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第第页专题05电表测量的判断及电路故障分析(解析版)考点导航解题方法与技巧1、电压表与谁构成一个“圈”(与谁并联)就测谁两端的电压,这个“圈”中可以有电流表、闭合的开关,能有一个电源,能有一个或者多个用电器,但这个“圈”中不能既有电源又有用电器。2、判断某位置未知电表类型的方法:(1)假设法:随意假设某处的电表类型,再判断该假设是否符合要求。(2)直接判断法:根据电表的使用方法直接判断。3、电路故障描述类:(1)先看电流表:有示数——短路;无示数——断路①电流表有示数,电路故障可能是电流表以外部分存在短路;②电流表无示数,电路故障可能是存在断路。(2)再看电压表:有示数——内断/外短;无示数——内短/外断①电压表有示数,电路故障可能是电压表并联部分断路(内断),或电压表以外部分存在短路(外短)。②电压表无示数,电路故障可能是电压表并联部分短路(内短),或电压表以外部分存在断路(外断)。(3)根据灯泡亮暗情况进行判断电路故障:①闭合开关,灯泡发光明亮:滑动变阻器滑片未移动至阻值最大处或滑动变阻器的最大阻值过小;②闭合开关,灯泡较暗,且移动滑动变阻器的滑片,灯泡的亮暗程度不变:滑动变阻器的下接线柱同时接入电路。(4)电压表与用电器串联:若电路接通后,电压表有示数,且几乎等于电源电压,用电器不能正常工作,则故障原因是电压表和用电器串联接入电路。4、电路故障检测类:(1)改接电压表检测电路故障:改接后电压表示数为电源电压时,电压表所接部分发生断路。(2)导线检测电路故障:若小灯泡不亮,电表无示数,导线改接在哪个元件两端,电路通路,小灯泡亮,电表均有示数,则这个元件断路。典例分析实验1
判断电压表的测量对象【典例1】(2022秋•连云港期末)如图所示,当开关闭合后电路正常工作时,下列说法正确的是()A.开关只能控制灯L1 B.灯L1和L2是串联的 C.电压表测的是电源电压 D.电流表测的通过电压表的电流【答案】C【分析】根据电流流向法,先判断出电路的串并联特点,再确定电流表、电压表的测量对象,最后对照选项进行判断。【解答】解:读图可知,两只灯泡并联,电流表与灯泡L2串联,所以电流表测的是灯泡L2的电流,开关在干路中,控制整个电路,电压表测量并联电路的电压,即电源电压,故ABD错误,C正确。故选:C。【典例2】(2022秋•萧县校级月考)在如图电路中,闭合开关S,下列说法正确的是()A.电压表测量的是L2两端的电压 B.如果L2比L1亮,说明通过L2的电流比L1大 C.电压表测量的是L1和L2的总电压 D.用一根导线接在L2的两端,电压表的示数变小【答案】C【分析】首先判定电路的连接方式,然后根据电压表的使用方法分析电压表的测量对象;在串联电路中,各处的电流是相同的;一段导线接在用电器的两端,则该用电器被短路。【解答】解:AC、由图可知,该电路为串联电路,电压表并联到电源的两端,测量的是电源电压,即L1和L2的总电压,故A错误、C正确;B、由于两盏灯是串联的,则通过的电流是相同的,故C错误;D、用一根导线接在L2的两端,L2被短路不发光;而L1有电流,L1发光,电压测电源电压,电压表的示数不变,故D错误。故选:C。【典例3】(2023秋•莱西市校级月考)如图甲所示,闭合开关后两只电压表V1和V2的指针偏转角度相同,位置如图乙所示,电压表V2测的是L1两端的电压,电压表V1测的是电源两端的电压,则小灯泡L2两端的电压是6V。【答案】L1;电源;6V。【分析】由电路图可知,两灯泡串联,V2表测量L1两端的电压,V1表测量两个灯两端的总电压;根据串联电路的电压规律和指针位置确定两表所选量程,并读数,从而求得L2两端的电压。【解答】解:由电路图可知,两灯泡串联,V2表测量L1两端的电压,V1表测量两个灯两端的总电压,即电源电压。因为串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和,所以V2的示数小于V1的示数,由于两表指针位置相同,所以V1选择的量程为0~15V,分度值为0.5V,示数U=7.5V,V2选择的量程是0~3V量程,分度值为0.1V,示数U1=1.5V,则灯L2两端的电压U2=U﹣U1=7.5V﹣1.5V=6V。故答案为:L1;电源;6V。【典例4】(2023秋•文山市月考)如图甲所示的电路,闭合开关后,两灯泡均发光,电压表测量的是L1两端的电压,电压表的指针位置如图乙所示,读数为11V。【答案】L1;11【分析】电压表与所测灯泡并联接入电路,电压表V测灯泡L1两端的电压,分析电压表接入电路的量程,明确电压表的分度值,根据串联电路电压规律计算灯L2两端的电压。【解答】解:由图甲可知,两灯串联,电压表V测L1两端的电压,由图乙可知,电压表所接量程为0~15V,分度值为0.5V,故电压表的示数,即灯L1两端的电压为U1=11V。故答案为:L1;11。实验2
