1.(流程图)小明将小灯泡$L_1$和$L_2$串联到电源(2节新干电池串联)两端，闭合开关后发现小灯泡突然全部熄灭，电流表示数为零。如果是$L_1$、$L_2$或电流表出现故障，他进行了以下操作并作出思维导图，请将小明分析的故障情况补充在空格处。

1.(1)$L_1$开路 (2)电流表开路

【分析】首先，闭合开关后电流表示数为零，说明串联电路发生断路故障（串联电路中一处断路则整个电路无电流）。第一步，将电压表并联在L₁两端，电压表示数为3V（等于两节新干电池串联的总电压），说明电压表的两个接线柱能连通到电源两极，因此故障为L₁开路（此时电压表串联在电路中，相当于测电源电压）。第二步，将电压表并联在L₂两端，电压表示数为0V，说明电压表的两个接线柱无法连通到电源两极，结合故障位置，此时故障为电流表开路（电流表在干路，开路后，电压表接L₂两端时，无法通过电流表连通电源负极，所以示数为0）。
【解析】串联电路电流为零，判定为断路故障：①当电压表并联在L₁两端时，示数等于电源电压，说明电压表与电源两极连通，故障是L₁开路；②当电压表并联在L₂两端时，示数为0，说明电压表未连通电源两极，故障是电流表开路。
【答案】(1)L₁开路 (2)电流表开路
【知识点】串联电路故障分析、电压表的使用
【点评】本题利用电压表检测串联电路的断路故障，需掌握“电压表显示电源电压时，并联部分断路；电压表无示数时，并联部分外的电路断路”的规律，是电路故障分析的基础题型。
【难度系数】0.3

2.[郑州期中]在如图所示的电路中，电源电压恒定，两个灯泡$L_1$、$L_2$相同。闭合开关时，若发现两个电流表示数相等，且均在正常值范围内，则出现的故障可能是（）


A.$L_1$短路
B.$L_1$开路
C.$L_2$短路
D.$L_2$开路

2.D

【分析】首先明确电路结构：L₁与L₂并联，电流表A₁测L₁支路的电流，电流表A₂测干路电流。根据并联电路电流规律，正常情况下干路电流等于各支路电流之和，因此A₂示数应大于A₁示数。题目中两表示数相等，说明某一支路出现开路故障，导致干路电流等于另一支路的电流，需逐一分析选项判断符合条件的故障。
【解析】
1. 确定电路：L₁、L₂并联，A₁测L₁的电流I₁，A₂测干路电流I=I₁+I₂（I₂为L₂的电流）。
2. 分析各选项：
A. L₁短路：会造成电源短路，电流表A₂会被烧坏，不符合“均在正常值范围内”，排除；
B. L₁开路：A₁示数为0，A₂测L₂的电流，两表示数不等，排除；
C. L₂短路：造成电源短路，电流表烧坏，不符合，排除；
D. L₂开路：此时只有L₁接入电路，干路电流等于L₁的电流，因此A₁和A₂示数相等，且均正常，符合条件。
【答案】D
【知识点】并联电路电流规律、电路故障分析
【点评】本题考查并联电路的电流特点及电路故障的判断，需先理清电路连接方式和电表测量对象，再结合故障对电流的影响分析，难度适中。
【难度系数】0.5

3.(科学思维)有一条LED灯带，它由16只LED发光片串联而成，其正常工作电压为12 V。把它接在12 V电源上，发现该灯带不能发光，估计是其中一只发光片损坏(开路)，现在手边只有一段足够长的铜导线，若不考虑发光片的安全问题，能用其快速查出损坏的发光片吗？ ()

A.不能查出
B.只需用导线检测两次，就能查出
C.只需用导线检测三次，就能查出
D.只需用导线检测四次，就能查出

3.D 【点拨】把该灯带接在 12 V 电源上，将导线与一半灯带(8 只发光片)并联(用试触法)，如果另一半灯带发光，则损坏的发光片在与导线并联的一段;如果另一半灯带不发光，则损坏的发光片就在另一半的灯带上。然后再将导线与有损坏发光片的一半灯带的一半并联，观察另一半灯带是否发光……如图所示，只需测四次就能查出损坏的发光片。
16只 → 8只 → 4只 → 2只 → 1只
① ② ③ ④

