2}$两端的电压也为$2.5\ {V}$.小明由此得出结论:串联电路中,各用电器两端的电压相等.请你指出小明实验中存在的问题:
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答案
9. (1)如图所示
解析:(1)本实验探究的是串联电路电压的特点,则应将两个小灯泡串联.(2)如果$\mathrm{L_1}$短路,则电压表有示数,$\mathrm{L_2}$会发光,A不符合题意;如果$\mathrm{L_2}$短路,则电压表有示数,$\mathrm{L_1}$会发光,B不符合题意;如果开关断路,则电压表没有示数,两个小灯泡都不发光,C不符合题意;如果$\mathrm{L_1}$或$\mathrm{L_2}$断路,则电压表有示数,两个小灯泡都不发光,D符合题意.(3)由题图乙可知,电压表的量程为0~15 V,示数为5 V.(4)由于小明选用了两个规格相同的小灯泡进行实验,所以得到错误的结论,应该选用不同规格的小灯泡进行多次实验,得到普遍规律.
解析
【分析】
我们可以逐问梳理解题思路:
1. 第一问电路连接:本实验探究串联电路电压特点,首先要保证两个小灯泡L₁、L₂串联形成通路,电压表并联在被测用电器两端,找到现有电路的缺口,补充一根导线完成串联回路即可。
2. 第二问故障判断:闭合开关后两灯都不亮,说明电路大概率为断路故障(若为短路至少有一个灯泡会发光);电压表有示数,说明电压表两端可以连通到电源的正负极,逐个排查选项即可得到正确答案。
3. 第三问电压表读数:先观察电压表接入的量程,图乙中电压表接线柱接的是“-”和“15”,对应0~15V量程,该量程分度值为0.5V,根据指针位置即可读出电压值。
4. 第四问实验评估:要得到串联电路电压的普遍规律,需要选用不同规格的用电器进行多次实验,避免实验的偶然性,小明使用两个电压相等的同规格灯泡仅做一次实验,得出的结论不具备普适性。
【解析】
(1) 连接电路时,保证L₁和L₂串联,电压表并联在L₁两端,补充导线后形成完整的串联回路,连接结果符合串联电路要求即可。
(2) 逐一分析选项:
A:若L₁短路,电压表测短路部分电压示数接近0,且L₂会发光,不符合题意;
B:若L₂短路,L₁会正常发光,不符合两灯都不亮的条件;
C:若开关断路,电压表无法连通电源正极,电压表无示数,不符合题意;
D:若L₁或L₂断路,整个电路断开,两灯都不发光,同时电压表的两个接线柱可通过另一侧通路连通电源两极,电压表有示数,完全符合题意,故选D。
(3) 电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,指针指向第10小格,读数为0.5V×10=5V。
(4) 小明实验存在的问题:选用了规格相同的两个小灯泡,且只进行了一次实验,得出的结论具有偶然性,无法得到普遍适用的串联电路电压规律,应该选用不同规格的小灯泡进行多次实验,总结普遍规律。
【答案】
(1)
(2) D
(3) 5
(4) 未选用规格不同的小灯泡进行多次实验,实验结论具有偶然性,不具备普遍性
【知识点】
串联电路电压规律,电路故障分析,电压表读数
【点评】
本题是串联电路电压探究实验的基础综合题,覆盖了电路实物连接、故障排查、电表读数、实验方案评估多个核心考点,难度适中,提醒学生在电学探究实验中,要选用不同规格的实验器材进行多次实验,避免单次实验的偶然性,得到普遍适用的物理规律。
【难度系数】
0.7
我们可以逐问梳理解题思路:
1. 第一问电路连接:本实验探究串联电路电压特点,首先要保证两个小灯泡L₁、L₂串联形成通路,电压表并联在被测用电器两端,找到现有电路的缺口,补充一根导线完成串联回路即可。
2. 第二问故障判断:闭合开关后两灯都不亮,说明电路大概率为断路故障(若为短路至少有一个灯泡会发光);电压表有示数,说明电压表两端可以连通到电源的正负极,逐个排查选项即可得到正确答案。
3. 第三问电压表读数:先观察电压表接入的量程,图乙中电压表接线柱接的是“-”和“15”,对应0~15V量程,该量程分度值为0.5V,根据指针位置即可读出电压值。
4. 第四问实验评估:要得到串联电路电压的普遍规律,需要选用不同规格的用电器进行多次实验,避免实验的偶然性,小明使用两个电压相等的同规格灯泡仅做一次实验,得出的结论不具备普适性。
【解析】