判断未知电表的类型【典例5】(2022秋•游仙区校级月考)如图所示的电路,电源提供的电压为15V,开关闭合,满足下列情况后,正确的是()A.若a和b处分别连接电压表,a处的电压表示数为12V,b处的电压表示数为8V,则L1、L2、L3三个灯泡的电压分别为3V、5V、7V B.若a和b都放置电流表,且干路电流为1.5A时,a处的示数为0.8A,b处的示数为1.2A,则流过L1的电流为0.7A,流过L2的电流为0.5A C.若三个灯泡的型号相同,a处连接电压表,b处连接电流表,则L1两端的电压为5VD.若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,则L1和L2并联,且电流表示数相同,电压表测量的是电源电压【答案】B【分析】(1)若a和b处分别连接电压表,三灯串联,a处电压表测L1和L2的总电压,b处电压表测L2和L3总电压,根据串联电路的电压规律列式表示出两电压表示数和电源电压,从而计算出三个灯泡的电压;(2)若a和b都放置电流表,三灯并联,a处电流表测L2和L3的总电流,b处电流表测L1和L2的总电流,根据并联电路的电流规律列式表示出两电流表示数和干路电流,从而计算出通过三个灯泡的电流;(3)若a处连接电压表,b处连接电流表,L2和L3被短路,电路为L1的简单电路,据此知L1两端的电压;(4)若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,L1和L2并联,a处电流表测L2支路的电流,b处电流表测L1和L2的总电流,电压表测电源电压电压,根据并联电路的电流分析解答。【解答】解:A、由图知,若a和b处分别连接电压表,三灯串联,a处电压表测L1和L2的总电压,b处电压表测L2和L3的总电压,根据串联电路的电压规律有:U=U1+U2+U3=15V••••••①Ua=U1+U2=12V••••••②Ub=U2+U3=8V••••••③解①②③可得:U1=7V,U2=5V,U3=3V,故A错误;B、若a和b都放置电流表,三灯并联,a处电流表测L2和L3的总电流,b处电流表测L1和L2的总电流,根据并联电路的电流规律有:I=I1+I2+I3=1.5A••••••④Ia=I2+I3=0.8A••••••⑤Ib=I1+I2=1.2A••••••⑥解④⑤⑥可得:I1=0.7A,I2=0.5A,I3=0.3A,故B正确;C、若a处连接电压表,b处连接电流表,L2和L3被短路,电路为L1的简单电路,此时L1两端的电压等于电源电压15V,故C错误;D、若将L3替换为电压表,且a、b处都连接电流表,如图所示:两灯并联,L1和L2并联,a处电流表测L2支路的电流,b处电流表测L1和L2的总电流,电压表测L2两端的电压,由并联电路的电流规律知,b处电流表示数应大于a处电流表示数;电压表测电源电压电压,故D错误。故选:B。【典例6】(2022•墨玉县一模)如图所示电路中,甲、乙两处分别接入电流表或电压表,当开关闭合后,下列接法中能使两灯均发光的是()A.甲、乙均接电压表 B.甲、乙均接电流表 C.甲接电流表、乙接电压表 D.甲接电压表、乙接电流表【答案】C【分析】电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线;根据电压表和电流表的正确使用方法以及在电路中的作用进行分析。【解答】解:由图可知,乙与灯泡并联,则乙为电压表,甲与两个灯泡串联,为电流表,该电路为串联电路,甲测量电路中的电流,乙测量左边灯泡两端的电压。故选C。故选:C。【典例7】(2023秋•江北区校级月考)如图的实物电路,其中甲、乙、丙为三个电表(电流表或电压表)。闭合开关S后,下列关于甲、乙、丙三个电表的判断,正确的是()A.若L1、L2同时发光,甲一定是电流表 B.若甲、丙是电流表,L1一定不发光 C.若甲、乙是电压表,L2一定不发光 D.若乙、丙是电流表,L1、L2正常发光,乙、丙两表的示数相同【答案】B【分析】(1)电流表的使用规则是:①串联在电路中;②电流由正接线柱流入,负接线柱流出;③所测电流不能超过电流表的量程;④绝对不允许将电流表直接连在电源的两极上;(2)电压表的使用规则是:①并联在电路中;②正接线柱靠近电源的正极,负接线柱靠近电源的负极;③所测电压不能超过电压表的量程。【解答】解:A、若L1、L2同时发光,若甲是电流表,乙、丙为电压表,该电路为串联电路;乙、丙是电流表,甲为电压表,该电路为并联电路,故A错误;B、若甲、丙是电流表,L1的两端被电流表短路了,则L1一定不发光,故B正确;C、若甲、乙是电压表,丙为电流表时,灯泡L2接入电路中,L2一定发光,故C错误;D、若乙、丙是电流表,L1、L2正常发光,两灯并联,乙测量的是通过灯泡L1的电流,丙测量的是干路中的电流,根据并联电路的电流规律可知,两表的示数不相同,故D错误。故选:B。【典例8】(2022秋•姑苏区校级期末)如图所示,已知两只灯泡L1和L2是并联的,则在①、②和③三个电表中(电流表或电压表)①③是电流表。②是电压表(填序号)。闭合开关后,两小灯泡都能正常发光,过了一会儿,L1突然熄灭,灯泡L2的亮度将会不变(“变亮”“不变”“变暗”)。【答案】①③;②;不变【分析】电流表与用电器串联,电压表与用电器并联;电流表电阻非常小,在电路中相当于导线,电压表电阻非常大在电路中相当于断路;并联电路各支路互不影响。【解答】解:已知两只灯泡L1和L2是并联的,有两条支路,则②是相当于断路的电压表;电表①与灯泡L2串联,电表③与灯泡L1串联,所以①和③是电流表。闭合开关后,两小灯泡并联,L1突然熄灭,并联电路中各个支路互不影响,灯泡L2的亮度不变。故答案为:①③;②;不变。