【分析】首先明确LED灯带为串联结构，若某一只LED开路，整个电路会断路导致灯带不发光。排查故障时可采用二分法：每次将待查的LED范围减半，用导线并联待查范围的一半，通过剩余LED是否发光判断故障所在的半段，逐步缩小范围。16只LED需经过4次减半操作（16→8→4→2→1），即可锁定故障LED，因此只需检测四次。
【解析】16只LED串联，一只开路则电路断路。利用二分法排查：
1. 第一次：用导线并联8只LED，若剩余8只发光，故障在并联的8只中；若不发光，故障在另8只中，范围缩小至8只。
2. 第二次：对有故障的8只，用导线并联其中4只，同理将范围缩小至4只。
3. 第三次：对有故障的4只，用导线并联其中2只，范围缩小至2只。
4. 第四次：对有故障的2只，用导线并联其中1只，即可确定故障的LED。
因此只需检测四次，对应选项D。
【答案】D
【知识点】串联电路故障排查、二分法应用
【点评】本题结合串联电路特点，运用二分法思想高效排查故障，体现了逻辑推理与实际问题的结合，考查学生电路分析和方法迁移的能力。
【难度系数】0.5

4.[合肥模拟] 如图所示，电源电压保持不变，开关闭合后，发现$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都不亮。按照正常操作步骤用电压表来检测该电路故障，测得$U_{ab}=3\ \mathrm{V}$，$U_{ad}=3\ \mathrm{V}$，$U_{cd}=0\ \mathrm{V}$，$U_{db}=0\ \mathrm{V}$。若该电路中有两处故障，则电路故障可能是（）


A.$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$都开路
B.开关开路且$\mathrm{L}_2$短路
C.开关开路且$\mathrm{L}_2$开路
D.$\mathrm{L}_1$开路且$\mathrm{L}_2$短路

4.B

【分析】
该电路为L₁与L₂串联的电路，两灯都不亮，说明电路存在故障，结合题目“两处故障”的条件，需利用电压表检测故障的原理分析：当电压表有示数时，说明电压表两端能连通到电源两极；无示数时说明至少一端无法连通到电源两极。先根据各电压测量结果判断电路通断，再结合两处故障的要求验证选项。
【解析】
1. 由U_ab=3V（等于电源电压），可知a端连通电源负极，b端通过电路连通电源正极，说明开关S处开路（若开关开路，电压表接ab时相当于串联在电路中，示数为电源电压）。
2. 由U_ad=3V，可知a端连通电源负极，d端连通电源正极，说明L₁所在路径（b→c→d）是通路。
3. 由U_cd=0V、U_db=0V，可知cd间（L₁）无电压差，db间无电压差，说明L₁是通路，且L₂短路（若L₂短路，e、f等电位，使得b→c→d→e→f→电源负极连通，db间、cd间电位相同，电压为0）。
综上，故障为开关开路且L₂短路，对应选项B。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障、电压表检测电路故障
【点评】
本题考查串联电路故障分析，利用电压表检测故障的原理是解题关键，需结合电压表示数判断电路通断，同时注意题目中“两处故障”的限制条件，逐一验证即可得出答案。
【难度系数】
0.5

5.[南京模拟]如图所示，闭合开关后，观察到两灯均不亮，他用一根导线去检测电路故障，发现故障仅为$\mathrm{L}_2$开路，则检测时不可能出现的现象是（）


A.当导线接A、B两点时，两灯均不亮
B.当导线接B、C两点时，灯泡$\mathrm{L}_1$不亮
C.当导线接C、D两点时，两灯均不亮
D.当导线接A、D两点时，电源可能被烧坏

