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压轴题03 电路故障综合
断路、短路的电路连接及其特点；
用电流表、电压表检测故障并会分析；
用电流表、电压表有无示数及其动态变化问题；；
电路故障在电学实验中的应用。
1.电路故障
电路故障一般都含有两方面内容：一是故障的性质，即是短路还是开路；二是故障的位置，即故障发生在哪个元件上。所以一个电路中故障，要从这两个方面分析。
2．串联电路故障：
开关s闭合后，电路正常工作，如果电路某一处出现故障，引起的电表变化现象如下表。
故障 电流表A示数变化 电压表V1示数变化 电压表V2示数变化
R1断路 变小 变大 变小
R1短路 变大 变小 变大
R2断路 变小 变小 变大
R2短路 变大 变大 变小
3．并联电路故障：
开关S闭合后，电路正常工作，如果并联电路出现故障，根据并联电路特点，即电压表不发生改变，且不会出现电阻短路故障，只会出现断路故障，因此故障现象减少，如下表。
故障 电流表A1示数变化 电流表A2示数变化 电流表A示数变化
R1断路 变小 不变 变小
R2断路 不变 变小 变小
R1、R2断路 变小 变小 变小
目录：
01 断路、短路的连接情况及特点
02 用电压表检测电路故障
03 用电流表检测电路故障
04 用电流表、电压表检测电路故障
05 电流表无示数、电压表有示数
06 电压表无示数、电流表有示数
07 电流表、电压表均无示数
08 电流表、电压表的示数动态变化
09 用欧姆定律推测电路故障
10 假设条件、推出结论的电路故障综合辨析
11 电路故障在测量小灯泡电功率实验中的应用
12 电路故障在其他电路实验中的应用
13 家庭电路中的电路故障
01 断路、短路的连接情况及特点
1．（2024·湖南·一模）如图所示，闭合开关S，两灯都不亮，当用一根导线分别连接a、b点，c、d接线柱时，两灯都不亮；连接e、f接线柱时，只有一只灯泡发光。则电路故障可能是（ ）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路
C．灯泡L2短路 D．开关S断路
【答案】B
【详解】由电路图可知，两灯泡串联，闭合开关，两灯均不亮，说明电路中某处断路，或两灯均短路。用一段导线的两端连接a、b点，c、d接线柱时，两灯都不亮，说明此时电路仍是断路。当导线连接e、f接线柱时，只有一只灯泡发光，此时导线代替了灯L2，L2一定不发光，所以此时一定是灯泡L1发光，则L1灯丝完好，此时电路处于通路状态，说明开关也没有问题，由此说明该电路的故障是由于灯泡L2断路造成的。故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B。
2．（2023·四川绵阳·模拟预测）如图所示，在三个电阻R1、R2和R3中只有一个电阻断路，一个电阻短路，现用一只标有“220V”字样的较大功率的灯泡对该电路进行检测，当它接在下表所列的某两点时，灯泡的亮暗情况如表所示，则（ ）
灯并接处 a、d a、b b、c c、d a、c
灯发光情况 正常发光 不发光 比正常发光暗 不发光 比正常发光暗
A．电阻R1断路，电阻R2短路 B．电阻R1短路，电阻R2断路
C．电阻R1断路，电阻R3短路 D．电阻R1短路，电阻R3断路
【答案】D
【详解】当把“检测灯”并接在a、d处，灯正常发光，说明灯直接接在电源上，ad之间有开路现象；
当把“检测灯”并接在a、b处，灯不发光，说明电阻R1短路或ab之外有开路；
当把“检测灯”并接在b、c处，灯比正常发光暗，说明该灯与其它用电器串连接入电路，所分电压低于220V，这两点之间有开路，即电阻R3断路，其它是连通的，R1或R2至少有一个是正常的；
当把“检测灯”并接在c、d处，灯不发光，说明电阻R2短路或cd之外有开路；
当把“检测灯”并接在a、c处，灯比正常发光暗，说明该灯与其它用电器串连接入电路，所分电压低于220V，这两点之间有开路，R2是正常的；
由上面的分析可知：电阻R1短路，电阻R3断路，故D符合题意，ABC不符合题意。
故选D。
02 用电压表检测电路故障
3．（2024·安徽亳州·二模）在电学实验中，通常用电压表来检测电路故障。如图所示电路中，电源电压为3V，闭合开关后，两灯泡均不亮，经检测，确定是灯泡L2断路，则检测过程中下列说法中错误的是（ ）
A．电压表接ad时示数为3V
B．电压表接ab时示数为3V
C．电压表接ac时示数为3V
D．电压表接bc时示数为3V
【答案】B
【详解】若灯泡L2断路，当电压表接在ad、ac、bc之间时，相当于直接与电源串联在一起，所以示数均为3V，当电压表接ab时，示数为0，故B错误，符合题意；ACD正确，不符合题意。
故选B。
4．（2024·天津·模拟预测）如图所示电路，连接电路后，闭合开关S，小灯泡L1不发光，L2发光，电压表指针有明显偏转，示数接近电源电压。若电路中只有一处故障，则造成这一现象可能的原因是（ ）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路
C．灯泡L2短路 D．灯泡L1短路
【答案】D
【详解】A．若灯泡L1断路，则整个电路都断路，小灯泡L1和L2均不发光，故A不符合题意；
B．若灯泡L2断路，则灯泡L2不发光；灯泡L1与电压表串联，由于电压表内阻很大，所以电路中几乎无电流通过，则L1也不发光，故B不符合题意；
C．若灯泡L2短路，则灯泡L2不发光，故C不符合题意；
D．若灯泡L1短路，则灯泡L1不发光，灯泡L2接入电路，电压表测量灯泡L2两端的电压，也测量电源电压，所以灯泡L2发光，电压表指针有明显偏转，示数接近电源电压，故D符合题意。
故选D。
5．（2024·江苏南京·模拟预测）如图所示电路，开关闭合后，发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示，用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是（ ）
电压表接入位置 a、f a、e a、d a、c a、b
电压表示数（V） 3 3 3 3 0
A．导线bc发生断路 B．开关发生断路
C．L1灯丝断路 D．L2被短路
【答案】A
【详解】由题可知，电压表一侧接在a，另一侧分别接在f、e、d、c时均有示数，则说明从c到电源负极、从a到电源正极均连接完好、无故障。当另一侧接在b时，电压表示数为0，则说明bc段发生了断路，即连接b、c的导线断了。故BCD不符合题意，A符合题意。
故选A。
6．（2023·江苏镇江·中考真题）如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（ ）
A．L2短路 B．L1断路 C．L2断路 D．S 断路
【答案】C
【详解】由图可知，两灯泡串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡L2两端电压。
A．如果L2短路，则L1亮，L2不亮，故A不符合题意；
BD．如果S或L1断路，则电压表V2均处于断路，V2无示数，故BD不符合题意；
C．如果L2断路，电压表V2与L1串联，相当于测电源电压，则两表示数均为电源电压，故C符合题意。
故选C。
7．（2023·江苏南京·中考真题）如图所示，两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极， N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V。若故障是由两灯引起的，则可能是（ ）
A．L1、L2都短路
B．L1、L2都断路
C．L1短路且L2断路
D．L1断路且L2短路
【答案】D
【详解】闭合开关，该电路为串联电路，灯泡不亮，说明灯泡短路或电路中有断路故障。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极，N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V，若故障是由两灯引起的；当N接A时，电压表有示数且接近3V，说明L1可能断路；N接B时，电压表有示数且接近3V，说明此段电路有可能断路。若L1短路，则电压表无示数；若L2短路，则L1能亮；因此判断为L1断路，L2短路。
故选D。
03 用电流表检测电路故障
8．（2023·山东淄博·二模）将灯泡L1“3V，0.3A”和灯泡L2“3.8V，0.3A”接入电源电压3V保持不变的电路，如图所示，则电流表A2测得是通过灯 的电流。灯泡L1正常发光时的电功率是 W。闭合开关，发现只有一盏灯亮，且两电流表的示数相同，若电路故障仅是灯泡出现问题，则故障是 。
【答案】 L2 0.9 L1断路
【详解】[1]图中电流从电源的正极出发，经过电流表A1后分成两条支路，一条支路经过电流表A2和灯泡L2，另一条支路经过灯泡L1，然后汇合，经过开关，流回电源的负极，所以两灯泡并联，A1测干路电流，A2测L2的电流。
[2]灯泡L1正常发光时的功率
P1＝U1I1＝3V×0.3A＝0.9W
[3]闭合开关，发现只有一盏灯亮，说明有一条支路断了，且两电流表的示数相同，说明A2所在支路没有断，若电路故障仅是灯泡出现问题，则故障是灯泡L1断路。
9．（2023·江苏南京·一模）如图所示电路中，由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上、现通过接入一个电表来判断故障。
（1）将一个电流表接入到A点；
（2）闭合开关S后的操作： ，若观察到现象： ，则其对应的故障： 。
【答案】 调节滑动变阻器R2滑片 电流表示数变化 R1断路（电流表示数不变、R2断路)
【详解】（2）[1][2][3]将一个电流表接入到A点，此时电流表测量干路中的电流，移动滑动变阻器R2的滑片，若电流表示数不变，则说明通过滑动变阻器的电流不变，所以故障是 R2断路； 若电流表示数发生变化，则说明通过滑动变阻器的电流发生了改变，该支路是正常的，故障是R1断路。
04 用电流表、电压表检测电路故障
10．（2024·四川广元·二模）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，电压表、电流表均有示数，一段时间后，电路中有一个电表的示数突然变大，电阻 R1或 R2有一处发生故障，其他元件完好。 下列说法正确的是（ ）
A．一定是 R1短路 B．一定是 R2短路
C．可能是 R1断路 D．可能是 R2断路
【答案】D
【详解】AC．电阻R1与 R2串联，电流表测电路中的电流，电压表测R2两端的电压，闭合开关正常工作一段时间后，当电路中有一个电表的示数突然变大时，若是 R1短路，则电流表和电压表示数都变大；若是R1断路，则电流表和电压表示数都变小为0，故AC错误；
BD．若是 R2短路，则电压表示数变小为0，电流表示数变大；若是 R2断路，电流表示数为0，电压表示数变大，测电源电压；所以故B错误，D正确。
故选D。
