1. 如图所示的电路中,闭合开关 S,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$的连接方式为

串联
(串联/并联)。闭合开关 S后,两灯泡均亮,两电表均有示数,过一会儿某只灯泡由于发生故障而熄灭,电流表有示数,电压表示数为零,则故障原因是$\mathrm{L}_{2}$短路
。答案
串联
$\mathrm{L}_2$短路
$\mathrm{L}_2$短路
解析
【分析】要判断灯泡的连接方式,需观察电流路径:闭合开关后,电流从电源正极出发,依次经过开关S、灯泡$\mathrm{L}_{1}$、电流表A、灯泡$\mathrm{L}_{2}$,最终回到电源负极,电流只有一条路径,因此两灯为串联。分析故障时,电流表有示数说明电路是通路(无断路故障);某灯熄灭说明电路存在短路;电压表示数为零,说明电压表并联的部分短路,结合电路可知电压表并联在$\mathrm{L}_{2}$两端,故故障为$\mathrm{L}_{2}$短路。
【解析】1. 串联判断:电流依次经过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$,路径唯一,因此两灯是串联。2. 故障分析:电流表有示数→电路通路,排除断路;某灯熄灭→电路发生短路;电压表示数为零→电压表所测部分短路,电压表测$\mathrm{L}_{2}$两端电压,所以故障是$\mathrm{L}_{2}$短路。
【答案】串联;$\mathrm{L}_2$短路
【知识点】串联电路、电路故障分析
【点评】本题结合串联电路特点和电表的使用,考查电路故障分析,需明确电流路径和电表测量对象,属于基础题型。
【难度系数】0.5
【解析】1. 串联判断:电流依次经过$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$,路径唯一,因此两灯是串联。2. 故障分析:电流表有示数→电路通路,排除断路;某灯熄灭→电路发生短路;电压表示数为零→电压表所测部分短路,电压表测$\mathrm{L}_{2}$两端电压,所以故障是$\mathrm{L}_{2}$短路。
【答案】串联;$\mathrm{L}_2$短路
【知识点】串联电路、电路故障分析
【点评】本题结合串联电路特点和电表的使用,考查电路故障分析,需明确电流路径和电表测量对象,属于基础题型。
【难度系数】0.5
2. [2025 镇江]小明用如图所示的电路探究串联电路电压特点,电源电压恒为3 V,闭合开关后,发现电压表$\mathrm{V}_{1}$的示数为3 V,电压表$\mathrm{V}_{2}$的示数为0 V,则电路的故障可能是(

A.电阻$R_{1}$短路
B.电阻$R_{1}$断路
C.导线①断路
D.导线②断路
B
)A.电阻$R_{1}$短路
B.电阻$R_{1}$断路
C.导线①断路
D.导线②断路
答案
B
解析
【分析】首先明确电路连接:R₁与R₂串联,电压表V₁测R₁两端电压,电压表V₂测R₂两端电压,电源电压恒为3V。故障现象为闭合开关后,V₁示数等于电源电压(3V),V₂示数为0V。分析时需结合电压表的工作原理:电压表有示数且等于电源电压,说明电压表两端与电源两极连通;电压表无示数,说明其两端无电压差或所在电路断路。逐一分析各选项,判断是否符合故障现象。
【解析】解:由电路图可知,R₁与R₂串联,V₁测R₁两端电压,V₂测R₂两端电压,电源电压U=3V。
选项A:若R₁短路,V₁被短路,其示数应为0V,与题目中V₁示数3V不符,排除;
选项B:若R₁断路,电流路径为:电源正极→开关→R₂→V₂→V₁→电源负极,此时V₁串联在电路中,测电源电压,故V₁示数为3V;电路因R₁断路无电流,V₂两端电压为0,符合题目现象;
选项C:若导线①断路,V₁的负接线柱无法连接到电源负极,V₁示数应为0V,不符合,排除;
选项D:若导线②断路,V₂示数为0V,但电路整体断路,V₁无法连接到电源正极,V₁示数应为0V,不符合,排除。
综上,故障为R₁断路,答案选B。
【答案】B
