2026年课时提优计划作业本九年级物理上册苏科版第131页答案
6. 在如图所示的电路中,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突然变大,只有一个故障且发生在电阻$R_1$或$R_2$处,其他元件仍保持完好.

(1)用一个完好的小灯泡替换$R_2$后,小灯泡
一定发光
(选填“一定发光”或“可能发光”).
(2)在原故障电路中,将电流表A与$R_1$位置互换后,电压表V的示数不发生变化,电路中存在的故障可能是
$R_2$断路
$R_1$短路
.

答案

6. (1)一定发光 (2)$R_2$断路 $R_1$ 短路 解析:(1)由题图可知,两个电阻串联,电压表测量 $R_2$ 两端的电压,若只有电流表的示数变大,则 $R_2$ 短路,用完好的小灯泡替换 $R_2$ 后,小灯泡会发光;若只有电压表示数变大,则 $R_2$ 断路,用完好的小灯泡替换 $R_2$ 后,小灯泡会发光;若电流表和电压表示数同时变大,则 $R_1$ 短路,用完好的小灯泡替换 $R_2$ 后,小灯泡能够发光.由以上分析可知,用一个完好的小灯泡替换 $R_2$ 后,小灯泡一定发光.(2)若将电流表 A 与 $R_1$ 位置互换后,电压表测量电源电压,电压表的示数不变,说明原来 $R_2$ 两端的电压等于电源电压,则故障可能是 $R_2$ 断路或 $R_1$ 短路.

解析

【分析】
首先梳理电路结构:由电路图可知,R₁与R₂串联,电流表测电路中的电流,电压表并联在R₂两端,测量R₂的电压。题目限定只有一处故障,故障在R₁或R₂上,且至少有一个电表示数变大,我们先枚举所有符合该前提的可能故障:
1. 若R₁断路:整个电路断开,两电表示数都变为0,均小于正常工作时的示数,不符合条件,直接排除。
2. 若R₁短路:电路总电阻变小,电流表示数变大,此时R₂两端电压等于电源电压,电压表示数也变大,两表都变大,符合条件。
3. 若R₂短路:电压表被短路示数变为0(变小),电路总电阻变小,电流表示数变大,满足至少一个表变大,符合条件。
4. 若R₂断路:电路断开电流表示数变为0(变小),电压表串联接入电路测电源电压,示数变大,满足至少一个表变大,符合条件。
因此所有候选故障为:R₁短路、R₂短路、R₂断路。接下来分别代入验证两小问的条件即可得到结论。
【解析】
(1) 对三个候选故障逐一验证替换R₂后的现象:
故障为R₁短路:替换R₂后,灯泡直接接在电源两端,有电流通过灯泡,灯泡发光。
故障为R₂短路:替换R₂后,R₁与灯泡串联接入电路,电路通路有电流,灯泡发光。
故障为R₂断路:替换R₂后,电路从断路变为通路,R₁与灯泡串联,有电流通过灯泡,灯泡发光。
三种符合条件的故障下替换后灯泡都发光,因此小灯泡一定发光。
(2) 将电流表A与R₁位置互换后,电压表将直接并联在电源两端,测量电源电压。题目要求互换后电压表示数和原故障电路的电压表示数相比不发生变化,说明原故障电路中电压表的示数就等于电源电压:
候选故障R₂短路:原电路电压表示数为0,互换后电压表测电源电压,示数明显变大,不符合条件,排除。
候选故障R₂断路:原电路电压表就串联在电路中测电源电压,互换后电压表仍测电源电压,示数不变,符合条件。
候选故障R₁短路:原电路R₂两端电压等于电源电压,互换后电压表仍测电源电压,示数不变,符合条件。
因此符合要求的故障是R₂断路和R₁短路。
【答案】
(1) 一定发光
(2) $R_2$断路;$R_1$短路(两空顺序可互换)
【知识点】
串联电路故障分析
欧姆定律应用
电压表的使用
【点评】
本题是串联电路单故障分析的经典题型,核心解题思路是先根据题干限定条件枚举所有合法的候选故障,再逐一代入后续操作条件筛选出符合要求的故障,对逻辑推导的严谨性要求较高,学生容易出现漏分析故障、忽略操作前后电表示数变化的问题。
【难度系数】
0.4
1. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变,电路出现断路故障,且故障发生在电阻$R_1$或$R_2$处.