11．（2024·上海普陀·一模）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。一段时间后发现有一只电表的示数变大，已知故障仅出现在电阻或。若将和的位置互换，与互换前比较，下列说法正确的是（ ）
A．若电压表示数不变，一定断路
B．若电流表示数变小，一定断路
C．若电流表示数不变，可能短路
D．若电压表示数变大，可能短路
【答案】C
【详解】由电路图知道，两个电阻串联接入电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量R1两端的电压；
若R1断路，互换前，电压表测量电源电压，电压表示数变大，电流表示数变小；互换后，电流表、电压表示数都变为0；
若R2断路，互换前，电流表、电压表示数都变为0；互换后，电压表测量电源电压，电压表示数变大；
若R1短路，互换前，电流表示数变大，电压表示数变为0；互换后，电压表测量电源电压，电压表示数变大，电流表示数不变；
若R2短路，互换前，电流表示数变大，电压表测量电源电压，示数变大；互换后，电压表测量一段导线两端电压，示数减小为0，电流表示数不变；
综上所述，C符合题意，ABD不符合题意。
故选C。
12．（2023·内蒙古呼和浩特·中考真题）如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，发现只有一只电表示数变大，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上，则以下分析正确的是（ ）
A．一定是灯L短路 B．可能是灯L断路
C．可能是电阻R短路 D．可能是电阻R断路
【答案】B
【详解】由图可知，灯泡和电阻R串联，电压表V1测量电源电压，电压表V2测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流。因为电压表V1测量电源电压，电源电压不变，它的示数不变。
AB．如果灯L短路，电压表V2被短路，电压表V2的示数为零，电路中只有R的简单电路，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大；如果灯L断路，电压表V2串联在电路中，电压表V2的示数等于电源电压，它的示数变大，由于电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，电流表的示数几乎为零，故B符合题意，A不符合题意；
C．如果电阻R短路，电路中只有L的简单电路，电路的总电阻减小，由欧姆定律可知电路中的电流变大，电流表的示数变大，电压表V2测量电源电压，电压表V2的示数变大，故C不符合题意；
D．如果电阻R断路，电路断路，电压表V2和电流表的示数为零，电压表V2和电流表的示数都变小，故D不符合题意。
故选B。
05 电流表无示数、电压表有示数
13．（2023·湖南永州·中考真题）如图所示，当开关S闭合后，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障，则故障可能是（ ）
A．灯L1断路 B．灯L1短路
C．灯L2断路 D．灯L2短路
【答案】A
【详解】由图可知，两个灯泡串联，电压表测量L1两端的电压，电流表测量电路中的电流。
A．如果灯L1断路，电路断路，电流表无示数，电压表串联在电路中，电压表的示数接近电源电压，故A符合题意；
B．如果灯L1短路，电压表被短路，电压表没有示数，电路是通路，电流表有示数，故B不符合题意；
C．如果灯L2断路，电路断路，电流表和电压表都没有示数，故C不符合题意；
D．如果灯L2短路，只有L1的简单电路，电流表和电压表都有示数，故D不符合题意。
故选A。
14．（2023·安徽池州·三模）如图所示，已知电源电压是3V，当开关S闭合后，两盏灯都不亮，电压表的示数接近3V，则电路可能出现的故障是（ ）
A．短路 B．短路
C．灯丝断了 D．灯丝断了
【答案】C
【详解】因为闭合开关后，两盏灯都不亮，说明电路出现断路故障；又因为电压表有示数，说明电压表正负接线柱与电源两极相连，则是电压表并联的部分断路，故灯丝断了。
故选C。
06 电压表无示数、电流表有示数
15．（2024·河北唐山·一模）如图所示的电路图中，L1 和 L2 是两个完全相同的小灯泡。闭合开关后，两个小灯泡都能发光。过了一会，突然有一个小灯泡熄灭，并且只有一个电表有示数，则故障原因可能是（ ）
A．L1 短路 B．L1 断路 C．L2 短路 D．L2 断路
【答案】A
【详解】由图可知，灯泡L1与L2串联，电压表测量L1两端的电压，有一个小灯泡熄灭，说明故障可能是短路，若灯泡L1短路，电压表示数为0，电流表有示数且变大，符合题意，若灯泡L2短路，电压表测量电源电压有示数，电流表有示数，不符合题意，故A符合题意，BCD不符合题意。
故选A。
16．（2023·江苏常州·一模）如图所示，当开关S闭合时，电流表没示数，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，结果只有cd间没有示数，ab、bc间电压表示数均为电源电压。假设导线连接良好，电路只有一处故障，则电路中的故障是 。若该电路故障排除后，闭合开关后发现小灯还是不亮，再次测量上述三处电压，均有示数，则原因是 。
【答案】 灯泡断路 灯泡的实际功率过小，小于发光功率
【详解】[1]当开关S闭合时，小灯泡L不亮，说明电路可能出现了断路现象或灯泡短路；ab间电压表有示数，说明电源正常；bc间电压表有示数，说明灯泡不可能短路，也说明除灯泡外的电路都是接通的；c、d无示数，说明c与电源正极之间或d与电源负极之间有断路故障，所以故障是灯泡断路。
[2]若该电路故障排除后，闭合开关后发现小灯还是不亮，再次测量上述三处电压，均有示数，说明电路各处都是通路，但灯泡不发光，可能是电路中的电流过小，导致灯泡的实际功率过小，小于发光功率而不发光。
07 电流表、电压表均无示数
17．（2023·福建·中考真题）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障不可能是（ ）
A．电流表接线松开 B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器R断路 D．开关S接触不良
【答案】B
【详解】A．如果电流表接线松开，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，故A不符合题意；
B．小灯泡L断路，电压表串联在电路中，电压表的内阻很大，通过电路的电流很小，电压表有示数，电流表没有示数，灯泡不亮，故B符合题意；
C．滑动变阻器R断路，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，故C不符合题意；
D．开关S接触不良，电路断路，灯泡不亮，电压表和电流表均无示数，故D不符合题意。
故选B。
08 电流表、电压表的示数动态变化
18．（2023·陕西西安·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，两电表均有示数，一会儿后，两电表仍有示数，且其中一电表示数变小，另一电表示数不变。排除故障后，将滑动变阻器滑片向左移动。下列说法正确的是（ ）
A．电路故障为定值电阻断路
B．电路故障为滑动变阻器短路
C．排除故障后，滑片向左移动，两表示数均变小
D．排除故障后，滑片向左移动，整个电路消耗的电功率变小
【答案】D
【详解】由电路图可知，闭合开关后，定值电阻R和滑动变阻器并联，下面的电流表测量通过定值电阻R的电流，上面的电流表测量干路电流；
A．由题知，闭合开关，两电表均有示数，一会儿后，两电表仍有示数，且其中一电表示数变小，另一电表示数不变；若定值电阻断路，则下面的电流表没有示数，由并联电路的电流特点可知，上面的电流表示数会减小，故A错误；
B．若滑动变阻器短路，则定值电阻和下面的电流表都被短路，下面的电流表会没有示数，上面的电流表示数会增大，故B错误；
CD．排除故障后，滑片向左移动，滑动变阻器接入电路的电阻增大，电源电压不变，由知，通过滑动变阻器的电流变小，由于并联电路中各支路互不影响，所以通过定值电阻的电流不变，即下面的电流表示数不变，根据并联电路的电流特点可知干路电流变小，即上面的电流表示数变小，根据可知整个电路消耗的电功率变小，故C错误，D正确。
故选D。
19．（2024·上海·模拟预测）在图所示电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1、R2阻值均为R0，闭合开关电路正常工作。过了一会，电压表V的示数减小。已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2处。
①电路中存在的故障是： ；
②若只将电阻R1、R2在电路中的位置互换，然后在电阻R1与开关之间串联一个电流表，写出两电表的示数及对应的故障 。
【答案】 电阻R1断路或电阻R2短路 见解析
【详解】①[1]由图知两电阻串联，电压表测量电阻R2两端的电压；如果电阻R1短路，电阻R2两端的电压增大，电压表示数增大，不符合题意；如果电阻R1断路，电压表与电源的两端不相连，电压表没有示数，电压表示数减小，符合题意；如果R2断路时，电压表与电源的两端相连，测量电源两端的电压，电压表有示数，且电压表示数增大，不符合题意；如果电阻R2短路，与电压表并联的电阻为零，电压表的示数为零，即电压表示数减小，符合题意，综合分析故障为：电阻R1断路或电阻R2短路。
②[2]只将电阻R1、R2在电路中的位置互换，即电压表并联在电阻R1的两端；如果电压表有示数，而电流表有示数，则电路正常，没有故障；如果电压表有示数，而电流表无示数，则R1断路；如果电压表无示数，而电流表有示数，则R2短路；如果电压表无示数，而电流表无示数，则R2断路。
09 用欧姆定律推测电路故障
20．（2023·黑龙江齐齐哈尔·三模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，两灯均发光（设灯丝电阻不变），电压表示数为U，过一段时间后，突然两灯均熄灭，且有一个电表的示数变大，已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是 ；在如图乙所示的电路中，电源电压6V，R1=12Ω，电压表量程为0~15V，电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A，闭合开关S，R2连入电路的阻值最小为 Ω。
【答案】 L2断路 2.4
【详解】[1]由图可知，闭合开关S后，两灯串联，电压表测L2两端的电压，电流表测串联电路的电流；一段时间后，两灯均熄灭，已知两灯中仅有一个出现了故障，这说明电路故障为断路，所以电流表示数减小，电压表示数变大，此时电压表到电源为通路，则L1是完好的，故L2断路。