【典例9】(2022秋•大足区期末)在如图所示电路中,若开关S1闭合、S2断开时,电阻R1、R2连接方式是并联,则甲为电流表,乙为电流表;当甲、乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时,电阻R1、R2连接方式是串联。【答案】电流;电流;串。【分析】电流表的电阻非常小,在电路中相当于导线,分析电路时可以用导线代替,电压表的电阻非常大,在电路中相当于断路,分析电路时可以去掉。串联电路只有一条电流路径,流过一个元件的电流同时流过另一个元件,因此各元件相互影响;并联电路中有多条电流路径,各支路上的元件互不影响;在并联电路中,干路开关控制所有用电器,支路开关只控制本支路用电器。【解答】解:当甲、乙均为电流表且开关S1闭合、S2断开时,电路中有两条电流路径,电阻R1、R2连接方式为并联,电流表甲测R2支路的电流,电流表乙测干路电流,干路开关控制整个电路;当甲、乙均为电压表且开关S1、S2都闭合时,电路中只有一条电流路径,电阻R1、R2连接方式为串联,电压表甲测电源电压,电压表乙测R2两端的电压。故答案为:电流;电流;串。实验3
电路故障描述【典例10】(2022秋•河西区期末)如图所示,闭合开关,发现灯泡L1不亮,L2亮;调节滑动变阻器的滑片P,灯泡L1始终不亮,L2变亮。出现上述现象的原因可能是()A.灯泡L1短路 B.灯泡L1断路 C.滑动变阻器短路 D.滑动变阻器断路【答案】A【分析】在串联电路中,若发生断路,则整个电路都不会有电流,所有的用电器都不会工作。若只有一个用电器工作,则电路中不能发生断路,可能是另一个用电器发生了短路而造成的。【解答】解:A、若灯L1短路,则L1不亮,由于电路的总电阻变小,根据欧姆定律可知,电流变大,则灯L2变亮,故A正确;C、若滑动变阻器短路了,则滑动变阻器不会引起L2亮度的变化,故C错误;B、若灯泡L1断路,电路中无电流,两个灯泡都不能发光,故B错误;D、若滑动变阻器断路,则整个电路断路,两灯都不亮,故D错误。故选:A。【典例11】(2023•亭湖区校级模拟)小明在探究并联电路电流规律的实验中,如图甲是实验的电路图。(1)在连接电路时发现,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;(2)他先将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,电路可能存在的故障是:L1断路;(3)他在测量B处的电流时,发现电流表的指针偏转如图乙所示,原因是电流表的正负接线柱接反了;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,则电流表的示数为0.24A;(4)在解决了以上问题后,将电流表分别接入A、B、C三点处,闭合开关,测出了一组电流并记录在表格中,立即得出了并联电路的电流规律。请你指出他们实验应改进方法是换用不同的灯泡测量多组数据;(5)实验结束后,小明又利用器材连接如图丁所示的电路图,当开关S由断开到闭合时,电流表A1的示数不变(选填“变大”“变小”或“不变”)。【答案】(1)断开开关;(2)L1断路;(3)电流表的正负接线柱接反了;0.24;(4)换用不同的灯泡测量多组数据;(5)不变【分析】(1)刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,说明连电路的时候开关是闭合的;(2)甲图中两个灯泡并联,闭合开关后,一灯亮一灯不亮,电流表示数是零,说明电表所在支路是断路;(3)闭合开关后,电流表指针反偏,是正负接线柱接反了;根据图丙中电流表的接线柱判断量程和分度值,然后正确读数;(4)只做一次实验,根据一组数据得出的结论不具有普遍性,要多次测量,根据多组数据,才能找到普遍规律;(5)当S断开时,只有灯泡L1接入电路,两个电流表都测L1的电流;当S闭合时,两个灯泡并联,电流表A1还测L1的电流,A2测干路电流,根据并联电路电流、电压的特点,结合欧姆定律判断。【解答】解:(1)在连接电路时,刚接好最后一根导线,表的指针就发生了偏转,由此可知在连接电路时,他忘了断开开关;(2)将电流表接A处,闭合开关后,观察到灯L2发光,但灯L1不发光,电流表的示数为零,说明L1所在支路断路,因为是并联电路,不可能是L1所在支路短路;(3)闭合开关后,电流表的指针偏转如图乙所示,发生反向偏转,说明:电流表正负接线柱接反了;在排除故障后,电流表的示数如图丙所示,图中电流表选用小量程,分度值为0.02A,则电流表的示数为0.24A;(4)实验中,只测量了一组数据得出的结论具有偶然性,改进方法:为了使结论更有说服力,更具普遍性,应换用不同的灯泡测量多组数据;(5)当S断开时,只有灯泡L1接入电路,两个电流表都测L1的电流;当S闭合时,两个灯泡并联,电流表A1还测L1的电流,L1两端的电压不变、电阻不变,根据欧姆定律I=可知,A1示数不变。故答案为:(1)断开开关;(2)L1断路;(3)电流表的正负接线柱接反了;0.24;(4)换用不同的灯泡测量多组数据;(5)不变。【典例12】(2023秋•凌源市校级月考)在探究“串联电路电流特点”的实验中:(1)第一组同学在实验过程中出现如下现象:在连接电路时,刚接上最后一根导线,两灯立即亮了,则他们在电路连接过程中存在的问题是:连接电路中,开关没有断开。