5.B

【分析】首先明确电路为$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，故障仅为$\mathrm{L}_2$开路（断路），此时整个电路断开，两灯均不亮。用导线检测故障时，导线相当于短路被连接的两点，使电流可通过导线，需分析各选项中导线连接后电路是否导通，进而判断灯泡是否发光、电源是否异常。
【解析】电路中$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$串联，故障是$\mathrm{L}_2$开路，电路原本不通。逐一分析选项：
A选项：导线接A、B两点，短路$\mathrm{L}_1$，此时电路仍因$\mathrm{L}_2$开路断开，两灯均不亮，该现象可能出现；
B选项：导线接B、C两点，短路$\mathrm{L}_2$，此时电路通路（电流路径：电源正极$\mathrm{D}$→开关$\mathrm{S}$→$\mathrm{C}$→导线→$\mathrm{B}$→$\mathrm{L}_1$→$\mathrm{A}$→电源负极），$\mathrm{L}_1$应发光，而选项描述“灯泡$\mathrm{L}_1$不亮”，该现象不可能出现；
C选项：导线接C、D两点，此时电路仍因$\mathrm{L}_2$开路断开，两灯均不亮，该现象可能出现；
D选项：导线接A、D两点，直接连通电源正负极，造成电源短路，电源可能被烧坏，该现象可能出现。
【答案】B
【知识点】串联电路故障、电路短路
【点评】本题考查串联电路故障的检测，需明确导线短路某部分电路时的电流路径，结合故障位置分析电路通断情况，是电路故障分析的典型题型。
【难度系数】0.5

6.[福州期中改编]如图所示，电源电压保持不变。闭合开关后，两灯均发光，若$\mathrm{L}_2$突然开路，则发生的情况是（）


A.灯泡$\mathrm{L}_1$变暗
B.电压表$\mathrm{V}$示数变大
C.电流表$\mathrm{A}_1$示数变小
D.电流表$\mathrm{A}_2$示数变小

6.D 【点拨】由图可知，开关闭合时，该电路为并联电路，电压表测量电源的电压，电流表A₂测量干路中的电流，A₁测量灯泡L₁中的电流，开关接在干路中;闭合开关后，两灯均发光，若L₂突然开路，灯泡L₂所在支流的电流为0 A;并联电路中各支路互不影响，则L₁发光，由于电源电压不变，则电压表示数不变;通过灯泡L₁的电流不变，电流表A₁示数不变，则L₁亮度不变;根据并联电路的电流关系可知，干路中的电流变小了，即电流表A₂示数变小。综上所述，D正确。故选D。

【分析】
要解决此题，需先明确电路连接方式及各电表的测量对象，再结合并联电路的特点分析L₂开路后的变化：首先判断电路为并联，确定电压表测电源电压、A₁测L₁支路电流、A₂测干路电流；并联电路各支路独立工作，互不影响，干路电流等于各支路电流之和，据此分析各选项。
【解析】
由图可知，闭合开关后，L₁与L₂并联：电压表V并联在电源两端，测电源电压；电流表A₁与L₁串联，测L₁支路的电流；电流表A₂在干路，测干路总电流。
当L₂突然开路时：
1. 并联电路各支路独立工作、互不影响，因此L₁支路的电压仍等于电源电压，通过L₁的电流不变，即A₁示数不变，L₁亮度不变，故A、C错误；
2. 电压表V测电源电压，电源电压保持不变，因此电压表示数不变，故B错误；
3. 并联电路干路电流等于各支路电流之和，L₂开路后，L₂支路电流为0，干路电流仅等于L₁支路的电流，比原来干路电流（I=I₁+I₂）小，因此电流表A₂示数变小，故D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路特点、电流表使用、电压表使用
【点评】
本题考查并联电路的电流、电压规律，核心是明确各电表的测量对象，利用“并联支路互不影响、干路电流等于支路电流之和”的特点分析，属于基础电路分析题，难度不大。
【难度系数】
0.5