(1)开关S从断开到闭合时,若三个电表中仅一个电表的指针位置发生改变,则该电表是
$\mathrm{A}_1$
,电路的故障发生在
$R_2$
处.
(2)开关S从断开到闭合时,若三个电表的指针位置均没有发生改变,则电路的故障可能是
$R_1$断路或$R_1$、$R_2$同时断路
.
(3)若S闭合时,$R_1$或$R_2$只有一个断路,则三个电表中示数一定大于零的是
电压表V和电流表$\mathrm{A}_1$
.

答案

1. (1)$\mathrm{A}_1$ $R_2$ (2)$R_1$ 断路或 $R_1$、$R_2$ 同时断路 (3)电压表V 和电流表 $\mathrm{A}_1$ 解析:由题图可知,当开关 S 断开时,$R_1$ 没有接入电路,电路为 $R_2$ 的简单电路,两个电流表均测通过 $R_2$ 的电流,电压表测电源电压;当开关 S 闭合后,两个电阻并联,电压表测电源电压,电流表 $\mathrm{A}_2$ 测通过 $R_2$ 的电流,电流表 $\mathrm{A}_1$ 测干路电流. 若 $R_1$ 断路,闭合开关 S 前,三个电表均有示数,闭合开关 S 后,电路仍为 $R_2$ 的简单电路,三个电表的示数均不变,符合题(2)中情况;若 $R_2$ 断路,闭合开关 S 前,只有电压表有示数且等于电源电压,闭合开关 S 后,电路为 $R_1$ 的简单电路,电压表测电源电压,示数不变,电流表 $\mathrm{A}_1$ 有示数,电流表 $\mathrm{A}_2$ 仍然没有示数,只有一个电表示数发生变化,符合题(1)中的情况;若 $R_1$ 与 $R_2$ 同时断路,闭合开关 S 前,只有电压表有示数且等于电源电压,闭合开关 S 后,两个电流表仍没有示数,电压表仍有示数且等于电源电压,三个电表示数都不变,符合题(2)中的情况.(1)若三个电表中仅一个电表的指针位置发生改变,则该电表是电流表 $\mathrm{A}_1$,电路的故障发生在 $R_2$ 处.(2)若三个电表的指针位置均没有发生改变,则故障为 $R_1$ 断路或 $R_1$、$R_2$ 同时断路.(3)无论是 $R_1$ 还是 $R_2$ 断路,必有一个连入电路,所以电压表 V 及电流表 $\mathrm{A}_1$ 的示数不会为零.