(2)第二组同学照如图连完电路,经检查电路连接无误后,闭合开关,发现两只灯泡都不亮,于是用一根导线先并联在L1两端,观察灯L2不亮,再并联在L2两端,灯L1亮了,这说明电路故障是D。A.电流表短路B.灯L1断路C.开关接触不良D.灯L2断路(3)下表是小敏同学实验中的一组数据,指出表格所记录的数据中电流表在c位置的读数是错误的,造成错误的原因可能是:读数时看错了电表量程。电流表位置abc电流I/A0.30.31.5(4)改正错误后,小敏依据上面数据就得出“串联电路电流处处相等”的结论是否合理?答:不合理,接下来她应该应换不同的灯泡多次测量。【答案】(1)连接电路中,开关没有断开;(2)D;(3)c;读数时看错了电表量程;(4)不合理;应换不同的灯泡多次测量。【分析】(1)连接电路中,开关应处于断开状态;(2)根据接入导线后灯泡的是否发光判断电路故障;(3)根据表中实验数据判断哪组数据错误;对电表读数时,要确定电表的量程与分度值;(4)为得出普遍性的结论,选用的样本要有代表性且数量足够多。【解答】解:(1)连接电路中,开关应处于断开状态,否则刚接上最后一根导线,两灯立即就亮;(2)闭合开关,发现两只灯泡都不亮,电流表无示数,说明电路中某处断路;用一根导线先并联在L1两端,观察灯L2不亮,再并联在L2两端,灯L1亮了,说明L2断路,故D正确;(3)下表中是某位同学实验中的一组数据:指出表格所记录的数据中,电流表在c位置的读数是明显错误,造成错误的原因可能是:读数时看错了电表量程;(4)小敏改正电路读出数据,仅根据一次实验数据,得出“串联电路中电流处处相等”的结论不可靠,原因是:一次实验具有偶然性。为得到普遍性的结论,应换不同的灯泡多次测量。故答案为:(1)连接电路中,开关没有断开;(2)D;(3)c;读数时看错了电表量程;(4)不合理;应换不同的灯泡多次测量。实验4
电路故障检测【典例13】(2023•封开县一模)如图甲所示电路,闭合开关后,L1和L2都不亮;现用一根导线检查故障原因.如图乙所示,当用导线接在L1两端时,L1和L2仍然不亮;如图丙所示,当导线接在L2两端时,L1亮,L2不亮.则可能的原因是()A.L1短路 B.L2短路 C.L1断路 D.L2断路【答案】D【分析】用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,被短路的用电器中无电流通过.但与导线串联的其它用电器若能工作,说明除被导线并联的部分电路外电路是导通的.【解答】解:由图可知:L1与L2是串联电路,在电路中任意一处断开,则灯泡都不能工作.(1)用一根导线接在L1两点之间时,灯泡L1被短路,两个灯泡仍然均不亮,说明开路位置不在L1上;(2)用导线接在L2两点之间时,灯泡L2被短路,L2不会发光,但L1发光,可以说明电路的故障可能是L2断路.故选:D.【典例14】(2022秋•甘井子区校级期末)某实验小组用两个相同的小灯泡连接了如图所示的串联电路,当开关闭合后发现,甲、乙两灯都不亮。为了找到故障原因,小张用一根导线来检查。当导线与AB两点连接时,甲灯不亮乙灯亮;当导线与BC两点连接时,两灯都不亮。由此推测故障是()A.AB两点间存在短路 B.AB两点间存在断路 C.BC两点间存在短路 D.BC两点间存在断路【答案】B【分析】由图可知两灯的连接方式,根据接入导线后灯泡的亮暗判断电路故障。【解答】解:由图可知两灯串联;闭合开关时两灯均不亮,说明电路中某处断路,或是两灯均短路;当导线与AB两点连接时,甲灯不亮、乙灯亮,说明两灯泡不可能都短路,且乙灯是完好的(乙灯不可能断路),即BC两点间无故障;由此可知,电路中的故障可能是甲灯断路;当导线与BC两点连接时,两灯都不亮,这说明甲灯发生了断路,即AB两点间存在断路。故选:B。【典例15】(2022秋•蒙城县期中)如图所示,闭合开关S时,小灯泡L1、L2都不发光,用一段导线的两端接触a、b两点时,L1、L2都不发光;接触b、c两点时,灯泡L1发光、L2不发光;则该电路发生的故障是小灯泡L2(填“L1”或“L2”)断路。【答案】L₂。【分析】用一段导线的两端接触a、b两点时,L1被短接,L1、L2都不发光,说明电路仍处于断路;导线接触b、c两点时,L2被短接,灯泡L1发光、L2不发光,说明此时电路处于通路,L1正常;据此判断电路发生的故障。【解答】解:如图所示电路中,用一段导线的两端接触a、b两点时,L1被短接,L1、L2都不发光,说明电路仍处于断路;导线接触b、c两点时,L2被短接,灯泡L1发光、L2不发光,说明此时电路处于通路,L1正常;因此该电路发生的故障是小灯泡L2断路。故答案为:L₂。【典例16】王恒同学在一次实验时连接的一个电路,如图所示。当闭合开关后发现两灯泡都不亮,检查发现是因为图中多连了一根AF导线,而将电源接通,这是绝对不允许的。解决方法有二种:一可以去掉AF导线,将电路改成了串联电路;二可以去掉FG导线,再连接EG导线,将电路改成并联电路。【答案】见试题解答内容【分析】用导线直接将电源两极连接起来的电路叫短路;(1)将各元件顺次连接起来的电路叫串联电路;(2)将各元件并联连接起来的电路叫并联电路。【解答】解:根据实物图可知,开关闭合后,电流从电源正极流出沿导线、开关回负极,因此此时的电路为短路;所以当闭合开关后发现两灯泡都不亮,多连了一根FA导线;解决方法有二种:一可以去掉AF导线,电流从电源正极流出经开关、依次经过两个灯泡,最后回到电源负极,则电路为串联电路;二可以去掉FG导线,再连接EG导线,电流从电源正极流出分别流入两个灯泡,回到电源负极,所以电路为并联电路。