【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,核心是根据电压表的示数特点判断故障类型与位置,需熟练掌握电压表在断路、短路故障中的表现,是初中电学的基础题型。
【难度系数】0.6
【解析】解:由电路图可知,R₁与R₂串联,V₁测R₁两端电压,V₂测R₂两端电压,电源电压U=3V。
选项A:若R₁短路,V₁被短路,其示数应为0V,与题目中V₁示数3V不符,排除;
选项B:若R₁断路,电流路径为:电源正极→开关→R₂→V₂→V₁→电源负极,此时V₁串联在电路中,测电源电压,故V₁示数为3V;电路因R₁断路无电流,V₂两端电压为0,符合题目现象;
选项C:若导线①断路,V₁的负接线柱无法连接到电源负极,V₁示数应为0V,不符合,排除;
选项D:若导线②断路,V₂示数为0V,但电路整体断路,V₁无法连接到电源正极,V₁示数应为0V,不符合,排除。
综上,故障为R₁断路,答案选B。
【答案】B
【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,核心是根据电压表的示数特点判断故障类型与位置,需熟练掌握电压表在断路、短路故障中的表现,是初中电学的基础题型。
【难度系数】0.6
3. 如图所示,电源电压不变,闭合开关S,灯泡$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$都发光。一段时间后,由于某只灯泡发生故障,使两灯泡都熄灭,且电流表的示数为零,电压表的示数变大,则下列说法中,正确的是 (

A.灯泡$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$发光时,两灯泡并联
B.两灯泡熄灭是由灯泡$\mathrm{L}_{2}$断路造成的
C.两灯泡熄灭是由灯泡$\mathrm{L}_{1}$断路造成的
D.两灯泡熄灭是由灯泡$\mathrm{L}_{2}$短路造成的
C
)A.灯泡$\mathrm{L}_{1}$和$\mathrm{L}_{2}$发光时,两灯泡并联
B.两灯泡熄灭是由灯泡$\mathrm{L}_{2}$断路造成的
C.两灯泡熄灭是由灯泡$\mathrm{L}_{1}$断路造成的
D.两灯泡熄灭是由灯泡$\mathrm{L}_{2}$短路造成的
答案
C
解析
【分析】
先明确电路结构:闭合开关S后,灯泡$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,电流表测串联电路的电流,电压表并联在$\mathrm{L}_{1}$两端,测$\mathrm{L}_{1}$的电压。故障后两灯都熄灭、电流表示数为零,说明电路是断路故障(若为短路,电路仍通路,至少有一个灯泡发光,电流不会为零);电压表示数变大,说明电压表两端能连通电源两极,结合断路位置分析:若$\mathrm{L}_{1}$断路,电路断开,两灯都灭,电流表无示数,此时电压表串联在电路中,测电源电压,示数比原来测$\mathrm{L}_{1}$的电压大,符合题意;若$\mathrm{L}_{2}$断路,电压表无法连通电源,示数为零,不符合;若为短路故障,两灯不会都熄灭且电流不为零,不符合。因此故障是$\mathrm{L}_{1}$断路,对应选项C。
【解析】
1. 分析电路:闭合开关S,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,电流表测电路电流,电压表测$\mathrm{L}_{1}$两端电压。
2. 判断故障类型:两灯都熄灭、电流表示数为零,说明电路发生断路(短路时电路通路,电流不为零,至少有一灯发光)。