解析

【分析】
首先第一步先梳理开关断开、闭合两种状态下的正常电路结构:S断开时,只有R2接入电路,A1、A2都测R2的电流,电压表测电源电压;S闭合后R1、R2并联,电压表仍测电源电压,A2测R2支路电流,A1测干路总电流。题目限定故障仅为R1或R2处的断路,我们可以把所有可能的断路故障(仅R1断路、仅R2断路、R1R2同时断路)分别代入,对比S从断开到闭合时三个电表示数的变化情况,匹配题干给出的条件,就能推导出对应的结论。
【解析】
先明确电路的基础状态:
1. 开关S断开的正常状态:电路为R2的简单电路,电流路径为电源正极→A1→A2→R2→电源负极,电压表V并联在电源两端,测量电源电压,此时A1、A2示数相等,大小为$I=\frac{U}{R_2}$,V的示数等于电源电压U。
2. 开关S闭合的正常状态:R1与R2并联,电压表V依然并联在电源两端,测量电源电压;A2测量R2支路的电流,大小仍为$\frac{U}{R_2}$;A1测量干路总电流,示数为两支路电流之和$\frac{U}{R_1}+\frac{U}{R_2}$。
接下来逐一分析所有符合要求的断路故障:
故障①:仅R2断路
S断开时:电路完全断开,A1、A2示数均为0,电压表V串联在电路中,测量电源电压,示数为U。
S闭合后:R1接入电路,电路为R1的简单电路,V仍测电源电压,示数不变;A2所在的R2支路仍断路,示数保持0不变;A1测量通过R1的电流,示数从0变为$\frac{U}{R_1}$,指针位置发生改变。该情况符合“仅一个电表指针位置改变”的条件。
故障②:仅R1断路
S断开时:电路为R2的简单电路,A1、A2示数均为$\frac{U}{R_2}$,V示数为U。
S闭合后:R1支路断路,电路依然是R2的简单电路,三个电表的示数和S断开时完全一致,指针均没有发生改变。
故障③:R1、R2同时断路
S断开时:电路完全断开,A1、A2示数均为0,V测电源电压示数为U。
S闭合后:两个电阻均断路,电路仍无通路,A1、A2示数仍为0,V仍测电源电压示数为U,三个电表指针均没有发生改变。该情况和故障②共同符合“三个电表指针位置均没有改变”的条件。
针对第(3)问:S闭合时,若只有R1、R2中的一个断路:
若R1断路:V测电源电压>0,A1、A2都测R2的电流>0;
若R2断路:V测电源电压>0,A1测R1的电流>0,A2示数为0。
因此无论哪一个电阻断路,示数一定大于零的是电压表V和电流表A1。
【答案】
(1) $\mathrm{A}_1$;$R_2$
(2) $R_1$断路或$R_1$、$R_2$同时断路
(3) 电压表V和电流表$\mathrm{A}_1$
【知识点】
并联电路电流规律;电路断路故障分析;欧姆定律应用
【点评】
本题是典型的并联电路断路故障分析题,解题核心是先明确开关通断前后的电路结构,再将所有可能的故障逐一代入验证,匹配题干给出的电表示数变化条件即可推导结论,需要注意不要遗漏两个电阻同时断路的故障情况,避免出现漏解。
【难度系数】
0.6
2. 如图所示,灯$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$完全相同,闭合开关$\mathrm{S}$,发现只有一盏灯亮,且一个电表示数正常,另一个电表几乎没有示数.若电路中只有一处故障,则下列判断合理的是(
B

①灯$\mathrm{L}_{1}$断路 ②灯$\mathrm{L}_{1}$短路 ③灯$\mathrm{L}_{2}$断路 ④灯$\mathrm{L}_{2}$短路

A.①②
B.③
C.①②④
D.②③④

答案

2. B 解析:根据题图可知,两个灯泡并联,电流表 A 测量通过 $\mathrm{L}_{2}$ 的电流,电压表测量电源电压;闭合开关 S,发现只有一盏灯亮,这说明一条支路中出现了断路故障,由于电压表始终测量的是电源电压,所以电压表示数正常,则电流表的示数变为零,因此故障是灯 $\mathrm{L}_{2}$ 断路.B符合题意.