[2]由图可知，该电路为并联电路，电压表测量电源两端的电压；电流表A测量的是干路中的电流，电流表A1测量的是通过R1的电流；并联电路各支路两端电压相等，根据欧姆定律可得通过R1的电流
电流表A接入电路的是大量程，所以通过规律的最大电流为3A，并联电路干路电流等于各支路电流之和，则滑动变阻器接入电路的电阻最小时通过变阻器R2的电流
I2=I-I1=3A-0.5A=2.5A
则滑动变阻器接入电路电阻的最小值
21．（2023·江苏盐城·二模）物理兴趣小组的同学，为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。闭合开关S，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制电压表读数U与x的关系图象如图乙所示，电流表读数I与x的关系图象如图丙所示。根据题目信息，滑片P距离最右端的距离x在0~5cm的过程中，电流表读数I始终为零的原因是 ，滑片P每滑动1cm滑动变阻器的阻值变化 Ω，若电流表的量程为0~3A，则此电路的最大功率可达 。
【答案】 RP在x-5cm处断路 2 4.5W
【详解】[1]由图甲可知：滑动变阻器与R0串联，电压表测量滑动变阻器两端的电压，电流表测量电路中电流；当滑动变阻器的电阻丝有断点时，电压表测量电源电压，滑片P距离最右端的距离x在0~5cm的过程中，由图乙可知，电压表示数保持3.0V不变，则电源电压为3.0V；电流表读数I始终为零，说明电路处于开路状态，即变阻器上离最右端的5cm处出现断点即RP在x-5cm处断路。
[2]由乙、丙图可知，当x=5cm时，电压表示数U1=2.7V，电流表示数I1=0.15A，当x=10cm时，电压表示数U2=2.4V，电流表示数I2=0.3A，由欧姆定律可得，当x=5cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻
当x=10cm时，滑动变阻器接入电路中的电阻
故滑动变阻器滑动5cm电阻的改变量是
△R=R1-R2=18Ω-8Ω=10Ω
所以从断点处滑片P向左滑动的过程中，该滑动变阻器滑片P每滑动1cm的阻值变化是2Ω。
[3]当x=5cm时，因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，R0两端的电压
U01=U-U1=3.0V-2.7V=0.3V
由欧姆定律可得，电阻R0的阻值
当滑动变阻器滑片P在最左端，接入电路的电阻为零，电路中只有R0连入电路，此时电路中的电流最大，功率最大，电路中的最大电流
没有超过电流表的量程，则此电路的最大功率
10 假设条件、推出结论的电路故障综合辨析
22．（2023·湖北武汉·模拟预测）在探究串联电路的电压规律时，某同学连接了如图所示的电路。对于实验过程中出现的现象及分析，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，若电压表示数为0，可能是L1断路
B．闭合开关后，若电压表的示数为0，一定是开关断路
C．若L1被短接，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表的示数等于电源电压
D．若L1断路，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表的示数等于电源电压
【答案】D
【详解】由图可知，闭合开关后两灯串联，电压表测灯、两端总电压，即测电源电压。
A．闭合开关后，若电压表示数为0，说明两灯以外部分断路，不可能是断路，故A错误；
B．闭合开关后，若电压表的示数为0，可能是开关断路，也可能是导线断路，故B错误；
C．若被短接，闭合开关后，仍能够发光，此时电压表的示数等于电源电压，故C错误；
D．若断路，因为两灯串联，闭合开关后，和都不亮，电压表并联的部分断路了，电压表串联到电路中，则电压表测电源电压，示数等于电源电压，故D正确。
故选D。
23．（2023·四川遂宁·二模）某同学用如图所示的2个灯泡设计“探究串联电路电压特点”的特点，灯泡“6V 6W”、“6V 3W”开关闭合后，对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A．如果灯泡不亮，一定是短路
B．如果电压表示数为零，不一定是灯泡开路
C．如果灯泡比暗，是因为的电流比小
D．如果让其中一个灯泡正常发光，电源电压为12V
【答案】B
【详解】A．灯泡不亮，可能是短路，也可能是断路，故A错误；
B．当灯泡短路或断路，电压表示数都为0，故B正确；
C．和是串联电路，流过和的电流相等，故C错误；
D．根据，得两灯的额定电流
由欧姆定律，得两灯泡的电阻
和串联时，让其中一个灯泡正常发光，此时路通过的电流为，电源最大电压
故D错误。
故选B。
24．（2023·山东泰安·二模）如图所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关S后，小灯泡、均发光；一段时间后，电压表示数突然变为3V。若电路中有且只有一处故障，且故障一定发生在灯泡上，则下列关于电路故障判断正确的是（ ）
A．灯泡肯定不亮了
B．如果两灯都不发光，则故障应为断路
C．如果还有一盏灯发光，则故障应为短路
D．如果此时把开关S断开，电压表示数将变为零
【答案】A
【详解】ABC．闭合开关S后，小灯泡、均发光；一段时间后，电压表示数突然变为3V，若电路中有且只有一处故障，且故障一定发生在灯泡上，则故障可能是灯短路或灯断路，两种情况下，灯都不亮了，如果两灯都不发光，则故障应为断路；如果还有一盏灯发光，则故障应为短路，故A正确，BC错误；
D．如果把开关S断开，灯短路时，电压表与电源两极还是通路，电压表示数为3V，故D错误。
故选A。
11 电路故障在测量小灯泡电功率实验中的应用
25．（2024·湖北·一模）如图是某同学在测量小灯泡功率时的实验器材和部分连线，实验中电源电压恒定，小灯泡额定电压为2.5V
（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求滑片向右移时，灯泡变亮。
（2）若闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数，但电流表无示数，则电路中发生的故障可能是 。
（3）排除故障后，该同学继续实验，并将实验过程中的数据填写在下表中。分析实验数据可知：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 3 0.5 1.3 2.5 2.8
电流I/A 0 0.16 0.21 0.30 0.32
①小灯泡的额定功率为 W；
②实验中电源电压为 V，滑动变阻器的最大电阻不小于 Ω（结果保留一位小数）。
【答案】 小灯泡断路 0.75 3 15.6
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，小灯泡正常发光时的电阻在10Ω左右，则电流大约
故电流表选小量程，电压表并联在灯泡两端；滑片向右移时，灯泡变亮，故滑动变阻器阻值变小，接右下接线柱，如图所示：
（2）[2]若闭合开关后，小灯泡不亮，说明电路可能断路，且指针偏转未超过电压表最大刻度线，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，即电路中发生的故障可能是小灯泡断路。
（3）[3]由表中数据可知，当灯泡额定电压为2.5V时，则小灯泡额定功率为
PL＝ULIL＝2.5V×0.3A＝0.75W
[4][5]由表中第1组数据可知，当电流表示数为0时，电压表串联在电路中，故电源电压为3V，由表中第2组数据可知，当电流表示数为0.16A时，滑动变阻器的阻值最大，根据串联电路电压规律
U滑＝U﹣U2＝3V﹣0.5V＝2.5V
根据串联电路电流特点和欧姆定律可知
26．（2024·安徽合肥·模拟预测）在“测定小灯泡电功率”的实验中，某同学选用的器材如下：两节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率约1.2W）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线。
（1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整，要求：①导线不能交叉，②当滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮。( )
（2）他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则测得小灯泡的额定功率为 W。
（4）该同学仔细思考后发现，若不用电流表，而用已知阻值的定值电阻R0、三只开关、电压表、电源和滑动变阻器等器材也能测出小灯泡的额定功率。他设计了如图丙所示的电路图，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U；
③小灯泡额定功率的表达式P额= （用含 R0、U额、U的式子表示）。
【答案】 见详解 断路 1
【详解】（1）[1]小灯泡额定电压为2.5V，额定功率约1.2W，灯泡的额定电流约为
故电流表选用小量程，滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮，说明变阻器接入电路的阻值变小，故变阻器应选左下接线柱与电流表串联接入电路中，变阻器上端接线柱任选一个与灯泡串联， 如下图所示：
（2）[2]他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，说明电路可能断路；电压表的示数接近电源电压，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的支路以外的电路是完好的，则与电压表并联的支路断路了，即故障的原因可能是小灯泡断路。
（3）[3]故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，由（1）可知，电流表选用小量程，分度值0.02A，其示数为0.4A，小灯泡的额定功率为
（4）[4]实验步骤： ①闭合开关S、S1， 断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；②闭合开关S、S2， 断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U ；③在①中，灯、定值电阻和变阻器串联，电压表与灯并联，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；在②中，电压表测灯与定值电阻的电压，因此时各电阻的大小和电压不变，灯仍正常工作，根据串联电路电压的规律，此时定值电阻的电压
U0=U-U额
由欧姆定律可灯的额定电流
则小灯泡额定功率
27．（2024·陕西西安·二模）小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，改到正确的位置；( )