故答案为:AF;AF;EG。巩固训练1.(2022秋•凉州区校级期末)在如图所示的实验电路中,电源电压为3V,灯L1、L2发光时的电阻均为5Ω,下列说法错误的是()A.灯L1、L2是串联的 B.电流表的量程应选0~3A C.电压表的量程应选0~3V D.电压表测的是灯L1两端的电压【答案】B【分析】先分析电路图得出两灯的连接方式以及电流表和电压表的测量对象,利用欧姆定律确定电路中电流,据此确定电流表的量程;根据电源电压确定电压表的量程。【解答】解:由图知,两灯泡L1、L2串联,电流表测量电路中电流,电压表测量灯L1两端的电压;而两灯的电阻相等,因此两灯泡分得的电压相同,即U1=U2=U=×3V=1.5V;电路中的电流:I===0.3A;所以电压表的量程应为0~3V,电流表的量程应为0~0.6A;综上所述,ACD正确、B错误。故选:B。2.(2021•百色模拟)如图所示,在“〇”处接入电流表或电压表,使L1与L2串联。则下列做法正确的是()A.a为电流表,b为电流表 B.a为电压表,b为电流表 C.a为电流表,b为电压表 D.a为电压表,b为电压表【答案】B【分析】电压表应并联使用,如果电压表串联在电路中,因电压表电阻非常大,电路中几乎没有电流;电流表应串联使用,如果将电流表与被测电路并联,因电流表电阻非常小,会造成被测用电器短路。【解答】解:由图可知,a表跟灯泡L1并联,所以a应为电压表;b表串联在电路中,所以b应为电流表,此时电流表测量电路中的电流,电压表测量L1两端的电压。故选:B。3.(2023秋•锦江区校级月考)如图所示为小明连接的电路,他检查导线连接无误后,闭合开关S,发现两灯均不发光,于是他用一根导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点,灯L1,L2均不发光,再用导线连接到bd两点时,灯L1发光,L2不发光,由此判定电路的故障是()A.灯L1短路 B.灯L2与开关S均开路 C.灯L2短路 D.灯L1与开关S均开路【答案】B【分析】用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,被短路的用电器中无电流通过。但与导线串联的其它用电器若能工作,说明除被导线并联的部分电路外电路是导通的。【解答】解:由图可知:该电路是串联电路,在电路中任意一处断开,则灯泡都不能工作。导线分别连接到ab、bc、cd和ac两点,灯L1、L2均不发光,说明电路故障为断路;当导线并联在ac两点间时,灯L1、L2均不发光,说明cd间有断路,即灯L2断路;当导线并联在bc两点间时,灯L1、L2均不发光,说明L1、L2可能都断路;当导线并联在cd两点间时,灯L1、L2均不发光,说明灯L1可能是断路或开关断路;当导线并联在bd两点间时,灯泡L1发光,说明灯L1正常,bd间发生断路,因此电路故障为灯L2与开关S均断路。故选:B。4.(2022秋•市中区期末)如图所示是小勇连接的实验电路,他检查导线连接无误后,闭合开关,发现灯泡L1、L2均不发光,于是他用一根导线来排查故障。当导线连接L1两端时L1不发光、L2发光,连接L2两端时两灯都不发光,由此判断电路的故障是()A.L1断路 B.L2断路 C.L1短路 D.L2短路【答案】A【分析】用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,被短路的用电器中无电流通过。但与导线串联的其它用电器若能工作,说明除被导线并联的部分电路外电路是导通的。【解答】解:由图可知:L1与L2是串联电路,闭合开关,发现灯泡L1、L2均不发光,这说明电路出现了断路现象;当导线连接L2两端时两灯仍不发光,这说明故障出现在除L2以外的部分;连接L1两端时L2发光、L1不发光,这说明电路是通路,所以故障是L1断路。故选:A。5.(2022秋•雁塔区校级月考)(多选)一次电学实验课上小李设计了如图所示的实物图,同桌观察后得出以下几种结论,其中正确的是()A.电源电压一定是3V B.电压表测的是灯L1的电压 C.越亮的灯泡电流越大 D.电阻越大的灯泡,两端电压越大【答案】见试题解答内容【分析】(1)一节新干电池的电压是1.5V;(2)电压表测量与电压表并联电路的两端的电压;(3)串联电路的电流都相等;(4)根据U=IR分析和串电路的电压规律分析。【解答】解:A、由图可知,电源有两节干电池,不能确定是新干电池,电压不一定是3V,故A错误;B、由图可知,该电路为串联电路,电压表并联在L1两端,测的是灯L1的电压,故B正确;C、两灯泡串联,根据串联电路的电流规律可知,通过两个灯泡的电流都相等,故C错误;D、在串联电路中,电流处处相同,根据U=IR可知,电阻越大的灯泡的两端的电压越大,故D正确。故选:BD。6.(2023秋•滨海新区校级月考)(多选)如图所示电路中有两个小灯泡,请在图中圆圈内分别填入电流表电压表灯泡的元件符号,要求开关S闭合时两灯均能发光,且两电表的示数均不为零。同学们有以下几种填法,其中正确的是()A.1是灯泡,2是电流表,3是电压表 B.1是电流表,2是灯泡,3是电压表 C.1是电流表,2是电压表,3是灯泡 D.1是灯泡,2是电压表,3是电流表【答案】BC【分析】根据小灯泡是用电器,电流表在电路中起导线作用,电压表在电路中相当于开路状态去分析。