4. 在如图所示的电路中,闭合开关S,灯泡L不亮且电流表和电压表均无示数.用电压表检测电路,当电压表分别接a、b两点和b、d两点时,电压表均无示数,接c、d两点时电压表有示数,则可判定 (
A.滑动变阻器短路
B.灯泡短路
C.开关断路
D.电流表断路

第4题图 第5题图 第6题图
C
)A.滑动变阻器短路
B.灯泡短路
C.开关断路
D.电流表断路
第4题图 第5题图 第6题图
答案
4.C
解析
【分析】
首先,闭合开关后灯泡不亮、电流表无示数,说明串联电路发生断路故障(若为短路,电流表应有示数,故排除短路);结合电压表检测的逻辑:电压表有示数意味着其两端能连通电源两极,无示数则无法连通,据此逐步判断断路位置。
步骤1:电流表无示数→确定电路为断路;
步骤2:电压表接c、d时有示数→说明c(电源负极)和d能连通电源正极,断路位置在c、d之间;
步骤3:验证其他检测结果:接a、b无示数→a到电源正极(b)通路;接b、d无示数→b到d通路,最终确认断路在c、d间。
【解析】
解:闭合开关S后,灯泡不亮且电流表无示数,说明电路为断路故障(串联电路短路时电流表应有示数,故排除短路)。
用电压表检测各点:
1. 接c、d两点时电压表有示数,说明电压表两端可分别连通电源正、负极:c是电源负极,d能通过开关左侧电路连通电源正极,因此断路位置在c、d之间;
2. 接a、b两点时电压表无示数,说明a到电源正极(b)通路;接b、d两点时电压表无示数,说明b到d通路,进一步确认断路位置为c、d之间,即开关S断路。
综上,故障为开关断路,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路断路故障的判断,核心是利用电压表检测:电压表有示数说明其两端到电源两极通路,无示数则断路在电压表所接两点之间(或某侧不通),需结合电路结构逐步推导。
【难度系数】
0.4
首先,闭合开关后灯泡不亮、电流表无示数,说明串联电路发生断路故障(若为短路,电流表应有示数,故排除短路);结合电压表检测的逻辑:电压表有示数意味着其两端能连通电源两极,无示数则无法连通,据此逐步判断断路位置。
步骤1:电流表无示数→确定电路为断路;
步骤2:电压表接c、d时有示数→说明c(电源负极)和d能连通电源正极,断路位置在c、d之间;
步骤3:验证其他检测结果:接a、b无示数→a到电源正极(b)通路;接b、d无示数→b到d通路,最终确认断路在c、d间。
【解析】
解:闭合开关S后,灯泡不亮且电流表无示数,说明电路为断路故障(串联电路短路时电流表应有示数,故排除短路)。
用电压表检测各点:
1. 接c、d两点时电压表有示数,说明电压表两端可分别连通电源正、负极:c是电源负极,d能通过开关左侧电路连通电源正极,因此断路位置在c、d之间;
2. 接a、b两点时电压表无示数,说明a到电源正极(b)通路;接b、d两点时电压表无示数,说明b到d通路,进一步确认断路位置为c、d之间,即开关S断路。
综上,故障为开关断路,对应选项C。
【答案】
C
【知识点】
电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题考查串联电路断路故障的判断,核心是利用电压表检测:电压表有示数说明其两端到电源两极通路,无示数则断路在电压表所接两点之间(或某侧不通),需结合电路结构逐步推导。
【难度系数】
0.4
5.在如图所示的电路中,$R_0$是定值电阻,L是小灯泡,R是滑动变阻器,闭合开关S,发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片,小灯泡都不发光。现用一电压表检测这一现象产生的原因,当电压表接a、b两点时,电压表有示数但很小;接a、c两点时,电压表示数较大。则产生上述现象的原因可能是(

A.L短路
B.L断路
C.R断路
D.$R_0$的阻值很大
D
)A.L短路
B.L断路
C.R断路
D.$R_0$的阻值很大
答案
5.D
解析
【分析】
首先明确电路为$R_0$、小灯泡$L$、滑动变阻器$R$串联,闭合开关后灯不亮,故障可能是电路电流过小或断路。用电压表检测时,接$a$、$b$两点测小灯泡$L$两端电压,接$a$、$c$两点测定值电阻$R_0$两端电压。结合题目中“接$a$、$b$时电压表示数很小,接$a$、$c$时电压表示数较大”的条件,逐一分析选项:若$L$短路,$a$、$b$间电压为0,不符合;若$L$断路,$a$、$b$间电压表串联,示数为电源电压(较大),不符合;若$R$断路,$a$、$b$间电压表可通过$R_0$接电源,示数为电源电压(较大),不符合;若$R_0$阻值很大,串联分压规律会使$L$两端电压小、$R_0$两端电压大,符合题目现象。