（2）小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是 （选填字母）；
A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B．灯泡的电阻太小
C．滑动变阻器的最大阻值太小
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动（选填“左”或“右”），同时眼睛注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 W；
（5）若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是 （选填字母）；
A．只将电源电压减小
B．将该电压表并联到滑动变阻器的两端
（6）小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下。
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx= Ω。
【答案】 A 左 电压表 3 B 5
【详解】（1）[1]图甲中变阻器与灯并联，电压表串联在电路中是错误的，变阻器与灯串联，电压表与灯并联，改正后如下所示：
（2）[2]小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，电路为通路，电路的电流过小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，可知电流大小不变，变阻器失去了变阻的作用，故出现此现象的原因是滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱，故选A。
（3）[3][4]排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，电压表选用大量程，分度值为0.5V，示数为4V，灯在额定电压下正常发光，4V小于灯的额定电压6V，应增大灯的电压，根据串联电路电压的规律，应减小变阻器的电压，由分压原理，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，故滑片向左移动，同时眼睛注意观察电压表，直到灯泡正常发光。
（4）[5]根据绘制的小灯泡的I-U图像可知，灯在额定电压下的电流为0.5A，则该小灯泡的额定功率为
P=UI=6V×0.5A=3W
（5）[6]电源电压为8V，当灯正常发光时，变阻器的电压为
U滑=8V-6V=2V<3V
若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，故可把该电压表并联到滑动变阻器的两端,故选B。
（6）[7]在①中，变阻器与灯串联后再与待测电阻串联，电压表测灯的电压，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；在②中，电压表测灯与待测电阻的电压，保持滑动变阻器的滑片位置不动，因此时各电阻的大小和电压不变，灯的电压不变仍为3V（根据丙图可知，灯的电流为0.3A），根据串联电路电压的规律，此时待测电阻的电压为
Ux=4.5V-3V=1.5V
由串联电路电流的规律及欧姆定律
28．（2024·陕西西安·二模）做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为）、小灯泡（额定电压为，灯丝电阻为左右）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“”和R2“”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）图甲是设计实验的电路图，为了完成实验，滑动变阻器应选用的规格为 （选填“R1”或“R2”）；
（2）按电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华 （选填“能”或“不能”）确定电路一定存在故障；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察电压表示数，使小灯泡正常发光，此时，电流表示数如图乙，则灯的额定功率是 W；
（4）若利用图甲所示的电路中的实验器材，是不能完成“探究电流与电压的关系”的实验研究，原因是小灯泡的灯丝电阻 ；
（5）在不使用电流表的情况下，按图丙所示的电路，测额定电压为的小灯泡的额定功率，使用的滑动变阻器标有“”。已知一个定值电阻，电源电压高于小灯泡的额定电压但数值未知。
实验步骤如下：
①按图丙连接电路，移动滑动变阻器的滑片P使小灯泡两端电压为 V；
②断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，用已知电阻的定值电阻替换小灯泡，读出电压表示数为3.5V；
③将滑动变阻器的滑片移到最右端，电压表示数为，电源电压为 V；
④小灯泡的额定功率为 W。
【答案】 R2 不能 0.75 随温度的变化而变化 3 4.5 0.45
【详解】（1）[1]图甲中，滑动变阻器和灯泡串联接入电路，电源电压恒为7V，小灯泡的额定电压为2.5V，灯丝电阻为10Ω左右，根据串联分压原理可得
代入数据可得
解得，故滑动变阻器应选用的规格为R2。
（2）[2]闭合开关，发现小灯泡不亮，可能是灯泡的实际功率过低，所以此时小华不能确定电路一定存在故障。
（3）[3]小灯泡正常发光时，电流表示数如图乙，电流表选用小量程，分度值为0.02A，此时示数为0.30A，则灯泡的额定功率为
P=UI=2.5V×0.3A=0.75W
（4）[4]探究电流与电压的关系时，需要控制电阻的阻值不变，而灯泡的电阻是变化的（随温度的变化而变化），所以利用图甲所示的电路中的实验器材不能完成该实验。
（5）①[5]按图丙连接电路，灯泡和滑动变阻器串联，电压表测灯泡两端的电压，移动滑动变阻器的滑片P使小灯泡两端电压为额定电压3V，此时小灯泡正常发光。
③[6]将滑动变阻器的滑片移到最右端，此时滑动变阻器接入电路的阻值为最大阻值35Ω，两电阻接入电路的阻值相等，串联电路各处电流相等，根据U=IR可知，两电阻两端的电压相等，已知电压表示数为2.25V，则电源电压为
④[7]在步骤②中，电路的电流为
由串联电路的电压特点和欧姆定律可得，此时滑动变阻器接入电路的阻值为
在步骤①中，灯泡正常发光时电路中的电流为
该小灯泡的额定功率为
29．（2024·广东江门·一模）如图所示是九3 班的同学们测量小灯泡的电功率的实验装置，所用小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电阻大约为 10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为 10Ω、50Ω，电源电压为6V保持不变。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P向左移动时灯变暗）；
（2）实验应该选用的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）；
（3）小明同学所在小组在连接好电路后闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。电路可能的故障是 （假设电路只有一处故障）；
（4）小张同学所在小组在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片
（5）如图乙所示为小王同学所在小组在某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为 W；
（6）完成上述实验后，小李同学总结如下：在用伏安法进行的以下几个探究实验中，需要多次测量求平均值的是 （只填序号）。
A．测量定值电阻的电阻值 B．测量小灯泡的电阻值
C．测量定值电阻的电功率 D．测量小灯泡的电功率
【答案】 R2 灯泡断路 D 右 0.75 A
【详解】（1）[1]连接电路时，电压表应与灯泡并联，滑动变阻器应串联接入电路中，滑片P向左移动时灯变暗，说明电路中电流变小，变阻器连入阻值变大，所以应将变阻器的右下接线柱接入电路，如图所示：
（2）[2]当灯泡正常发光时两端电压等于2.5V，此时灯泡电流（即电路中电流）约为
由串联电路特点和欧姆定律可得，此时变阻器连入电路的阻值约为
所以应选择最大阻值50Ω的滑动变阻器R2。
（3）[3]连好电路，闭合开关，小灯泡不亮，电流表无示数，说明可能有断路，电压表有示数，说明电压表两接线柱到电源间是通路，所以故障的原因是与电压表并联的灯泡断路。
（4）[4]闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，灯泡没坏，也不是断路，可能是连入电阻太大，电路中电流太小所致，下一步操作：向右移动滑动变阻器滑片，观察小灯泡是否发光，即应进行D项操作。
故选D。
（5）[5]由图乙可知，电压表小量程的分度值为0.1V，示数为0.5V，所以应增加灯两端的电压减小滑动变阻器的电压，根据分压原理，就要减小变阻器连入电路中的电阻，所以应将滑片P向右端移到合适位置。
[6]由图丙知，电流表使用小量程，分度值0.02A，灯泡正常发光的电流为0.3A，则小灯
泡的额定功率为
P额=U额I额=2.5V×0.3A=0.75W
（6）[7] A．为减小误差，测量定值电阻的电阻值需要取多次测量的平均值，故A符合题意；
B．灯泡电阻会随温度变化而变化，所以测量小灯泡的电阻值不能取多次测量的平均值，故B不符合题意；
CD．电压不同定值电阻和小灯泡的电功率也不同，所以这两个实验不能取多次测量的平均值，故CD不符合题意。
故选A。
12 电路故障在其他电路实验中的应用
30．（2024·陕西西安·二模）在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组设计并连接了如图甲所示的电路。
（1）在连接电路过程中开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值 ；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 A；继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如表：
实验次数 1 2 3 4
电压 1.0 1.6 2.2 2.8
电流 0.16 0.22 0.28
分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 ；
（4）实验中，小明想测量一个未知电阻的阻值，由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏，于是设计了如图丙所示的电路对的阻值进行测量，已知滑动变阻器的最大阻值为R，实验步骤如下：