【解答】解:若两个灯泡并联,则电流的路径有两条,则②为灯泡、①为电流表、③为电压表,或者③为灯泡、①为电流表、②为电压表;若两个灯泡串联,电流的路径只有一条,电流先后流经两个灯泡,则③为灯泡、②为电流表、①为电压表;故BC正确。故选:BC。7.(2023秋•大东区月考)(多选)如图所示电路,当闭合开关S后,关于①、②、③电表的类型及灯泡的串、并联情况,下列说法正确的是()A.若①、③是电流表,②是电压表,则灯泡L1和L2串联 B.若①、③是电压表,②是电流表,则灯泡L1和L2串联 C.若①、②是电压表,③是电流表,则只有灯泡L1发光 D.若①、②、③均是电流表,则灯泡L1和L2并联【答案】BC【分析】(1)电流表与被测电路串联,因电流表的内阻很小,则它在电路中相当于导线;(2)电压表与被测电路并联,因电压表的电阻较大,则它在电路中相当于开路;据此判断。【解答】解:A、由图可知,若①、③是电流表,②是电压表,则灯泡L1和L2并联,故A错误;B、若①、③是电压表,②是电流表,则灯泡L1和L2串联,故B正确;C、若①、②是电压表,③是电流表,则只有灯泡L1发光,故C正确;D、若①、②、③均是电流表,电路短路,两灯都不亮,故D错误。故选:BC。8.(2022秋•安庆期末)如图所示的电路中,当开关闭合时,电压表测的是灯L1两端的电压。【答案】L1【分析】先分析电路,看清电路的连接情况,再看电压表接到了哪个用电器的两端,就是测的哪个用电器的电压。【解答】解:图中电路,当开关S闭合时,两个灯泡串联,电压表与灯泡L1并联,电压表测L1两端电压。故答案为:L1。9.(2023•博罗县一模)(1)2021年10月16日,神舟十三号载人飞船发射成功,中国走在全球太空探索的前沿。火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的热值大。(2)如图甲所示,三合一充电器给三部手机同时充电。若拔掉其中一部手机,则通过充电器的总电流将变小(选填“变大”、“变小”或“不变”);如图乙所示,电源电压为3V,电压表测的是L1两端的电压。若电压表的示数如图丙所示,则L2两端的电压是2.5V。(3)如图丁所示的电路中,闭合开关S后,两灯均发光,则甲是电流表,乙是电压表(均选填“电流表”或“电压表”)。【答案】(1)热值;(2)变小;L1;2.5;(3)电流表;电压表【分析】(1)热值越大的燃料在完全燃烧相同质量的燃料时,释放出的热量越多;(2)三部手机在充电时能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;再根据并联电路电流的特点判断电流的大小变化;图乙所示,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;电压表读数:首先确定使用的量程,然后确定每一个大格和每一个小格代表的示数,从而读数;小灯泡L1、L2是串联连接的,根据串联电路的电压规律可求得L2两端的电压;(3)电压表与被测用电器并联,并且在电路中相当于开路;电流表与被测用电器串联,并且在电路中相当于导线。【解答】解:(1)火箭的燃料使用液态氢,主要是因为它的热值大;(2)用三合一充电器给三部手机同时充电时,三部手机能独立工作且互不影响,所以它们是并联的;因并联电路中干路电流等于各支路电流之和,因此,若拔掉其中一部手机,则总电流将变小;图乙所示,小灯泡L1、L2是串联连接的,电压表V与灯泡L1并联,测量的是L1两端的电压;由图丙可知:电压表应该使用的是0~3V的量程,分度值是0.1V,示数是0.5V,即L1两端的电压:U1=0.5V;根据串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和可得,L2两端的电压:U2=U−U1=3V−0.5V=2.5V;(3)闭合开关S后,两个灯泡都能发光;若乙是电流表,则灯泡L2会被短路,所以乙是电压表,甲与灯泡L2串联,为电流表,则两个灯泡组成并联电路。故答案为:(1)热值;(2)变小;L1;2.5;(3)电流表;电压表。10.(2022秋•泊头市期中)如图所示,若开关S、S1闭合,S2断开,能发光的灯是L1、L2,电压表所测的是L1两端的电压;若开关S、S2闭合,S1断开,电压表所测的是电源的两端电压;若开关S、S1、S2都闭合,那么能发光的是L1。【答案】L1、L2;L1;电源;L1【分析】(1)电压表与被测用电器并联,在电路中相当于开路。(2)用电器短路是指用一根导线将某个用电器的两端连接起来,如果只是用电器短路而电源并没有短路,这时不会烧坏电源,只是被短路的用电器中无电流通过。【解答】解:若开关S、S1闭合,S2断开,灯泡L1、L2串联连接在电源两端,都能发光;电压表与L1并联,则测量L1两端的电压;若开关S、S2闭合,S1断开,灯泡L1、L2串联连接在电源两端,都能发光;电压表与电源并联,则测量电源两端的电压;若开关S、S1、S2都闭合,开关S1、S2的闭合对灯泡L2短路,只有L1连接在电源两端,能发光。故答案为:L1、L2;L1;电源;L1。11.(2022秋•西城区校级期中)如图所示电路,①、②是两块电表(一块电流表、一块电压表),闭合开关灯L1与L2并联,电路中是电压表②(选填“①”、“②”)【答案】②【分析】电压表要和被测用电器并联,电流表要和被测用电器串联;并联电路中,电流有多条路径,据此分析判断。