解析

【分析】
首先第一步先理清电路连接方式和电表测量对象:先观察电路图,能判断出L₁和L₂是并联关系,电压表并联在电源两端,测电源总电压,电流表串联在L₂的支路上,只测通过L₂的电流。接下来结合题干给出的约束条件:只有一处故障、闭合开关后仅一盏灯亮、一个电表示数正常另一个几乎无示数,逐个对四个故障假设进行验证,逐一排除不符合条件的情况,就能得到正确结论。要注意并联电路的特殊性质:如果任意一条支路发生短路,会直接造成电源整体短路,所有用电器都无法工作,这个特点可以快速排除短路类的不合理故障。
【解析】
1. 先明确电路基础信息:
由题图可知,灯L₁、L₂并联,电压表V测量电源电压,电流表A测量L₂支路的电流。
2. 逐一验证各故障假设:
假设①灯L₁断路:此时L₁不发光,L₂正常发光,电流表有正常示数,电压表也显示电源电压,两个电表示数都正常,不符合“一个电表示数正常、另一个电表几乎没有示数”的条件,该故障不成立。
假设②灯L₁短路:并联电路某一支路短路会直接造成电源整体短路,两灯都无法发光,不符合“只有一盏灯亮”的条件,该故障不成立。
假设③灯L₂断路:此时L₂不发光,L₁所在支路为通路,L₁正常发光;电压表两端仍可通过通路的L₁连接到电源正负极,电压表示数正常;L₂支路断开,支路电流为0,电流表示数几乎为0,完全符合题干所有条件,该故障成立。
假设④灯L₂短路:同样会造成电源整体短路,两灯都不发光,不符合“只有一盏灯亮”的条件,该故障不成立。
综上只有判断③合理,对应选项B。
【答案】B
【知识点】并联电路故障分析,电表测量判断
【点评】本题的易错点是容易忽略并联电路支路短路会直接引发全局电源短路,所有用电器都无法工作的特点,解题时先明确并联电路的故障规律,再对照题干给出的所有约束条件逐个验证故障假设,就可以快速排除错误选项得到正确结果。
【难度系数】0.5
3. 在如图所示的电路中,电源电压保持不变.开关S闭合后,两灯都发光,两个电表的指针都有明显偏转.过一会儿,其中一盏灯熄灭,另一盏灯仍发光,一个电表的示数变为零.若电路中只有一处故障,且只发生在灯$\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$上,则电路中的故障是(
D


A.灯$\mathrm{L}_{1}$短路
B.灯$\mathrm{L}_{1}$断路
C.灯$\mathrm{L}_{2}$短路
D.灯$\mathrm{L}_{2}$断路

答案

3. D 解析:由题图可知,闭合开关,两灯并联,电压表测量电源电压,电流表测量通过 $\mathrm{L}_{2}$ 的电流;如果故障是 $\mathrm{L}_{1}$ 或 $\mathrm{L}_{2}$ 短路,则都会造成电源短路,烧坏电源,两灯都不亮,所以故障不可能是短路,A、C不符合题意;如果灯 $\mathrm{L}_{1}$ 断路,则 $\mathrm{L}_{1}$ 不能发光,$\mathrm{L}_{2}$ 发光,电压表和电流表示数均不变,B不符合题意;如果灯 $\mathrm{L}_{2}$ 断路,则 $\mathrm{L}_{2}$ 不能发光,$\mathrm{L}_{1}$ 发光,电压表示数不变,电流表示数变为零,D符合题意.

解析

【分析】
首先第一步先识别电路连接方式:开关闭合后,电流从电源正极流出,分为两条独立路径,分别经过L₁、L₂,因此两灯是并联关系;进一步判断电表测量对象:电流表和L₂串联,测L₂支路的电流,电压表并联在电源两端,测量电源电压。
接下来结合题目给出的故障特征逐一排查:题目要求故障后“一盏灯熄灭,另一盏灯仍发光,一个电表示数变为零”,且故障仅发生在L₁或L₂上。首先先排除短路类故障:并联电路中如果任意一个灯泡短路,都会直接造成电源短路,两灯都不会发光,完全不符合“另一盏灯仍发光”的条件,因此直接排除短路的两个选项。之后再分别验证两种断路的情况:若L₁断路,L₁熄灭但L₂正常工作,两个电表的示数都不会发生变化,不符合“一个电表示数变为零”的条件;若L₂断路,L₂熄灭,L₁仍正常发光,电流表所在支路断开示数归零,电压表仍测电源电压示数不变,完全符合所有条件,即可得到正确答案。
【解析】
1. 明确电路结构:由题图可知,开关S闭合后,L₁与L₂并联,电流表测量通过L₂的电流,电压表测量电源两端的电压。
2. 排查短路类故障:
若L₁短路,会直接造成电源短路,两灯都无法发光,不符合“另一盏灯仍发光”的条件,A错误;
若L₂短路,同样会造成电源短路,两灯都不发光,不符合题意,C错误。
3. 排查断路类故障:
若L₁断路,L₁熄灭,L₂所在支路不受影响仍正常发光,电流表测L₂的电流示数不变,电压表测电源电压示数也不变,两个电表都有示数,不符合“一个电表示数变为零”的条件,B错误;
若L₂断路,L₂熄灭,L₁所在支路不受影响仍正常发光,电流表所在支路断开,电流表示数变为零,电压表仍然并联在电源两端,示数保持不变,完全符合题目给出的所有故障特征,D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路故障分析,电流表测量,电压表测量
【点评】
本题是典型的并联电路故障分析题,核心易错点是容易混淆串并联电路的短路故障特点,不少同学会误将并联支路短路当成仅该支路不工作,忽略并联支路短路会直接造成电源整体短路,所有用电器都无法工作。采用逐个选项代入验证的方法是这类故障题最稳妥的解题思路,不容易出错。
【难度系数】
0.6
4. 如图所示,当开关 S 和 $\mathrm{S}_1$ 都闭合时,灯 $\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$ 均正常发光,电流表都有示数;突然一盏灯熄灭了,此时两个电流表的示数都变小,则电路故障可能是(
D