(1) 连接电路时,保证L₁和L₂串联,电压表并联在L₁两端,补充导线后形成完整的串联回路,连接结果符合串联电路要求即可。
(2) 逐一分析选项:
A:若L₁短路,电压表测短路部分电压示数接近0,且L₂会发光,不符合题意;
B:若L₂短路,L₁会正常发光,不符合两灯都不亮的条件;
C:若开关断路,电压表无法连通电源正极,电压表无示数,不符合题意;
D:若L₁或L₂断路,整个电路断开,两灯都不发光,同时电压表的两个接线柱可通过另一侧通路连通电源两极,电压表有示数,完全符合题意,故选D。
(3) 电压表选用0~15V量程,分度值为0.5V,指针指向第10小格,读数为0.5V×10=5V。
(4) 小明实验存在的问题:选用了规格相同的两个小灯泡,且只进行了一次实验,得出的结论具有偶然性,无法得到普遍适用的串联电路电压规律,应该选用不同规格的小灯泡进行多次实验,总结普遍规律。
【答案】
(1)
(2) D
(3) 5
(4) 未选用规格不同的小灯泡进行多次实验,实验结论具有偶然性,不具备普遍性
【知识点】
串联电路电压规律,电路故障分析,电压表读数
【点评】
本题是串联电路电压探究实验的基础综合题,覆盖了电路实物连接、故障排查、电表读数、实验方案评估多个核心考点,难度适中,提醒学生在电学探究实验中,要选用不同规格的实验器材进行多次实验,避免单次实验的偶然性,得到普遍适用的物理规律。
【难度系数】
0.7
1. 如图所示,S闭合后,两个灯泡均不发光,电流表及电压表的指针均无明显的偏转.若电路中只有一处故障,则可能是
(

A.电流表坏了或未接好
B.$\mathrm{L}_{1}$的灯丝短路
C.$\mathrm{L}_{2}$的灯丝短路
D.$\mathrm{L}_{1}$的灯丝被烧断
(
A
)A.电流表坏了或未接好
B.$\mathrm{L}_{1}$的灯丝短路
C.$\mathrm{L}_{2}$的灯丝短路
D.$\mathrm{L}_{1}$的灯丝被烧断
答案
1. A 解析:由题图可知,$\mathrm{L_1}$、$\mathrm{L_2}$串联,电流表测电路电流,电压表测$\mathrm{L_1}$两端的电压.若电流表坏了或未接好,整个电路断路,两个灯泡均不亮,电流表、电压表无示数,A符合题意;若$\mathrm{L_1}$或$\mathrm{L_2}$短路,另一个灯泡会发光,电流表有示数,B、C不符合题意;若$\mathrm{L_1}$的灯丝被烧断,两个灯泡均不发光,电流表无示数,但此时电压表测电源电压,电压表有示数,D不符合题意.
解析
【分析】
首先先梳理电路结构:由图可知L₁、L₂串联,电流表串联在电路中测量整个电路的电流,电压表并联在L₁两端,测量L₁的电压。题目给出的现象是开关闭合后两灯均不发光,电流表、电压表指针都无明显偏转,且只有一处故障。我们可以先根据“两灯都不亮、电流表无示数”初步判断故障大概率是电路断路(如果是短路故障,电路仍为通路,至少有一个灯泡发光,电流表会有示数),之后再逐个验证每个选项对应的故障现象,和题干描述对比,排除不符合的选项,就能得到正确答案。
【解析】
第一步:明确电路基本信息
该电路中灯泡L₁、L₂串联,电流表测串联电路的电流,电压表并联在L₁两端,测L₁两端的电压。
第二步:逐一分析各选项的故障现象
1. 分析选项A:若电流表坏了或未接好,整个电路完全断路,电路中没有电流,因此两个灯泡都不发光,电流表指针无偏转;同时电压表的两个接线柱无法连通到电源的正负极,电压表也没有示数,完全符合题干给出的所有现象。
2. 分析选项B:若L₁的灯丝短路,电路仍为通路,电流可以正常流通,L₂会正常发光,电流表有明显偏转,不符合题干现象。
3. 分析选项C:若L₂的灯丝短路,电路仍为通路,L₁会正常发光,电流表有明显偏转,不符合题干现象。
4. 分析选项D:若L₁的灯丝被烧断,电路断路,两灯不发光、电流表无示数,但此时电压表的两个接线柱可以通过L₂、电流表、开关分别连接到电源的正负极,电压表相当于直接接在电源两端,测量电源电压,指针会发生明显偏转,不符合题干中电压表无偏转的条件。
综上只有A选项的故障符合所有题干描述的现象。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析;电压表的使用;断路与短路
【点评】
本题是串联电路单故障判断的经典题型,核心考点是不同断路位置下电压表的示数变化规律,很多同学容易误选D,忽略了L₁断路时电压表会串联接入电路、测得电源电压的特点,解题时可以通过逐个代入验证故障现象的方法快速排除错误选项。