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的读数为U；
② ，读出电压表示数为；
③待测电阻的阻值表达式为 （用已知量和测量量表示）。
【答案】 断开 最大处 短路 0.1 正比 见解析
【详解】（1）[1][2]为了保护电路，连接电路过程中，开关应断开，滑动变阻器滑片P应位于阻值最大端。
（2）[3]实验电路为串联连接，电压表测定值电阻两端的电压，电流表测电路中的电流，闭合开关，发现电流表有示数，说明电路无断路，电压表无示数，则可能是电压表并联部分短路了，说明定值电阻短路。
（3）[4]由图乙可知，电流表选择0~0.6A量程，示数为0.1A。
[5]分析表中数据可知电压与电流的比值是一个定值，所以可得，在电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比。
（4）②[6]将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电路中只有Rx单独工作，电压表的读数为U，即为电源电压；将滑动变阻器的滑片移至最右端时，Rx与变阻器R的最大阻值串联，电压表测Rx的两端电压，示数为U1，则通过Rx的电流
根据串联电路电压规律得，滑动变阻器两端的电压
U滑=U-U1
则通过变阻器的电流
根据串联电路电流规律Ix=IR，即
③[7]待测电阻的阻值表达式为
31．（2024·陕西西安·三模）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V，3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（连线不要交叉） ；
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （A/B）端；
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，产生这一故障的原因可能是R 。
（4）小明将电源电压调为3V，进行实验；
①排除故障后，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻R的电流大小为 A，它的阻值是 Ω。
②上一步实验做完后，保持滑动变阻器滑片P不动；将定值电阻R换成10Ω电阻，闭合开关后，电流表示数变为 A，滑动变阻器滑片P应向 （选填“A”或“B”）调节，
③小明继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，小明发现：在不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为 V，也可完成后续实验。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像，可以得出结论( )
A．通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比；
B．当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；
C． 当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（6）小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V；
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
【答案】 A 断路 0.3 5 0.2 A 2.25 B 4
【详解】（1）[1]原电路图中，电压表和定值电阻没有接入电路，是错误的，由图甲知道，定值电阻、滑动变阻器和电流表串联，电压表并联在定值电阻两端，如下图
（2）[2]为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于阻值最大处，即最A端。
（3）[3]正确连接电路后，闭合开关，小美发现电流表无示数，说明电路可能断路，电压表有较大示数，说明电压表与电源连通，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，即电路中的故障是定值电阻断路。
（4）① [4][5]由图丙知道，电流表的量程为小量程，分度值为0.02A，故电流表的示数为0.3A，电压为1.5V，由欧姆定律得电阻为
根据串联电路分压原理，滑动变阻器两端的电压为1.5V，故滑动变阻器此时的电阻为5Ω。
② [6][7]将定值电阻R换成10Ω电阻，此时总电阻为15Ω，闭合开关后，电流表示数变为
为保证定值电阻两端的电压不变，应增大滑动变阻器接入电路中的阻值，则滑动变阻器滑片P应向A调节。
③ [8]继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，说明滑动变阻器的分压能力较小，根据串联电路分压原理知道
定值电阻两端电压为
所以在不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为2.25V。
（5）[9]根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像知道，电流与电阻的倒数成正比，则电流与电阻成反比，故可得出结论当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比。
故选B。
（6）[10]设是第一次电源电压为U1，定值电阻为R1，第二次电源电压为U2，定值电阻为R2，因为两次滑动变阻器滑片不动，即变阻器的阻值不变，根据阻值相等知道
即
可调电压电源为1.5V、3.0V、4.5V、6.0V，1.5小于2.5V可以去掉，
①当U1=3V，U2=4.5V时，可得
即此时R1=20Ω，R2=5Ω，符合要求；
②当U1=4.5V，U2=6V时，可得
即此时R1=35Ω，R2=20Ω，不符合要求；
③当U1=3V，U2=6V时，可得
即此时R1=7Ω，R2=1Ω，不符合要求；
由此可知
R1=20Ω
R2=5Ω
U1=3V
U2=4.5V
32．（2023·安徽·二模）如图是小强在做“探究串联电路中电流、电压特点”实验时连接的实物电路，当开关闭合时，发现灯L1亮、L2不亮，电流表有示数，电压表无示数，若故障只出现在灯泡处，则此故障的原因可能是 。
【答案】L2短路
【详解】由实物图可知，两盏灯串联，电流表测量电路的电流，电压表测量L2两端的电压；灯L1亮、灯L2不亮，并且电流表有示数，说明电路故障肯定不是断路，否则电流表就没有示数了；电压表无示数，电路是通路，则说明电压表被短路，因而是灯泡L2短路。
13 家庭电路中的电路故障
33．（2024·江苏常州·一模）如图是安装完成的部分家庭电路示意图。闭合开关灯不亮，用测电笔测a点、b点氖管均发光，c点、d点氖管不发光。此电路故障可能是（ ）
A．ab间短路 B．bc间断路 C．插座发生短路 D．进户的火线断路
【答案】B
【详解】测电笔是辨别火线和零线的工具，正常电路中测试火线氖管发光，测试零线不发光。闭合开关，用测电笔测试a点氖管发光，表示火线完好。c点、d点氖管不发光表示c点到进户零线间完好，b点氖管发光说明b点到火线间完好，到进户零线间断路，所以此电路故障可能是bc间断路。
故选B。
34．（2024·安徽六安·模拟预测）如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B．断开开关S时，用测电笔接触A点氖管发光，接触B点氖管不会发光
C．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
D．用测电笔辨别火线、零线时，手指不能接触笔尾金属体
【答案】B
【详解】A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与地线相连，避免漏电事故，故A错误；
B．断开开关S时，A点是火线，用测电笔接触A点火线，氖管发光，接触B点，没有电流经过试电笔，氖管不会发光，故B正确；
C．闭合开关S时，若电灯短路，则电灯不亮，保险丝烧断，故C错误；
D．用测电笔辨别火线、零线时，手指不能接触笔尖金属体，不能接触笔尾金属体，故D错误。
故选B。
35．（2024·江苏苏州·一模）如图所示的正常家庭电路中，B、C线间的电压为 V。在插座上接入电扇的瞬间，灯L突然熄灭，移除电扇，用测电笔测插座的左、右孔，氖管均发光，则故障为 （A/B）线上的熔断器断路。
【答案】 0 B
【详解】[1]开关接在灯泡和火线之间，根据家庭电路的连接图可知，A为火线，B线为零线，C为地线，则B、C线间的电压为0V。
[2]当插座上接入电扇的瞬间，灯L突然熄灭，移除电扇，用测电笔测插座的左、右孔，氖管均发光，说明火线正常，而零线出现断路现象，即故障为B线上的熔断器断路。
一、单选题
1．（2024·安徽合肥·一模）如图所示是家庭电路的部分电路，下列说法正确的是（ ）
A．若保险丝熔断了，一定发生了短路
B．若导线间断路，插座就不能对外供电
C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，氖管发光，则说明之间可能出现断路
D．若间断路，灯泡工不能正常工作
【答案】C
【详解】A．若保险丝熔断了，表明电路中电流过大，导致电流过大的原因主要有总功率过大或短路，故不一定发生了短路，故A错误；
B．三孔插座中间孔为接地线，若导线间断路，插座没有接地线，可以对外供电，如果漏电存在触电的风险，不建议使用，故B错误；
C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，e点处于用电 器的零线上，氖管发光，表明e点与火线之间为通路，且零线断了，故可能是之间可能出现断路，故C正确；
D．若间断路，灯泡两接线柱仍与火线和零线相连，可以组成回路，能正常工作，故D错误。
故选C。
2．（2024·江西赣州·一模）如图所示，电源电压恒为5V，开关S闭合后电压表示数为2V，下面情况不可能发生的是（ ）
A．闭合开关时，两灯泡不一样亮 B．断开开关时，电压表的示数变大
C．若短路，还能发光 D．若开路，还能发光
【答案】D
【详解】由电路图可知，开关S闭合后，L1与L2串联，电压表测L2的电压；
A．当两灯的规格不相同时，闭合开关时，两灯泡不一样亮，故A不符合题意；
B．断开开关时，电压表与L2串联接在电源两端，电压表的示数等于电源电压，L1不亮，电压表的示数变大，故B不符合题意；
C．若L2短路，电路还是通路，L1还能发光，电压表的示数等于电源电压，故C不符合题意；
D．若L2开路，电压表与L2串联接在电源两端，电压表的示数等于电源电压，L1不亮，电压表的示数变大，故D符合题意；
故选D。
3．（2024·安徽合肥·一模）如图所示电路中电源电压保持不变，关于电路的工作情况，下列说法中正确的是（ ）