【解答】解:要使灯泡L1、L2组成并联电路。则电路中的电流有两条路径,电流分别流入灯泡L1、L2;所以①电表应是相当于导线的电表,即电流表;②电表应是相当于开路的电表,即②是电压表。故答案为:②。12.(2023•东台市开学)如图所示,小明利用两个相同规格的灯泡探究做“并联电路特点“的实验。闭合所有开关,发现L1不亮,L2发光,经检查发现导线以及导线与接线柱接触完好,则L1不发光的原因可能是L1断路或S1断路。为了准确判断故障的原因,在不添加器材且不拆除导线的情形下,操作是将L1和L2互换。【答案】L1断路或S1断路;将L1和L2互换。【分析】(1)由图可知,灯L1与L2并联,根据并联关系分析故障原因;(2)将灯L2换到灯L1的位置,只要能看到灯L2发光,就说明灯L2自身没有问题。【解答】解:(1)由图可知,灯L1与L2并联,发现L1不亮,L2发光,不可能是L1短路,如果L1短路,L2也会被短路,不能发光,所以L1不发光的原因可能是L1断路或S1断路;(2)为了准确判断故障的原因,在不添加器材且不拆除导线的情形下,操作是将L1和L2互换,将灯L1与灯L2互换位置后,若灯L1发光灯L2不发光,则说明干路及原灯L2所在支路、开关S1没有问题,问题在灯L2自身,若灯L1不发光灯L2发光,则说明干路及灯L2自身没有问题,是开关S1断路,因灯L1自身也没有问题。故答案为:L1断路或S1断路;将L1和L2互换。13.(2022秋•长安区期末)如图所示的电路。(1)当闭合S1、S2时,只有L1会发光;(2)只闭合S1,发现L1不发光、L2发光,则故障可能是L1短路(选填“短路”或“断路”);(3)只闭合S1,发现L1和L2都不发光,则故障可能是L2断路(选填“短路”或“断路”)。【答案】(1)L1;(2)短路;(3)断路。【分析】电路分为串联电路和并联电路,电路元件依次连接的为串联,并列连接的为并联,分析当开关闭合状态下电路的连接形式;短路,是指而直接接通,发生短路时,由于电流不通过用电器,电流极大;而断路则是指电路断开了,电流不能通过。【解答】解:(1)当闭合S1、S2时,L2发生短路,则L2不发光,只有L1会发光;(2)只闭合S1,L1、L2是串联的,L2发光,说明电路是通路,而L1不发光,则故障可能是L1短路;(3)只闭合S1,发现L1和L2都不发光,说明电路是开路,则L1或L2断路都有可能。故答案为:(1)L1;(2)短路;(3)断路。14.(2022秋•泗洪县校级月考)在如图所示电路中,当闭合开关后,两个电压表示数相同,如果产生这一现象的原因是R1造成的,则R1短路(选填“断路”或“短路”)。排除故障后若两个电压表指针偏转均如图(b)所示,则电阻R1和R2两端的电压分别为5.6V、1.4V。【答案】短路;5.6;1.4。【分析】(1)由图可知,两个电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压,由题意可知,当闭合开关后,两个电压表示数相同,如果产生这一现象的原因是R1造成的,说明电压表V1示数正常,电压表V2测量示数等于电源电压,据此分析;(2)由串联电路的电压规律可知,电压表V1示数应大于电压表V2示数,而两个电压表指针位置相同,由此可知两电压表所选量程和分度值,然后即可读数,再利用串联电路的电压规律可求得电阻R1两端电压。【解答】解:由图可知,两个电阻串联,电压表V1测量电源电压,电压表V2测量R2两端的电压,当闭合开关后,两个电压表示数相同,如果产生这一现象的原因是R1造成的,说明电压表V1示数正常,电压表V2测量示数等于电源电压,已知电压表V2测量R2两端的电压,说明R1短路,此时电路为R2的简单电路;由串联电路的电压规律可知,电压表V1示数应大于电压表V2示数,而两个电压表指针位置相同,则电压表V1选择量程为0~15V,分度值为0.5V,电压表示数UV1=7V,电压表V2选择量程为0~3V,分度值为0.1V,电压表示数UV2=1.4V,即电阻R2两端电压U2=UV2=1.4V,电阻R1两端电压U1=UV1﹣U2=7V﹣1.4V=5.6V。故答案为:短路;5.6;1.4。15.(2022秋•兴隆县期中)如图所示,当开关闭合后,两灯都发光,此时V1、V2表的读数分别是4V和2.5V,则电源电压为4V,灯L1两端的电压为1.5V,若一段时间后其中一灯出现故障,灯L1发光,灯L2不发光,此时V1表的读数是4V,V2表的读数是0V。【答案】见试题解答内容【分析】(1)两个灯泡为串联,串联电路中各用电器两端的电压之和等于总电压。电压表V1测量的是电路两端的总电压,电压表V2测量的是L2两端的电压。(2)电路故障包括短路和断路:短路时,电路中有电流,并且电流较大;断路时,电路中无电流;先根据电流表示数先增大后为零确定电路的故障,然后再根据电压表示数的变化确定故障的具体位置。【解答】解:(1)由电路图可知,两个灯泡是串联的,电压表V1的示数为电路的总电压,即电源电压为4V,电压表V2的示数为L2两端的电压,即U2=2.5V,由串联电路电压的特点可知,灯泡L1两端电压为:U1=U﹣U2=4V﹣2.5V=1.5V。(2)若一段时间后其中一灯出现故障,灯L1发光,灯L2不发光,说明电路是通路则电路发生的故障是灯泡L2短路;则电压表V1示数为电源电压为4V,电压表V2被短路,示数为零。