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

答案

4. D 解析:由题图可知,灯 $\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$ 并联,$\mathrm{A}_1$ 测干路电流,$\mathrm{A}_2$ 测通过 $\mathrm{L}_{2}$ 的电流,若灯 $\mathrm{L}_{1}$ 短路,则电源被短路,两盏灯都不会发光,A错误;若灯 $\mathrm{L}_{2}$ 短路,则电源被短路,两盏灯都不会发光,B错误;若灯 $\mathrm{L}_{1}$ 断路,则 $\mathrm{L}_{1}$ 熄灭,$\mathrm{L}_{2}$ 发光,电流表 $\mathrm{A}_2$ 的示数不变,C错误;若灯 $\mathrm{L}_{2}$ 断路,则 $\mathrm{L}_{2}$ 熄灭,$\mathrm{L}_{1}$ 发光,此时电流表 $\mathrm{A}_2$ 示数为零,即示数变小,$\mathrm{A}_1$ 原来测的是通过两盏灯的总电流,现在测的是通过 $\mathrm{L}_{1}$ 的电流,故其示数也变小,D正确.

解析

【分析】
首先第一步先梳理电路连接关系:先观察实物图的电流路径,确定两个灯泡是并联关系,明确两个电流表的测量对象:A₁在干路,测量两个灯泡的总电流,A₂和L₂串联,只测量L₂支路的电流。接下来结合题干给出的故障特征:只有一盏灯熄灭、两个电流表示数都变小,逐个代入选项验证:首先并联电路任意一个支路发生短路,都会直接造成电源短路,两灯都会同时熄灭,直接排除短路类的A、B选项;再分析断路的两个选项,若L₁断路,L₂支路不受影响,测量L₂电流的A₂示数不会变化,不符合“两个电流表示数都变小”的要求,排除C;最后验证L₂断路的情况,完全符合所有故障特征,即可选出正确答案。
【解析】
1. 先明确电路结构:由实物图可得,灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$为并联连接,电流表$\mathrm{A}_1$测量干路的总电流,电流表$\mathrm{A}_2$测量通过$\mathrm{L}_2$支路的电流。
2. 逐一验证各选项:
选项A:若灯$\mathrm{L}_1$短路,会直接造成电源短路,两盏灯都无法发光,不符合“突然一盏灯熄灭”的条件,该选项错误。
选项B:若灯$\mathrm{L}_2$短路,同样会造成电源短路,两盏灯全部熄灭,不符合题意,该选项错误。
选项C:若灯$\mathrm{L}_1$断路,此时$\mathrm{L}_1$熄灭,$\mathrm{L}_2$所在支路不受影响仍正常发光,电流表$\mathrm{A}_2$测量的仍是$\mathrm{L}_2$的电流,示数保持不变,不满足“两个电流表的示数都变小”的要求,该选项错误。
选项D:若灯$\mathrm{L}_2$断路,此时$\mathrm{L}_2$熄灭,$\mathrm{L}_1$所在支路正常工作仍发光;电流表$\mathrm{A}_2$所在支路断开,示数变为0,相比原来的示数明显变小;电流表$\mathrm{A}_1$原本测量两个支路的总电流,现在仅测量$\mathrm{L}_1$支路的电流,示数也比原来小,完全符合题干所有故障特征,该选项正确。
【答案】D
【知识点】并联电路故障分析,并联电流规律,电流表测量
【点评】本题属于并联电路的故障排查类常规题型,容易出错的点是忽略并联电路支路短路会直接导致电源全短路,和串联电路的故障特点混淆。解题的核心思路是先明确各电表的测量范围,再将选项逐一代入题干给出的故障现象做匹配验证,就能快速排除错误选项得到结果。
【难度系数】0.6
5. 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,电压表无示数;接 $b$、$c$ 两点时,电压表也无示数.则故障可能是(
D