【解析】
电路中$R_0$、$L$、$R$串联,灯不亮说明电路电流过小或存在断路故障:
1. 选项A:若$L$短路,电压表接$a$、$b$时,测短路的$L$两端电压,示数为0,与“有示数但很小”矛盾,排除A;
2. 选项B:若$L$断路,电压表接$a$、$b$时,相当于串联在电路中,测电源电压,示数较大,与“接$a$、$b$时示数很小”矛盾,排除B;
3. 选项C:若$R$断路,电压表接$a$、$b$时,可通过$R_0$连接到电源两端,测电源电压,示数较大,与题意矛盾,排除C;
4. 选项D:若$R_0$阻值很大,串联电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_L+R}$很小,根据$U=IR$,$L$两端电压$U_L=IR_L$很小(故接$a$、$b$时示数小),$R_0$两端电压$U_{R0}=IR_0$很大(接近电源电压,故接$a$、$c$时示数大),符合题目现象。
【答案】
D
【知识点】
串联电路分压、电路故障分析、电压表使用
【点评】
本题通过电压表检测串联电路故障,需结合串联分压规律分析电压表示数,考查学生对电路故障判断和串联电路特点的掌握,是电学基础应用题型。
【难度系数】
0.4
首先明确电路为$R_0$、小灯泡$L$、滑动变阻器$R$串联,闭合开关后灯不亮,故障可能是电路电流过小或断路。用电压表检测时,接$a$、$b$两点测小灯泡$L$两端电压,接$a$、$c$两点测定值电阻$R_0$两端电压。结合题目中“接$a$、$b$时电压表示数很小,接$a$、$c$时电压表示数较大”的条件,逐一分析选项:若$L$短路,$a$、$b$间电压为0,不符合;若$L$断路,$a$、$b$间电压表串联,示数为电源电压(较大),不符合;若$R$断路,$a$、$b$间电压表可通过$R_0$接电源,示数为电源电压(较大),不符合;若$R_0$阻值很大,串联分压规律会使$L$两端电压小、$R_0$两端电压大,符合题目现象。
【解析】
电路中$R_0$、$L$、$R$串联,灯不亮说明电路电流过小或存在断路故障:
1. 选项A:若$L$短路,电压表接$a$、$b$时,测短路的$L$两端电压,示数为0,与“有示数但很小”矛盾,排除A;
2. 选项B:若$L$断路,电压表接$a$、$b$时,相当于串联在电路中,测电源电压,示数较大,与“接$a$、$b$时示数很小”矛盾,排除B;
3. 选项C:若$R$断路,电压表接$a$、$b$时,可通过$R_0$连接到电源两端,测电源电压,示数较大,与题意矛盾,排除C;
4. 选项D:若$R_0$阻值很大,串联电路电流$I=\frac{U}{R_0+R_L+R}$很小,根据$U=IR$,$L$两端电压$U_L=IR_L$很小(故接$a$、$b$时示数小),$R_0$两端电压$U_{R0}=IR_0$很大(接近电源电压,故接$a$、$c$时示数大),符合题目现象。
【答案】
D
【知识点】
串联电路分压、电路故障分析、电压表使用
【点评】
本题通过电压表检测串联电路故障,需结合串联分压规律分析电压表示数,考查学生对电路故障判断和串联电路特点的掌握,是电学基础应用题型。
【难度系数】
0.4
6.小明要测量定值电阻$R_x$的阻值,如图所示连接好电路并闭合开关后,发现两表示数突然都变为0,小明将一条完好导线的两端分别接到a、d接线柱上时,发现电流表有示数,电压表示数仍为0;将该导线两端分别接到c、f接线柱上时,发现电压表有示数,电流表示数仍为0,由此判断故障可能是(

A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
A
)A.c、d间断路
B.a、b间断路
C.f、g间断路
D.e、f间断路
答案
6.A
解析
【分析】
闭合开关后两表示数均为0,说明电路发生断路故障(若为短路,至少有一个电表会有示数)。通过导线检测故障时,需结合电流表内阻小、电压表内阻大的特性分析:接a、d时电流表有示数,说明此时电路导通,断路不在a、d段;接c、f时电压表有示数、电流表仍为0,说明电压表串联接入电路(内阻极大导致电流几乎为0),且电压表两端能接到电源正负极,由此可判断断路位置在c、d之间。