故答案为:4;1.5;4;0。16.(2021秋•鼓楼区校级期中)如图所示,通过开关通断来研究电路连接和电路故障等问题,当断开S1和S3,闭合S2时,电压表测量L1的电压(填元件名称),断开S2,闭合S1和S3时,L1和L2并联。(选填“串联”或“并联”)【答案】L1;并联。【分析】串联电路电流只有一条路径,电流依次经过各用电器从正极回到电源负极;并联电路电流有多条路径,分别经过各用电器从电源正极回到负极;电压表与谁并联,就是测量谁的电压。【解答】解:当断开S1和S3,闭合S2时,电流的路径只有一条,为串联电路,电压表并联在L1的两端,测量的是L1两端的电压;断开S2,闭合S1和S3时,电流的路径有两条,所以L1和L2是并联的。故答案为:L1;并联。17.(2021秋•延安期末)街道两旁的路灯晚上一起亮,早晨一起灭,由此不能(选填“能”或“不能”)判断其连接方式。如果一盏灯因故障而熄灭,其它路灯仍然发光,由此可判断路灯的连接方式为并联。在电源外部,电流方向是由电源的正极流向负极(选填“负极流向正极”或“正极流向负极”)。【答案】不能;并;正极流向负极。【分析】(1)串联电路一个开关就能控制整个电路,并联电路干路开关控制整个电路,支路开关控制各自的支路;(2)串联电路中各用电器之间相互影响,并联电路中各用电器之间互不影响;(3)正电荷定向移动的方向是电流的方向,在电源的外部,电流的方向是从正极流向负极。【解答】解:街道两旁的路灯晚上一起亮,早晨一起灭,串联电路和并联电路都能实现,由此不能判断其连接方式;如果一盏灯因故障而熄灭,其它路灯仍然发光,由此可判断路灯的连接方式为并联;在电源外部,电流方向是由电源的正极流向负极。故答案为:不能;并;正极流向负极。18.(2022秋•阳谷县校级期末)如图甲所示电路,当开关S闭合后,电流表的指针偏转如图乙所示,则通过L1和L2的电流分别是0.3A和0.9A;若L2发生断路故障,则b表示数变化了0.9A。【答案】见试题解答内容【分析】(1)电流表读数时,首先确定它使用的量程和分度值,根据并联电路的电流特点和两电流表的指针情况分析两电表的量程,从而确定两灯电流;(2)并联电路各支路间互不影响,由此分析L2发生断路故障,b表示数的变化。【解答】解:(1)由电路图可知,两灯并联,电流表a测量L1的电流,电流表b测量干路中的电流;因为并联电路的干路电流要大于支路电流,图乙中b电流表指针偏转小于a,所以电流表b使用的量程应是0~3A,分度值是0.1A,示数为1.2A,即干路电流I=1.2A;电流表a使用的量程应是0~0.6A,分度值是0.02A,示数为0.3A,即通过L1的电流I1=0.3A。则通过L2的电流I2=I﹣I1=1.2A﹣0.3A=0.9A。(2)因为并联电路中各支路间互不影响,所以若L2发生断路故障,通过L1的电流仍为0.3A,此时两电流表都测L1的电流,所以电流表b示数的变化量等于原来L2的电流0.9A。故答案为:0.3;0.9;0.9。19.(2022秋•新市区校级期中)如图所示的电路,闭合开关S后,灯L1、L2均正常发光,请判断电路中的两个〇处是电流表还是电压表,填入相应的符号。【答案】见解答图【分析】在电路分析时,电流表串联在电路中,相当于导线;电压表与所测的用电器并联,相当于开路。先确定表2的种类,再确定表1的种类。【解答】解:由图知,表2与电源串联,为电流表;若表1为电流表,将发生电源短路,两灯都不发光;若表1为电压表,两灯并联,两灯都发光。如图所示:20.(2022秋•自贡期末)如图所示,闭合开关,三灯均发光,图中a、b,c三表可能是电流表也可能是电压表,请在图中补充“A”或“V”。【答案】【分析】根据电压表一定要并联在电路中,电流表一定要串联在电路中分析即可。【解答】解:闭合开关,三灯均发光。若a为电流表,则灯泡L2被短路,L2不发光,故a为电压表,若b为电流表,则灯泡L1被短路,L1不发光,故b为电压表,因a、b均为电压表,若c也为电压表,且电压表在电路中相当于开路,则三灯均不发光,故c为电流表,如下图所示:21.(2023秋•铁锋区月考)某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。(1)连接实物电路时,开光应该是断开,这样做的目的是保护电路;如果将测量完L1电压的电压表A接点连线转接至C接点,测量L2两端电压这样做会出现的现象是指针反转,出现这个现象的原因是电压表的正负接线柱接反。(2)测量灯泡L1两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是小灯泡L2断路;(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如表所示。实验次数UAB/VUBC/VUAC/V第1次0.82.02.8第2次1.01.82.8第3次1.41.42.7分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是D。A.串联电路中各处电流相等B.灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大C.串联电路中电阻值越大的部分两端电压
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