3. 分析断路位置:若$\mathrm{L}_{1}$断路,电路断开,两灯都灭,电流表无示数;此时电压表通过$\mathrm{L}_{2}$连通电源两极,示数等于电源电压,比原来测$\mathrm{L}_{1}$的电压大,符合题意。若$\mathrm{L}_{2}$断路,电压表无法连通电源,示数为零,不符合;若为短路故障,两灯不会都熄灭且电流不为零,不符合。因此故障是$\mathrm{L}_{1}$断路,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路故障分析;电流表、电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路的故障分析,需先明确电路连接方式,再结合电表示数变化判断故障类型,关键是理解断路时电压表串联的示数变化特点。
【难度系数】
0.5
先明确电路结构:闭合开关S后,灯泡$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,电流表测串联电路的电流,电压表并联在$\mathrm{L}_{1}$两端,测$\mathrm{L}_{1}$的电压。故障后两灯都熄灭、电流表示数为零,说明电路是断路故障(若为短路,电路仍通路,至少有一个灯泡发光,电流不会为零);电压表示数变大,说明电压表两端能连通电源两极,结合断路位置分析:若$\mathrm{L}_{1}$断路,电路断开,两灯都灭,电流表无示数,此时电压表串联在电路中,测电源电压,示数比原来测$\mathrm{L}_{1}$的电压大,符合题意;若$\mathrm{L}_{2}$断路,电压表无法连通电源,示数为零,不符合;若为短路故障,两灯不会都熄灭且电流不为零,不符合。因此故障是$\mathrm{L}_{1}$断路,对应选项C。
【解析】
1. 分析电路:闭合开关S,$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,电流表测电路电流,电压表测$\mathrm{L}_{1}$两端电压。
2. 判断故障类型:两灯都熄灭、电流表示数为零,说明电路发生断路(短路时电路通路,电流不为零,至少有一灯发光)。
3. 分析断路位置:若$\mathrm{L}_{1}$断路,电路断开,两灯都灭,电流表无示数;此时电压表通过$\mathrm{L}_{2}$连通电源两极,示数等于电源电压,比原来测$\mathrm{L}_{1}$的电压大,符合题意。若$\mathrm{L}_{2}$断路,电压表无法连通电源,示数为零,不符合;若为短路故障,两灯不会都熄灭且电流不为零,不符合。因此故障是$\mathrm{L}_{1}$断路,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
串联电路故障分析;电流表、电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路的故障分析,需先明确电路连接方式,再结合电表示数变化判断故障类型,关键是理解断路时电压表串联的示数变化特点。
【难度系数】
0.5
4. ★ 新素养 科学思维 [2024 达州]如图所示,闭合开关后,电路正常工作。其中一盏灯突然熄灭,两个电表的示数均变大,则该电路发生的故障可能为 (

A.$\mathrm{L}_1$ 短路
B.$\mathrm{L}_2$ 短路
C.$\mathrm{L}_1$ 断路
D.$\mathrm{L}_2$ 断路
A
)A.$\mathrm{L}_1$ 短路
B.$\mathrm{L}_2$ 短路
C.$\mathrm{L}_1$ 断路
D.$\mathrm{L}_2$ 断路
答案
A
解析
【分析】首先明确电路结构:L₁与L₂串联,电流表测串联电路的电流,电压表测L₂两端的电压。题目中“一盏灯突然熄灭”说明电路仍为通路(断路时电路断开,两灯都不亮,电流表无示数,可排除断路故障);“两个电表的示数均变大”,需结合短路故障分析:短路会使电路总电阻变小,电流变大,再分析电压表示数的变化是否符合要求。
【解析】
1. 确定电路与电表:由图可知,L₁和L₂串联,电流表A测电路电流,电压表V并联在L₂两端,测L₂的电压。
2. 排除断路故障:若电路断路,两灯都不亮,电流表无示数,不符合“一盏灯熄灭、两电表示数均变大”,故排除C(L₁断路)、D(L₂断路)选项。
3. 分析短路故障:
选项A:L₁短路。此时电路只有L₂接入,总电阻变小,根据I=U/R,电源电压不变,电流变大,电流表示数变大;原来L₂两端电压U₂=IR₂,短路后L₂两端电压等于电源电压,电压表示数从U₂变为U,示数变大;同时L₁短路熄灭,符合条件。
选项B:L₂短路。电压表测短路的L₂,示数变为0,比原来的U₂小,不符合“电压表示数变大”,排除。
【答案】A
【知识点】串联电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的故障分析,需先明确电表测量对象,再结合短路对电路电流、电压的影响逐一分析选项,理清电路结构是解题关键。
【难度系数】0.5
【解析】
1. 确定电路与电表:由图可知,L₁和L₂串联,电流表A测电路电流,电压表V并联在L₂两端,测L₂的电压。
2. 排除断路故障:若电路断路,两灯都不亮,电流表无示数,不符合“一盏灯熄灭、两电表示数均变大”,故排除C(L₁断路)、D(L₂断路)选项。
3. 分析短路故障:
选项A:L₁短路。此时电路只有L₂接入,总电阻变小,根据I=U/R,电源电压不变,电流变大,电流表示数变大;原来L₂两端电压U₂=IR₂,短路后L₂两端电压等于电源电压,电压表示数从U₂变为U,示数变大;同时L₁短路熄灭,符合条件。
选项B:L₂短路。电压表测短路的L₂,示数变为0,比原来的U₂小,不符合“电压表示数变大”,排除。
【答案】A
【知识点】串联电路故障分析、电流表与电压表的使用
【点评】本题考查串联电路的故障分析,需先明确电表测量对象,再结合短路对电路电流、电压的影响逐一分析选项,理清电路结构是解题关键。
【难度系数】0.5
5. 新素养 科学思维 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,三个电表中有一个电表的示数变大、一个电表的示数变小,则下列判断中,正确的是(导线无故障)(

A.电流表A的示数可能变小,灯L一定熄灭
B.电流表A的示数一定变大,灯L可能熄灭
C.电压表$\mathrm{V}_2$的示数可能变大,灯L可能熄灭
D.电压表$\mathrm{V}_2$的示数一定变小,灯L一定熄灭
A
)A.电流表A的示数可能变小,灯L一定熄灭
B.电流表A的示数一定变大,灯L可能熄灭
C.电压表$\mathrm{V}_2$的示数可能变大,灯L可能熄灭
D.电压表$\mathrm{V}_2$的示数一定变小,灯L一定熄灭
答案
A
解析
【分析】
首先理清电路结构:电阻R与灯L串联,电流表A测串联电路的电流,电压表V1并联在电源两端(测电源电压,示数始终不变),电压表V2并联在灯L两端(测灯L的电压)。题目要求三个电表中一个示数变大、一个变小,因此变化的是电流表A和电压表V2的示数(V1示数不变)。结合导线无故障的条件,故障为短路或断路,逐一分析故障:
1. 若灯L断路:电路断开,电流表A示数变为0(变小);此时V2的左端接电源正极,右端通过R、电流表接到电源负极,因此V2的示数等于电源电压(较原来变大);灯L因电路断开无电流,熄灭,符合“一个变大、一个变小”的条件。
2. 若灯L短路:电路总电阻减小,电流增大,电流表A示数变大;V2测短路的灯L,示数变为0(变小);灯L因短路无正常工作电流,熄灭,也符合“一个变大、一个变小”的条件。
3. 若R断路或短路,会导致两个电表同时变化,不符合题目要求,排除。
综上,存在电流表A示数变小的情况,且两种故障下灯L一定熄灭。
【解析】
电路为R与L串联,A测串联电流,V1测电源电压(示数不变),V2测L的电压:
当L断路时,电路断开,电流为0,A示数变小;V2两端通过R、电流表接电源两极,示数等于电源电压,较原来变大;灯L无电流,熄灭,符合题意。
当L短路时,电路总电阻变小,电流变大,A示数变大;V2测短路的L,示数为0,变小;灯L短路,熄灭,符合题意。
其他故障(R断路、R短路)会导致两个电表同时变化,不符合题目要求。因此,电流表A的示数可能变小,灯L一定熄灭,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析、电压表与电流表的使用
【点评】