A.$R_1$ 断路
B.$a$、$c$ 间导线断路
C.$R_2$ 断路
D.电流表断路

答案

5. D 解析:根据题图可知,电阻 $R_1$、$R_2$ 并联,电流表测量的是干路电流;开关 S 闭合一段时间后,电流表示数突然减小,说明某一条支路或干路中出现了断路故障;当电压表接 $a$、$b$ 两点时,电压表无示数,说明 $a$ 到电源负极之间或 $b$ 到电源正极之间的电路有断路故障;电压表接 $b$、$c$ 两点时,电压表无示数,说明 $c$ 到电源负极之间或 $b$ 到电源正极之间的电路有断路故障;由上述分析可知,故障在干路上,可能是电流表断路.D正确.

解析

【分析】
首先第一步先识别电路结构:先观察电路图,确定R₁和R₂是并联关系,电流表测量干路的总电流。接下来根据电流表示数突然减小,首先排除短路故障(短路时电流会急剧增大,和题意矛盾),判断故障类型为某处断路。接下来结合电压表的检测结果推导:电压表有示数的前提是两个接线柱分别能连通到电源的正、负极,无示数则说明至少有一个接线柱无法连通对应电源极。我们可以逐个对选项进行验证,排除不符合现象的选项,最终得到正确故障。
【解析】
解:
1. 先明确电路基本情况:由题图可知,定值电阻R₁、R₂并联,电流表串联在干路中,测量干路总电流。开关闭合后电流表示数突然减小,说明电路总电阻变大,故障为断路(若发生短路,电流会远大于正常值,不符合电流减小的现象)。
2. 逐一验证各选项:
选项A:若R₁断路,R₂支路仍保持通路,将电压表接a、b两点时,电压表可通过R₂支路连通电源两极,电压表会有示数,与题中“接a、b两点电压表无示数”矛盾,该选项错误。
选项C:若R₂断路,R₁支路仍保持通路,将电压表接b、c两点时,电压表可通过R₁支路连通电源两极,电压表会有示数,与题中“接b、c两点电压表无示数”矛盾,该选项错误。
选项B:若a、c间导线断路,将电压表接b、c两点时,电压表可通过R₂、上方导线连通a点,再经电流表连通电源负极,同时b点经开关连通电源正极,电压表会有示数,不符合题意,该选项错误。
选项D:若电流表断路,干路完全断开,电路总电流变为0,电流表示数突然减小;电压表接a、b两点时,a端因电流表断路无法连通电源负极,电压表无示数;电压表接b、c两点时,c端也无法通过a侧连通电源负极,电压表同样无示数,完全符合题中所有现象,该选项正确。
综上,答案选D。
【答案】D
【知识点】
并联电路故障分析,电压表的使用
【点评】
本题是初中物理典型的电路断路故障排查题,核心考点是利用电压表的示数特征判断电路的通断状态,解题时要牢记“电压表有示数则两端分别连通电源正负极,无示数则至少一端未连通对应电源极”的规律,通过逐一验证故障现象排除错误选项,能有效锻炼学生的逻辑推导能力,避免凭直觉选错故障。
【难度系数】
0.4