A．同时闭合开关S1和S2，通过L1、L2的电流一定相同
B．开关都闭合，若将电压表和电流表的位置对调，两表都被烧坏
C．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电压表示数不变，电流表示数变小
D．开关都闭合，若电流表开路，则电压表示数为零
【答案】D
【详解】A．同时闭合两个开关S1和S2，两灯并联，由并联电路电压的规律，两灯两端电压相同，两灯的规格不一定相同（电阻不一定相同），由欧姆定律可知，通过两只灯泡的电流不一定相同，故A错误；
B．若电压表和电流表的位置对调，电压表与L1串联在电路中，电流表与L1并联，因电压表内阻很大，电路的电流很小，两表都不会被烧坏，故B错误；
C．若先闭合S1，为L1的简单电路，电压表测电源电压，电流表测L1的电流；再闭合S2，两灯并联，电压表测电源电压，则电压表示数不变；而此时电流表测L1的电流，根据并联电路的特点可知，电流表的示数不变，故C错误；
D．开关都闭合后，若电流表开路，电压表与电源之间是断开的，电压表示数为0，故D正确。
故选D。
二、填空题
4．（2024·上海杨浦·一模）在如图所示的电路中，电源电压为不变。闭合开关S，观察到电压表V1指针未发生偏转。若电路中仅有一处存在故障，且只发生在电阻、上。
①为进一步确定故障，可在 间并联一个完好的电阻。（选填“ab”“bc”或“ac”）；
②若与的阻值相等，根据上述方案，写出闭合开关后电压表V1与电压表V2示数及其对应故障 。
【答案】 bc 见解析
【详解】①[1]由电路图可知，闭合开关S，两电阻串联，电压表V1测电阻R1两端的电压，电压表V2测电阻R2两端的电压。已知电压表V1指针未发生偏转，说明与电压表V1并联的元件短路或者其它部分电路断路了，因电路中仅有一处存在故障，且只发生在电阻R1、R2上，则可能是R1短路或R2断路；如果完好的电阻R3并联在ab两点间，当R1短路时，电压表V1被短路时无示数，当R2断路时，电压表V1与电源不接通，则V1也无示数，不能进一步确定故障；如果完好的电阻R3并联在ac点两间，与原电路并联，对原电路没有影响，电压表V1指针也不发生偏转（V1始终无示数），不能进一步确定故障，所以完好的R3必须并联在bc之间。
②[2]已知R3与R1的阻值相等，且R3并联在bc之间（即R3与R2并联），若电压表V1示数仍为0，电压表V2示数为U0，则说明R1短路；若电压表V1和V2示数相同，都为 （等于电源电压的一半），则说明R2断路。
5．（2024·安徽黄山·一模）如图所示，闭合开关，发现两灯不亮。为了查找原因，连接a和b时，L1灯不亮，L2很亮，则故障的原因可能是 。
【答案】L1断路
【详解】闭合开关，两灯串联，如果发现两灯不亮，表明电路中可能存在断路，连接a和b时，L1灯不亮，L2很亮，表明a和b到电源两极为通路，则L2不可能断路，断路可能发生在L1处。
6．（2024·上海奉贤·一模）在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1阻值为R0，R2的阻值为2R0。闭合开关S，发现只有一只电表的示数发生变化，已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。请写出闭合开关S后电流表和电压表的示数及对应的故障 （写出所有可能的情况）
【答案】见解析
【详解】由电路图可知，两电阻串联，电压表测R1两端电压，电流表测电路中电流。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上，则故障可能是R1短路、R1断路、R2短路、R2断路四种情况。若R1短路，则电压表示数为0，电流表示数为
闭合开关后，只有电流表示数变化，符合题意。若R1断路，则电流表无示数，电压表示数为U0，开关闭合后，只有电压表示数变化，符合题意；若R2短路，则闭合开关后，电压表示数为U0，电流表示数为，不符合题意；若R2断路，则电压表和电流表均无示数，不符合题意。综上所述：若电流表示数为零，电压表示数为U0，则R1断路；若电流表示数，电压表示数为零，则R1短路。
三、实验题
7．（2024·辽宁鞍山·一模）小明利用如图甲所示的电路，探究“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（“10Ω 2A”、“20Ω 1A”），导线若干。
（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
（2）实验中小明发现，闭合开关后，两电表的指针处于图乙所示的状态，则电路故障可能是 。
（3）改正错误后，小明先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，将10Ω的电阻接入电路，闭合开关发现电压表的示数变 。
（4）当小明改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，则小明选用的滑动变阻器的规格是 。
（5）除了更换滑动变阻器的方案以外，小明想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是 。
（6）为了测量额定电流为I额的小灯泡正常发光时的电阻。设计了如图丁所示电路，电源电压未知、定值电阻的阻值为R0.请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关 ，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V1的示数为U1；
②只闭合开关 ，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2；
③小灯泡正常发光时电阻的表达式是 。
【答案】 定值电阻断路 大 10Ω 2A 2.7V~3V S1 S2 U1﹣I额R0
【详解】（1）[1]探究“导体的电流跟电阻的关系”实验定值电阻与滑动变阻器串联，变阻器选择一上一下接线柱，如图所示
（2）[2]串联电路中，电流表无示数，故障可能是断路，但电压表有示数，说明电压表与电源连通，故与电压表并联部分断路，即定值电阻断路。
（3）[3]电压表测定值电阻两端电压，将5Ω的电阻换成10Ω的电阻接入电路，根据分压原理，电压表示数变大。
（4）[4]当用15Ω的电阻继续实验时，即使将“10Ω 2A”的变阻器的全部电阻10Ω连入电路，由欧姆定律，此时电路中的电流为
电压表的最小示数
则小明选用的滑动变阻器的规格是“10Ω 2A”。
（5）[5]由（4）知，使用“10Ω 2A”的变阻器时，电压表能达到的最小示数为2.7V,电压表量程为0~3V，当电压表示数U大=3V时，变阻器此时分得的电压
当定值电阻为15Ω时，据串联电路分压原理有
R滑=7.5Ω
该滑动变阻器能满足要求，所以电压表的最大示数可以为3V，他应控制定值电阻两端的电压范围是2.7V~3V。
（6）[6]只闭合开关S1，将滑动变阻器的滑片移至最左端，为只有R0串联在电路中的简单电路，读出电压表V1的示数为U1，即电源电压U1。
[7][8]只闭合开关S2，灯与变阻器和R0串联，再次调节滑片，当灯正常发光时，即通过电路中的电流为I额，由欧姆定律，定值电阻的电压为I额R0，根据串联电路电压的规律，当V2的示数大小为U1﹣I额R0时灯一定正常发光，如果此时记下V1的示数为U2，则灯的额定电压为U1﹣U2。
[9]此时小灯泡正常发光时电阻的表达式
8．（2024·湖北宜昌·一模）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“”字样的滑动变阻器，阻值分别为、、的定值电阻。
（1）小明连接了下面的电路，其中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“”并画出正确连线。
（2）小明将定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到 （选填“”或“”）端，再闭合开关，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，出现此现象的原因可能是 。排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为 。
（3）接下来断开开关，取下的定值电阻，分别把它换成、的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制 （选填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：
实验次数
电阻
电流
（4）由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（5）小明想用一块电流表和一个定值电阻测未知电阻的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
闭合、，此时电流表的示数为；
闭合、断开，此时电流表的示数为；
求未知电阻的表达式为： 。（用、、表示）
【答案】 b 定值电阻断路 0.4 电压表 反比
【详解】（1）[1]如图的电路中，电压表与滑动变阻器并联了，是错误的， 将电压表与定值电阻并联，即电压表的中间接线柱应连接到定值电阻的左端，如图：
（2）[2]排除故障后,小明将5Ω定值电阻连入电路,根据保户电路的原则，应将滑动变阻器的滑片移动到b端，即阻值最大端,再闭合开关。
[3]电流表无示数，说明电路出现断路故障，电压表有示数，说明断路部分在和电压表并联的部分，故为定值电阻断路。
[4]调节滑动变阻器的滑片,使电压表的示数为某一定值,此时电流表的示数如图乙，由电路图知电流表使用小量程，分度值为0.02A,指针在第二大格处，所以示数为0.4A。
（3）[5]接下来断开开关,取下5Ω的定值电阻,分别把它换成10Ω、20Ω的定值电阻，闭合开关。因为研究电流与电阻的关系时，应控制电阻两端的电压不变，所以调节滑动变阻器,控制电压表的示数不变。
（4）由数据可知，每一次的电流与电阻的乘积都相等，即
所以可得结论：当导体两端的电压一定时,通过导体的电流与导体的电阻成反比。
（5）[7]①闭合S、S1，此时电流表的示数为I，由图知，此电流为干路电流，即干路电流为I；
②闭合S、断开S1,此时电流表的示数为I1，即未知电阻的电流为I1；根据并联电路的干路电流等于各支路电流之和知，R0的电流为：；则电源电压为
；
③根据得未知电阻的表达式为
9．（2024·山西晋中·一模）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线 ；
（2）连接电路过程中，开关应 ，滑动变阻器的滑片应移动到 端（选填“最左”或“最右”）；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 ；（填选项符号）
A．灯泡短路