本题结合串联电路考查故障分析,需明确各电表测量对象,掌握短路、断路对电路的影响,是科学思维的典型应用,难度中等。
【难度系数】
0.3
首先理清电路结构:电阻R与灯L串联,电流表A测串联电路的电流,电压表V1并联在电源两端(测电源电压,示数始终不变),电压表V2并联在灯L两端(测灯L的电压)。题目要求三个电表中一个示数变大、一个变小,因此变化的是电流表A和电压表V2的示数(V1示数不变)。结合导线无故障的条件,故障为短路或断路,逐一分析故障:
1. 若灯L断路:电路断开,电流表A示数变为0(变小);此时V2的左端接电源正极,右端通过R、电流表接到电源负极,因此V2的示数等于电源电压(较原来变大);灯L因电路断开无电流,熄灭,符合“一个变大、一个变小”的条件。
2. 若灯L短路:电路总电阻减小,电流增大,电流表A示数变大;V2测短路的灯L,示数变为0(变小);灯L因短路无正常工作电流,熄灭,也符合“一个变大、一个变小”的条件。
3. 若R断路或短路,会导致两个电表同时变化,不符合题目要求,排除。
综上,存在电流表A示数变小的情况,且两种故障下灯L一定熄灭。
【解析】
电路为R与L串联,A测串联电流,V1测电源电压(示数不变),V2测L的电压:
当L断路时,电路断开,电流为0,A示数变小;V2两端通过R、电流表接电源两极,示数等于电源电压,较原来变大;灯L无电流,熄灭,符合题意。
当L短路时,电路总电阻变小,电流变大,A示数变大;V2测短路的L,示数为0,变小;灯L短路,熄灭,符合题意。
其他故障(R断路、R短路)会导致两个电表同时变化,不符合题目要求。因此,电流表A的示数可能变小,灯L一定熄灭,对应选项A。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析、电压表与电流表的使用
【点评】
本题结合串联电路考查故障分析,需明确各电表测量对象,掌握短路、断路对电路的影响,是科学思维的典型应用,难度中等。
【难度系数】
0.3
6. 如图所示的电路中,电源电压保持不变,闭合开关S,观察到电压表V的示数不变,已知电路中仅有一处故障,且只发生在灯$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$上,在电路中再正确串联一个电流表(无故障),则(

A.若电流表示数为0,故障可能是$\mathrm{L}_{1}$断路
B.若电流表示数为0,故障一定是$\mathrm{L}_{2}$断路
C.若电流表示数不为0,故障一定是$\mathrm{L}_{1}$断路
D.若电流表示数不为0,故障可能是$\mathrm{L}_{2}$短路
B
)A.若电流表示数为0,故障可能是$\mathrm{L}_{1}$断路
B.若电流表示数为0,故障一定是$\mathrm{L}_{2}$断路
C.若电流表示数不为0,故障一定是$\mathrm{L}_{1}$断路
D.若电流表示数不为0,故障可能是$\mathrm{L}_{2}$短路
答案
B
解析
【分析】
首先明确电路结构:灯$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,电压表$\mathrm{V}$并联在$\mathrm{L}_{1}$两端,测$\mathrm{L}_{1}$的电压。电路故障仅在$\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$上,且只有一处故障,闭合开关后电压表示数不变,再串联电流表,需根据电流表示数变化判断故障类型。解题时需分“电流表示数为0(电路断路)”和“电流表示数不为0(电路通路)”两种情况,结合故障后电压表示数不变的条件逐一分析。
【解析】
1. 电路基础:$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$串联,电压表测$\mathrm{L}_{1}$两端电压,电源电压不变,故障仅在$\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$,仅一处故障。