【解析】
1. 初始状态:闭合开关两表均为0,确定电路为断路故障。
2. 导线接a、d时:电流路径为电源正极→开关→滑动变阻器→电流表→导线ad→电源负极,电流表有示数,说明a到d间电路正常,断路不在此段。
3. 导线接c、f时:电压表通过导线cf连接到电源正极,b端连接电源负极,电压表串联接入电路(内阻极大,电流几乎为0,电流表无示数),电压表有示数,说明c到电源正极、f到电源负极通路,结合初始故障,断路位置为c、d之间。
【答案】
A
【知识点】
电路故障分析、电表特性应用
【点评】
本题利用导线检测法判断断路故障,需结合电表特性逐步缩小故障范围,是电路故障分析的典型题型,考查逻辑推理能力。
【难度系数】
0.3
闭合开关后两表示数均为0,说明电路发生断路故障(若为短路,至少有一个电表会有示数)。通过导线检测故障时,需结合电流表内阻小、电压表内阻大的特性分析:接a、d时电流表有示数,说明此时电路导通,断路不在a、d段;接c、f时电压表有示数、电流表仍为0,说明电压表串联接入电路(内阻极大导致电流几乎为0),且电压表两端能接到电源正负极,由此可判断断路位置在c、d之间。
【解析】
1. 初始状态:闭合开关两表均为0,确定电路为断路故障。
2. 导线接a、d时:电流路径为电源正极→开关→滑动变阻器→电流表→导线ad→电源负极,电流表有示数,说明a到d间电路正常,断路不在此段。
3. 导线接c、f时:电压表通过导线cf连接到电源正极,b端连接电源负极,电压表串联接入电路(内阻极大,电流几乎为0,电流表无示数),电压表有示数,说明c到电源正极、f到电源负极通路,结合初始故障,断路位置为c、d之间。
【答案】
A
【知识点】
电路故障分析、电表特性应用
【点评】
本题利用导线检测法判断断路故障,需结合电表特性逐步缩小故障范围,是电路故障分析的典型题型,考查逻辑推理能力。
【难度系数】
0.3
三、并联电路故障分析
7. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L₁和L₂都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而一个表示数不变,一个表示数变为0,则故障原因可能是 (


A.灯L₁断路
B.灯L₁短路
C.灯L₂短路
D.灯L₂断路
7. 如图所示,电源电压保持不变,开关S闭合后,灯L₁和L₂都正常发光,一段时间后,一盏灯突然熄灭,而一个表示数不变,一个表示数变为0,则故障原因可能是 (
A
)A.灯L₁断路
B.灯L₁短路
C.灯L₂短路
D.灯L₂断路
答案
7.A
解析
【分析】
首先明确该电路为并联电路,并联电路各支路独立工作、互不影响。故障分为断路和短路两类:短路会导致电源短路,两灯均熄灭,可先排除短路选项;题目中“一盏灯熄灭,一个表示数不变,一个表示数变为0”,说明故障为某一支路断路(若短路则两灯全灭)。再结合电表特点:若电压表测电源电压,其示数始终不变;电流表测某一支路电流时,该支路断路则电流表示数为0,对应支路灯熄灭,另一支路正常发光,符合题意。
【解析】
并联电路中各支路用电器独立工作,互不影响:
1. 选项B(灯L₁短路)、C(灯L₂短路):若某灯短路,会造成电源短路,两灯均熄灭,不符合“一盏灯熄灭”的条件,排除B、C;
2. 选项A(灯L₁断路):L₁断路后,L₁所在支路无电流,L₁熄灭;L₂所在支路不受影响,仍正常发光。若电压表测电源电压,其示数保持不变;若电流表测L₁支路电流,该电流表示数变为0,完全符合题目描述的现象;
3. 选项D(灯L₂断路):L₂断路后,L₂熄灭,L₁正常发光,但此时对应变化的电表应为测L₂支路的电流表,与题目中“一个表示数不变、一个表示数变0”的对应关系不符,排除D。
【答案】
A
【知识点】
并联电路故障分析、电路故障判断
【点评】
本题是初中物理电路故障分析的典型题,需掌握并联电路各支路独立工作的特点,区分断路与短路的不同影响,结合电表的示数变化精准判断故障位置,考查学生对并联电路规律的应用能力。
【难度系数】
0.6