B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 ；
（7）小组同学在实验时电流表坏了，于是找来了一个已知阻值为的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，请你将实验步骤补充完整：
①断开开关闭合开关，移动滑片P，使电压表示数等于小灯泡的额定电压
②滑动变阻器的滑片 （选填“向左移动”“向右移动”或“位置不变”），断开开关，闭合开关，记下电压表示数U；
③小灯泡额定功率表达式： （用、U、表示）。
【答案】 断开 最左 B 0.14 右 0.625 位置不变
【详解】
（1）[1]根据实验要求，电流表应串联在电路中，电压表测灯泡两端电压，改正的方法是将灯泡右端与电流表正接入柱的连接改接到电压表负接线柱上，如图所示
（2）[2][3]连接电路过程中，为防止连接导致电路损坏，开关应断开，为防止电流过大而损坏电路及元件，滑动变阻器应接入最大阻值，即滑片P应移到最左端。
（3）[4]闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，表明电路可能存在断路，电压表有示数，表明电压表两接线柱到电源两极为通路，则断路可能发生在与电压表并联的部分，即电路的故障可能是灯泡断路，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
（4）[5]电流表指针如图乙所示，电流表接入量程为0~0.6A，分度值为0.02A，则此时通过小灯泡的电流是0.14A。
（5）[6]电压表的示数为2.0V，低于灯泡的额定电压2.5V，根据串联电路分压的规律，为了测量小灯泡的两端电压为额定电压，应减小滑动变阻器接入的阻值，故此时应该向右端移动滑动变阻器的滑片。
（6）[7]如图丙所示，当灯泡两端电压为2.5V，通过的电流为0.25A，则小灯泡的额定功率为
（7）①断开开关S1闭合开关S2，灯泡与R0串联，电压表测灯泡两端电压，移动滑片P，使电压表示数等于小灯泡的额定电压。
②[8]为保持灯泡两端电压为额定电压不变，滑动变阻器的滑片位置不变，断开开关，闭合开关，电压表测灯泡与R0总电压，记下电压表示数U，则电路中电流为
③[9]小灯泡额定功率表达式为
10．（2024·重庆北碚·模拟预测）疯狂物理第二小组的三位同学小王，小傅，小陈用如图所示装置探究电流与电压的关系，电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）小王在连接电路时，开关应处于 状态。连接好的电路如图甲所示，电路中部分连接不合理，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 ；
（2）正确连接电路后，闭合开关，改变滑片位置，小陈记录实验数据如下表所示，第三次实验的电流如图乙所示，示数为 A。根据表中数据可归纳得出结论 ；
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.20 0.40 0.50
（3）同组的小傅在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑，无法由当前的电路测量得出，则这组数据是第 次的实验数据，由表可知实验中所使用定值电阻的阻值为 Ω；
（4）小傅还想探究“电流与电阻的关系”，于是完成表格第二次探究后仅将电阻更换成原电阻的两倍，闭合开关后电路中的电流将变成 A，此时电压表示数为U，接下来小傅将电阻换成25Ω进行实验，发现无论怎样移动滑片P都无法使电压表示数为U，则小傅可以更换一个不高于 V的电源电压。
【答案】 断开 0.3 在导体电阻不变时，导体中的电流与导体两端电压成正比 一 5 0.15 2.7
【详解】（1）[1]为保护电路，在连接电路过程中，开关应该是断开的。
[2]此时，电压表测量一段导线两端电压，未测量定值电阻两端电压。故应改为并联在定值电阻两端，如图所示：
（2）[3]电流表使用0~0.6A量程，分度值为0.02A，此时示数为0.3A。
[4]表中数据具有以下特点
即对应的电压与电流的比值相同，故结论是：导体电阻不变时，导体中的电流与电压成正比。
（3）[5][6]根据第二次数据可以计算出定值电阻的阻值为
当变阻器全部连入电路时，变阻器两端分担的电压最大，定值电阻两端电压最小，为
即在调节过程中，定值电阻两端电压最小为0.6V，不可能调节为0.5V。故第一次是拼凑的。
（4）[7][8]第二次实验时，变阻器连入电路的电阻为
当将定值电阻的阻值更换为
此时，电路中电流为
定值电阻两端电压为
在探究过程中，应该保持定值电阻两端电压为1.5V不变。定值电阻阻值越大，分担的电压就越高，为了保持其两端电压不变，有两种方法，一是增大变阻器的最大阻值，以分担更多的电压；二是减小电源电压。当变阻器全部连入电路时（此时变阻器分担电压最大），如果定值电阻两端电压为1.5V，电源电压为
即将25Ω电阻连入电路进行探究，即使变阻器阻值调到最大，电源电压也不能高于2.7V，否则，定值电阻两端电压就会高于1.5V。
11．（2024·四川泸州·二模）小明利用电学实验盒设计并进行了以下几组实验（采用的电源都是三节新干电池）：
（1）实验一：利用图甲电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为U0不变；
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片置于图中最右端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于 而造成的；
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，多次实验，得到I与的关系如图乙所示，U0= V；
③在本实验的交流与评估环节，甲同学想知道每次实验中滑动变阻器连入电路的电阻值，但又无法从滑动变阻器上读取。乙同学思考了一会儿，发现一个规律：在电压表示数为U0时，无论电阻箱取哪个阻值，滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的 倍；
（2）实验二：将图甲中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到丙所示图像，则小灯泡的额定功率为 W；当小灯泡的电功率为0.6W时，小灯泡的电阻为 Ω；
（3）实验三：小明打算增加一个阻值为R0的电阻，用图丁所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 （用已知字母表示）。
【答案】 电阻箱短路 2 1.25 1.25 3.75
【详解】（1）①[1]电流表有示数，电压表示数为零，故障可能是电压表被短路或电压表断路；由于调节滑动变阻器时，电流表示数有明显变化，则说明电阻箱未接入电路，据此可知电路故障可能是电压表或电阻箱被短路。
②[2]由I与关系图线知，当电流为0.1A时，为0.05Ω-1，则，则电压
③[3]由题意可知电源为三节新干电池，所以电源电压
由串联电路的电压规律可知，滑动变阻器两端分得的电压
由串联电路分压原理可知
解得
在电压表示数为U0时，无论电阻箱取哪个阻值，滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的1.25倍。
（2）[4]灯泡的额定电压为2.5V，根据图丙可知，对应的电流，则灯的额定功率
[5]根据图丙可知，当小灯泡的电功率为0.6W时，通过灯泡的电流，灯泡两端电压，由欧姆定律可得小灯泡的电阻为
（3）[6]闭合开关S、S1，电压表测量小灯泡两端的电压，移动滑片P使电压表的示数为U1，即小灯泡两端的电压是U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，电压表测量小灯泡和定值电阻两端的电压，记下电压表的示数为U2，由于电路连接方式不变，电路中电阻不变，电流不变，此时灯泡两端的电压仍为U1；根据串联电路电压规律，定值电阻两端的电压是
定值电阻中的电流为
定值电阻和小灯泡串联，根据串联电路电流处处相等，则小灯泡中的电流是
小灯泡的功率为
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压轴题03 电路故障综合
断路、短路的电路连接及其特点；
用电流表、电压表检测故障并会分析；
用电流表、电压表有无示数及其动态变化问题；；
电路故障在电学实验中的应用。
1.电路故障
电路故障一般都含有两方面内容：一是故障的性质，即是短路还是开路；二是故障的位置，即故障发生在哪个元件上。所以一个电路中故障，要从这两个方面分析。
2．串联电路故障：
开关s闭合后，电路正常工作，如果电路某一处出现故障，引起的电表变化现象如下表。
故障 电流表A示数变化 电压表V1示数变化 电压表V2示数变化
R1断路 变小 变大 变小
R1短路 变大 变小 变大
R2断路 变小 变小 变大
R2短路 变大 变大 变小
3．并联电路故障：
开关S闭合后，电路正常工作，如果并联电路出现故障，根据并联电路特点，即电压表不发生改变，且不会出现电阻短路故障，只会出现断路故障，因此故障现象减少，如下表。
故障 电流表A1示数变化 电流表A2示数变化 电流表A示数变化
R1断路 变小 不变 变小
R2断路 不变 变小 变小
R1、R2断路 变小 变小 变小
目录：
01 断路、短路的连接情况及特点
02 用电压表检测电路故障
03 用电流表检测电路故障
04 用电流表、电压表检测电路故障
05 电流表无示数、电压表有示数
06 电压表无示数、电流表有示数
07 电流表、电压表均无示数
08 电流表、电压表的示数动态变化
09 用欧姆定律推测电路故障
10 假设条件、推出结论的电路故障综合辨析
11 电路故障在测量小灯泡电功率实验中的应用
12 电路故障在其他电路实验中的应用
13 家庭电路中的电路故障
01 断路、短路的连接情况及特点
1．（2024·湖南·一模）如图所示，闭合开关S，两灯都不亮，当用一根导线分别连接a、b点，c、d接线柱时，两灯都不亮；连接e、f接线柱时，只有一只灯泡发光。则电路故障可能是（ ）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路
C．灯泡L2短路 D．开关S断路
2．（2023·四川绵阳·模拟预测）如图所示，在三个电阻R1、R2和R3中只有一个电阻断路，一个电阻短路，现用一只标有“220V”字样的较大功率的灯泡对该电路进行检测，当它接在下表所列的某两点时，灯泡的亮暗情况如表所示，则（ ）
灯并接处 a、d a、b b、c c、d a、c
灯发光情况 正常发光 不发光 比正常发光暗 不发光 比正常发光暗
A．电阻R1断路，电阻R2短路 B．电阻R1短路，电阻R2断路
C．电阻R1断路，电阻R3短路 D．电阻R1短路，电阻R3断路
02 用电压表检测电路故障