【难度系数】
0.6
首先先梳理电路结构:由图可知L₁、L₂串联,电流表串联在电路中测量整个电路的电流,电压表并联在L₁两端,测量L₁的电压。题目给出的现象是开关闭合后两灯均不发光,电流表、电压表指针都无明显偏转,且只有一处故障。我们可以先根据“两灯都不亮、电流表无示数”初步判断故障大概率是电路断路(如果是短路故障,电路仍为通路,至少有一个灯泡发光,电流表会有示数),之后再逐个验证每个选项对应的故障现象,和题干描述对比,排除不符合的选项,就能得到正确答案。
【解析】
第一步:明确电路基本信息
该电路中灯泡L₁、L₂串联,电流表测串联电路的电流,电压表并联在L₁两端,测L₁两端的电压。
第二步:逐一分析各选项的故障现象
1. 分析选项A:若电流表坏了或未接好,整个电路完全断路,电路中没有电流,因此两个灯泡都不发光,电流表指针无偏转;同时电压表的两个接线柱无法连通到电源的正负极,电压表也没有示数,完全符合题干给出的所有现象。
2. 分析选项B:若L₁的灯丝短路,电路仍为通路,电流可以正常流通,L₂会正常发光,电流表有明显偏转,不符合题干现象。
3. 分析选项C:若L₂的灯丝短路,电路仍为通路,L₁会正常发光,电流表有明显偏转,不符合题干现象。
4. 分析选项D:若L₁的灯丝被烧断,电路断路,两灯不发光、电流表无示数,但此时电压表的两个接线柱可以通过L₂、电流表、开关分别连接到电源的正负极,电压表相当于直接接在电源两端,测量电源电压,指针会发生明显偏转,不符合题干中电压表无偏转的条件。
综上只有A选项的故障符合所有题干描述的现象。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析;电压表的使用;断路与短路
【点评】
本题是串联电路单故障判断的经典题型,核心考点是不同断路位置下电压表的示数变化规律,很多同学容易误选D,忽略了L₁断路时电压表会串联接入电路、测得电源电压的特点,解题时可以通过逐个代入验证故障现象的方法快速排除错误选项。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关后,只有两个电表的指针发生偏转.已知灯泡 $\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$ 中只有一个出现了故障,其他元件均完好.下列说法正确的是(

A.可能是灯泡 $\mathrm{L}_{1}$ 短路
B.可能是灯泡 $\mathrm{L}_{2}$ 短路
C.可能是灯泡 $\mathrm{L}_{1}$ 断路
D.一定是灯泡 $\mathrm{L}_{2}$ 断路
B
)A.可能是灯泡 $\mathrm{L}_{1}$ 短路
B.可能是灯泡 $\mathrm{L}_{2}$ 短路
C.可能是灯泡 $\mathrm{L}_{1}$ 断路
D.一定是灯泡 $\mathrm{L}_{2}$ 断路
答案
2. B 解析:由题图可知,两个灯泡串联,电流表测电路中的电流,电压表$\mathrm{V_1}$测电源电压,电压表$\mathrm{V_2}$测$\mathrm{L_2}$两端的电压.若灯泡$\mathrm{L_1}$短路,此时电路为$\mathrm{L_2}$的简单电路,则三个电表均有示数,三个电表的指针均发生偏转,不符合题意;若灯泡$\mathrm{L_2}$短路,此时电路为$\mathrm{L_1}$的简单电路,则电压表$\mathrm{V_2}$被短路,$\mathrm{V_2}$的示数为零,只有两个电表的指针发生偏转,符合题意;如果灯泡$\mathrm{L_1}$断路,电压表$\mathrm{V_1}$仍测电源电压,$\mathrm{V_1}$有示数,电压表$\mathrm{V_2}$和电流表与电源之间是断开的,都没有示数,则只有一个电表的指针发生偏转,不符合题意;如果灯泡$\mathrm{L_2}$断路,电压表$\mathrm{V_1}$仍测电源电压,$\mathrm{V_1}$有示数,电压表$\mathrm{V_2}$接在电源两端,测电源电压,$\mathrm{V_2}$有示数,电流表与电源之间是断开的,无示数,则只有两个电表的指针发生偏转,符合题意;综上所述,故障可能是$\mathrm{L_2}$短路或$\mathrm{L_2}$断路,B正确.