首先明确该电路为并联电路,并联电路各支路独立工作、互不影响。故障分为断路和短路两类:短路会导致电源短路,两灯均熄灭,可先排除短路选项;题目中“一盏灯熄灭,一个表示数不变,一个表示数变为0”,说明故障为某一支路断路(若短路则两灯全灭)。再结合电表特点:若电压表测电源电压,其示数始终不变;电流表测某一支路电流时,该支路断路则电流表示数为0,对应支路灯熄灭,另一支路正常发光,符合题意。
【解析】
并联电路中各支路用电器独立工作,互不影响:
1. 选项B(灯L₁短路)、C(灯L₂短路):若某灯短路,会造成电源短路,两灯均熄灭,不符合“一盏灯熄灭”的条件,排除B、C;
2. 选项A(灯L₁断路):L₁断路后,L₁所在支路无电流,L₁熄灭;L₂所在支路不受影响,仍正常发光。若电压表测电源电压,其示数保持不变;若电流表测L₁支路电流,该电流表示数变为0,完全符合题目描述的现象;
3. 选项D(灯L₂断路):L₂断路后,L₂熄灭,L₁正常发光,但此时对应变化的电表应为测L₂支路的电流表,与题目中“一个表示数不变、一个表示数变0”的对应关系不符,排除D。
【答案】
A
【知识点】
并联电路故障分析、电路故障判断
【点评】
本题是初中物理电路故障分析的典型题,需掌握并联电路各支路独立工作的特点,区分断路与短路的不同影响,结合电表的示数变化精准判断故障位置,考查学生对并联电路规律的应用能力。
【难度系数】
0.6
8.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,电压表有示数;接b、c两点时,电压表无示数。则故障原因可能是(
A.仅$R_1$断路
B.仅$R_2$断路
C.电流表断路
D.a、c间导线断路
D
)A.仅$R_1$断路
B.仅$R_2$断路
C.电流表断路
D.a、c间导线断路
答案
8.D
解析
【分析】
首先,电流表示数突然减小,说明电路发生断路故障(若短路电流会增大)。利用电压表检测断路的原理:电压表有示数,说明电压表两端能连通到电源两极;电压表无示数,说明电压表某一端无法连通到电源两极。结合题目中“接a、b时电压表有示数,接b、c时电压表无示数”的现象,逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
电流表示数减小,说明电路为断路故障,逐一分析选项:
A. 若仅$R_1$断路:电压表接b、c时,b可通过$R_1$连通到电源,电压表应有示数,不符合题意,排除;
B. 若仅$R_2$断路:电压表接a、b时,b无法连通到电源,电压表应无示数,不符合题意,排除;
C. 若电流表断路:电压表接a、b时,b无法连通到电源,电压表应无示数,不符合题意,排除;
D. 若a、c间导线断路:电压表接a、b时,a连通电源,b通过$R_2$连通电源,电压表有示数;接b、c时,b无法连通电源,电压表无示数,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题考查电路断路故障的判断,核心是掌握电压表检测断路的方法,需结合电路结构分析各选项对应的电压表示数情况,难度适中。
【难度系数】
0.5
首先,电流表示数突然减小,说明电路发生断路故障(若短路电流会增大)。利用电压表检测断路的原理:电压表有示数,说明电压表两端能连通到电源两极;电压表无示数,说明电压表某一端无法连通到电源两极。结合题目中“接a、b时电压表有示数,接b、c时电压表无示数”的现象,逐一分析选项即可得出答案。
【解析】
电流表示数减小,说明电路为断路故障,逐一分析选项:
A. 若仅$R_1$断路:电压表接b、c时,b可通过$R_1$连通到电源,电压表应有示数,不符合题意,排除;
B. 若仅$R_2$断路:电压表接a、b时,b无法连通到电源,电压表应无示数,不符合题意,排除;
C. 若电流表断路:电压表接a、b时,b无法连通到电源,电压表应无示数,不符合题意,排除;
D. 若a、c间导线断路:电压表接a、b时,a连通电源,b通过$R_2$连通电源,电压表有示数;接b、c时,b无法连通电源,电压表无示数,符合题意。
【答案】
D
【知识点】
电路故障分析、电压表的使用
【点评】
本题考查电路断路故障的判断,核心是掌握电压表检测断路的方法,需结合电路结构分析各选项对应的电压表示数情况,难度适中。
【难度系数】
0.5
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