2. 电流表示数为0的情况:说明电路断路,故障为$\mathrm{L}_{1}$断路或$\mathrm{L}_{2}$断路。
若故障是$\mathrm{L}_{1}$断路:此时电压表串联在电路中,测电源电压,电压表示数变为电源电压,与故障前(正常时$\mathrm{L}_{1}$的电压)不同,不符合“电压表示数不变”的条件,排除。
若故障是$\mathrm{L}_{2}$断路:此时电路断开,电压表两端无法形成通路,电压表示数为0;若故障前$\mathrm{L}_{1}$短路,电压表示数也为0,符合“电压表示数不变”的条件,此时电流表示数为0,因此电流为0时,故障一定是$\mathrm{L}_{2}$断路。
3. 电流表示数不为0的情况:说明电路通路,故障为短路($\mathrm{L}_{1}$短路或$\mathrm{L}_{2}$短路)。
若故障是$\mathrm{L}_{1}$短路:电压表示数变为0,与故障前不同,不符合条件;
若故障是$\mathrm{L}_{2}$短路:电压表示数变为电源电压,与故障前不同,不符合条件,因此电流不为0时无符合条件的故障,对应选项C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障分析、电压表使用、电流表使用
【点评】
本题考查串联电路故障的综合分析,需结合电压表、电流表的示数变化判断故障类型,关键是明确断路和短路时电表示数的变化规律,以及故障后电压表示数不变的限定条件,难度中等。
【难度系数】
0.5
首先明确电路结构:灯$\mathrm{L}_{1}$与$\mathrm{L}_{2}$串联,电压表$\mathrm{V}$并联在$\mathrm{L}_{1}$两端,测$\mathrm{L}_{1}$的电压。电路故障仅在$\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$上,且只有一处故障,闭合开关后电压表示数不变,再串联电流表,需根据电流表示数变化判断故障类型。解题时需分“电流表示数为0(电路断路)”和“电流表示数不为0(电路通路)”两种情况,结合故障后电压表示数不变的条件逐一分析。
【解析】
1. 电路基础:$\mathrm{L}_{1}$、$\mathrm{L}_{2}$串联,电压表测$\mathrm{L}_{1}$两端电压,电源电压不变,故障仅在$\mathrm{L}_{1}$或$\mathrm{L}_{2}$,仅一处故障。
2. 电流表示数为0的情况:说明电路断路,故障为$\mathrm{L}_{1}$断路或$\mathrm{L}_{2}$断路。
若故障是$\mathrm{L}_{1}$断路:此时电压表串联在电路中,测电源电压,电压表示数变为电源电压,与故障前(正常时$\mathrm{L}_{1}$的电压)不同,不符合“电压表示数不变”的条件,排除。
若故障是$\mathrm{L}_{2}$断路:此时电路断开,电压表两端无法形成通路,电压表示数为0;若故障前$\mathrm{L}_{1}$短路,电压表示数也为0,符合“电压表示数不变”的条件,此时电流表示数为0,因此电流为0时,故障一定是$\mathrm{L}_{2}$断路。
3. 电流表示数不为0的情况:说明电路通路,故障为短路($\mathrm{L}_{1}$短路或$\mathrm{L}_{2}$短路)。
若故障是$\mathrm{L}_{1}$短路:电压表示数变为0,与故障前不同,不符合条件;
若故障是$\mathrm{L}_{2}$短路:电压表示数变为电源电压,与故障前不同,不符合条件,因此电流不为0时无符合条件的故障,对应选项C、D错误。
【答案】
B
【知识点】
串联电路故障分析、电压表使用、电流表使用
【点评】
本题考查串联电路故障的综合分析,需结合电压表、电流表的示数变化判断故障类型,关键是明确断路和短路时电表示数的变化规律,以及故障后电压表示数不变的限定条件,难度中等。
【难度系数】
0.5
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