解析
【分析】
首先第一步先识别电路:先忽略电压表,判断两个灯泡的连接方式,再明确每个电表的测量对象,本题中L1、L2串联,电流表测电路电流,V1测电源电压,V2测L2两端电压。题目限定只有一个灯泡出现故障,且闭合开关后仅有两个电表指针偏转,我们可以采用枚举法,依次假设L1短路、L1断路、L2短路、L2断路这四种单故障情况,分别统计每种情况下有示数的电表数量,筛选出符合条件的故障,再逐一比对选项判断正误即可。
【解析】
解:首先明确电路结构:由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电流表A测量电路中的电流,电压表V1并联在电源两端,测量电源总电压,电压表V2并联在L2两端,测量L2的电压。接下来对所有可能的单故障逐一分析:
1. 若故障为L1短路:此时电路为L2的简单通路,电流表有示数,V1测电源电压有示数,V2也测量电源电压有示数,三个电表的指针都发生偏转,不符合“只有两个电表偏转”的条件,因此A选项错误。
2. 若故障为L2短路:此时电路为L1的简单通路,电流表有示数,V1测电源电压有示数,V2被短路,示数为0无偏转,仅电流表和V1两个电表指针偏转,完全符合题设条件,因此L2短路是可能的故障。
3. 若故障为L1断路:整个电路断开,电流表无示数,V2无法连通到电源两端也无示数,只有V1接在电源两端有示数,仅1个电表指针偏转,不符合题设条件,因此C选项错误。
4. 若故障为L2断路:电路断开,电流表无示数,V1测电源电压有示数,V2通过L1连通到电源两端,也测量电源电压有示数,此时V1、V2两个电表指针偏转,也符合题设条件。
综上可知,符合条件的故障有两种:L2短路、L2断路,因此B选项“可能是灯泡L2短路”表述正确,D选项“一定是灯泡L2断路”表述错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障分析,电表测量判断
【点评】
本题是典型的串联单故障分析题型,核心解题方法是枚举所有可能的故障情况,结合电表的工作特性逐一验证匹配条件,易错点是忽略“L2短路”也满足两个电表偏转的要求,混淆“可能”和“一定”的逻辑表述,解题时要注意不要漏分析所有故障可能性。
【难度系数】
0.5
首先第一步先识别电路:先忽略电压表,判断两个灯泡的连接方式,再明确每个电表的测量对象,本题中L1、L2串联,电流表测电路电流,V1测电源电压,V2测L2两端电压。题目限定只有一个灯泡出现故障,且闭合开关后仅有两个电表指针偏转,我们可以采用枚举法,依次假设L1短路、L1断路、L2短路、L2断路这四种单故障情况,分别统计每种情况下有示数的电表数量,筛选出符合条件的故障,再逐一比对选项判断正误即可。
【解析】
解:首先明确电路结构:由电路图可知,灯泡L1、L2串联,电流表A测量电路中的电流,电压表V1并联在电源两端,测量电源总电压,电压表V2并联在L2两端,测量L2的电压。接下来对所有可能的单故障逐一分析:
1. 若故障为L1短路:此时电路为L2的简单通路,电流表有示数,V1测电源电压有示数,V2也测量电源电压有示数,三个电表的指针都发生偏转,不符合“只有两个电表偏转”的条件,因此A选项错误。
2. 若故障为L2短路:此时电路为L1的简单通路,电流表有示数,V1测电源电压有示数,V2被短路,示数为0无偏转,仅电流表和V1两个电表指针偏转,完全符合题设条件,因此L2短路是可能的故障。
3. 若故障为L1断路:整个电路断开,电流表无示数,V2无法连通到电源两端也无示数,只有V1接在电源两端有示数,仅1个电表指针偏转,不符合题设条件,因此C选项错误。
4. 若故障为L2断路:电路断开,电流表无示数,V1测电源电压有示数,V2通过L1连通到电源两端,也测量电源电压有示数,此时V1、V2两个电表指针偏转,也符合题设条件。
综上可知,符合条件的故障有两种:L2短路、L2断路,因此B选项“可能是灯泡L2短路”表述正确,D选项“一定是灯泡L2断路”表述错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障分析,电表测量判断
【点评】
本题是典型的串联单故障分析题型,核心解题方法是枚举所有可能的故障情况,结合电表的工作特性逐一验证匹配条件,易错点是忽略“L2短路”也满足两个电表偏转的要求,混淆“可能”和“一定”的逻辑表述,解题时要注意不要漏分析所有故障可能性。
【难度系数】
0.5
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