3．（2024·安徽亳州·二模）在电学实验中，通常用电压表来检测电路故障。如图所示电路中，电源电压为3V，闭合开关后，两灯泡均不亮，经检测，确定是灯泡L2断路，则检测过程中下列说法中错误的是（ ）
A．电压表接ad时示数为3V
B．电压表接ab时示数为3V
C．电压表接ac时示数为3V
D．电压表接bc时示数为3V
4．（2024·天津·模拟预测）如图所示电路，连接电路后，闭合开关S，小灯泡L1不发光，L2发光，电压表指针有明显偏转，示数接近电源电压。若电路中只有一处故障，则造成这一现象可能的原因是（ ）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路
C．灯泡L2短路 D．灯泡L1短路
5．（2024·江苏南京·模拟预测）如图所示电路，开关闭合后，发现L1、L2都不亮。小明将开关、L1和L2的接线柱分别用a、b、c、d、e、f表示，用一块电压表检测电路故障。表中是他记录的检测数据。则故障的原因可能是（ ）
电压表接入位置 a、f a、e a、d a、c a、b
电压表示数（V） 3 3 3 3 0
A．导线bc发生断路 B．开关发生断路
C．L1灯丝断路 D．L2被短路
6．（2023·江苏镇江·中考真题）如图所示，在探究串联电路电压特点的实验中，闭合开关，发现两只小灯泡都不发光，两只电压表示数均为3V，则可能发生的故障是（ ）
A．L2短路 B．L1断路 C．L2断路 D．S 断路
7．（2023·江苏南京·中考真题）如图所示，两只灯泡都不亮。在闭合开关且不拆开导线的情况下，将M接电源“+”极， N依次试触A、B接线柱，发现电压表示数前后两次相等，且接近3V。若故障是由两灯引起的，则可能是（ ）
A．L1、L2都短路
B．L1、L2都断路
C．L1短路且L2断路
D．L1断路且L2短路
03 用电流表检测电路故障
8．（2023·山东淄博·二模）将灯泡L1“3V，0.3A”和灯泡L2“3.8V，0.3A”接入电源电压3V保持不变的电路，如图所示，则电流表A2测得是通过灯 的电流。灯泡L1正常发光时的电功率是 W。闭合开关，发现只有一盏灯亮，且两电流表的示数相同，若电路故障仅是灯泡出现问题，则故障是 。
9．（2023·江苏南京·一模）如图所示电路中，由于接线柱接触不良导致电路发生了断路故障。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上、现通过接入一个电表来判断故障。
（1）将一个电流表接入到A点；
（2）闭合开关S后的操作： ，若观察到现象： ，则其对应的故障： 。
04 用电流表、电压表检测电路故障
10．（2024·四川广元·二模）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关S，电路正常工作，电压表、电流表均有示数，一段时间后，电路中有一个电表的示数突然变大，电阻 R1或 R2有一处发生故障，其他元件完好。 下列说法正确的是（ ）
A．一定是 R1短路 B．一定是 R2短路
C．可能是 R1断路 D．可能是 R2断路
11．（2024·上海普陀·一模）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。一段时间后发现有一只电表的示数变大，已知故障仅出现在电阻或。若将和的位置互换，与互换前比较，下列说法正确的是（ ）
A．若电压表示数不变，一定断路
B．若电流表示数变小，一定断路
C．若电流表示数不变，可能短路
D．若电压表示数变大，可能短路
12．（2023·内蒙古呼和浩特·中考真题）如图为某实验小组设计的电路，电源电压保持不变。闭合开关后电路正常工作，一段时间后，发现只有一只电表示数变大，经排查，故障只发生在电阻R或灯L上，则以下分析正确的是（ ）
A．一定是灯L短路 B．可能是灯L断路
C．可能是电阻R短路 D．可能是电阻R断路
05 电流表无示数、电压表有示数
13．（2023·湖南永州·中考真题）如图所示，当开关S闭合后，电流表无示数，电压表的示数接近电源电压。若电路中只有一处故障，则故障可能是（ ）
A．灯L1断路 B．灯L1短路
C．灯L2断路 D．灯L2短路
14．（2023·安徽池州·三模）如图所示，已知电源电压是3V，当开关S闭合后，两盏灯都不亮，电压表的示数接近3V，则电路可能出现的故障是（ ）
A．短路 B．短路
C．灯丝断了 D．灯丝断了
06 电压表无示数、电流表有示数
15．（2024·河北唐山·一模）如图所示的电路图中，L1 和 L2 是两个完全相同的小灯泡。闭合开关后，两个小灯泡都能发光。过了一会，突然有一个小灯泡熄灭，并且只有一个电表有示数，则故障原因可能是（ ）
A．L1 短路 B．L1 断路 C．L2 短路 D．L2 断路
16．（2023·江苏常州·一模）如图所示，当开关S闭合时，电流表没示数，小灯泡L不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，结果只有cd间没有示数，ab、bc间电压表示数均为电源电压。假设导线连接良好，电路只有一处故障，则电路中的故障是 。若该电路故障排除后，闭合开关后发现小灯还是不亮，再次测量上述三处电压，均有示数，则原因是 。
07 电流表、电压表均无示数
17．（2023·福建·中考真题）如图所示，闭合开关S，滑动变阻器滑片P移动过程中，灯突然熄灭，电压表和电流表均无示数。若电路中仅有一处故障，则故障不可能是（ ）
A．电流表接线松开 B．小灯泡L断路 C．滑动变阻器R断路 D．开关S接触不良
08 电流表、电压表的示数动态变化
18．（2023·陕西西安·模拟预测）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，两电表均有示数，一会儿后，两电表仍有示数，且其中一电表示数变小，另一电表示数不变。排除故障后，将滑动变阻器滑片向左移动。下列说法正确的是（ ）
A．电路故障为定值电阻断路
B．电路故障为滑动变阻器短路
C．排除故障后，滑片向左移动，两表示数均变小
D．排除故障后，滑片向左移动，整个电路消耗的电功率变小
19．（2024·上海·模拟预测）在图所示电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1、R2阻值均为R0，闭合开关电路正常工作。过了一会，电压表V的示数减小。已知电路中只有一处故障，且发生在电阻R1或R2处。
①电路中存在的故障是： ；
②若只将电阻R1、R2在电路中的位置互换，然后在电阻R1与开关之间串联一个电流表，写出两电表的示数及对应的故障 。
09 用欧姆定律推测电路故障
20．（2023·黑龙江齐齐哈尔·三模）如图甲所示，电源电压保持不变，闭合开关S后，两灯均发光（设灯丝电阻不变），电压表示数为U，过一段时间后，突然两灯均熄灭，且有一个电表的示数变大，已知两灯中仅有一个出现了故障。请你判断故障情况是 ；在如图乙所示的电路中，电源电压6V，R1=12Ω，电压表量程为0~15V，电流表A量程为0~3A、A1量程为0~0.6A，闭合开关S，R2连入电路的阻值最小为 Ω。
21．（2023·江苏盐城·二模）物理兴趣小组的同学，为了探究滑动变阻器的电流、电压关系，按照如图甲的电路进行实验。闭合开关S，让滑片P从最右端开始向左滑动，测量滑片到最右端的距离x，同时观察电压表、电流表的示数，记录数据并绘制电压表读数U与x的关系图象如图乙所示，电流表读数I与x的关系图象如图丙所示。根据题目信息，滑片P距离最右端的距离x在0~5cm的过程中，电流表读数I始终为零的原因是 ，滑片P每滑动1cm滑动变阻器的阻值变化 Ω，若电流表的量程为0~3A，则此电路的最大功率可达 。
10 假设条件、推出结论的电路故障综合辨析
22．（2023·湖北武汉·模拟预测）在探究串联电路的电压规律时，某同学连接了如图所示的电路。对于实验过程中出现的现象及分析，下列说法正确的是（ ）
A．闭合开关后，若电压表示数为0，可能是L1断路
B．闭合开关后，若电压表的示数为0，一定是开关断路
C．若L1被短接，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表的示数等于电源电压
D．若L1断路，闭合开关后，L1和L2都不亮，电压表的示数等于电源电压
23．（2023·四川遂宁·二模）某同学用如图所示的2个灯泡设计“探究串联电路电压特点”的特点，灯泡“6V 6W”、“6V 3W”开关闭合后，对于实验过程中出现的现象及分析正确的是（ ）
A．如果灯泡不亮，一定是短路
B．如果电压表示数为零，不一定是灯泡开路
C．如果灯泡比暗，是因为的电流比小
D．如果让其中一个灯泡正常发光，电源电压为12V
24．（2023·山东泰安·二模）如图所示电路，电源电压恒为3V。闭合开关S后，小灯泡、均发光；一段时间后，电压表示数突然变为3V。若电路中有且只有一处故障，且故障一定发生在灯泡上，则下列关于电路故障判断正确的是（ ）
A．灯泡肯定不亮了
B．如果两灯都不发光，则故障应为断路
C．如果还有一盏灯发光，则故障应为短路
D．如果此时把开关S断开，电压表示数将变为零
11 电路故障在测量小灯泡电功率实验中的应用
25．（2024·湖北·一模）如图是某同学在测量小灯泡功率时的实验器材和部分连线，实验中电源电压恒定，小灯泡额定电压为2.5V
（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整。要求滑片向右移时，灯泡变亮。
（2）若闭合开关后，小灯泡不亮，电压表有示数，但电流表无示数，则电路中发生的故障可能是 。
（3）排除故障后，该同学继续实验，并将实验过程中的数据填写在下表中。分析实验数据可知：
实验次数 1 2 3 4 5
电压U/V 3 0.5 1.3 2.5 2.8
电流I/A 0 0.16 0.21 0.30 0.32
①小灯泡的额定功率为 W；
②实验中电源电压为 V，滑动变阻器的最大电阻不小于 Ω（结果保留一位小数）。
26．（2024·安徽合肥·模拟预测）在“测定小灯泡电功率”的实验中，某同学选用的器材如下：两节干电池、额定电压为2.5V的小灯泡（额定功率约1.2W）、电流表、电压表、滑动变阻器、开关和导线。
（1）请你用笔画线代替导线，将如图甲所示的实物电路连接完整，要求：①导线不能交叉，②当滑动变阻器的滑片P向左移动时，小灯泡变亮。( )
（2）他连接好电路，闭合开关S，发现电流表几乎无示数，电压表的示数接近电源电压，则故障的原因可能是小灯泡 （选填“短路”或“断路”）。
（3）故障排除后，他闭合开关S，调节滑动变阻器使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图乙所示，则测得小灯泡的额定功率为 W。
（4）该同学仔细思考后发现，若不用电流表，而用已知阻值的定值电阻R0、三只开关、电压表、电源和滑动变阻器等器材也能测出小灯泡的额定功率。他设计了如图丙所示的电路图，实验步骤如下：
①闭合开关S、S1，断开开关S2，调节滑片P的位置使电压表的示数为U额，此时小灯泡正常发光；
②闭合开关S、S2，断开开关S1，保持滑片P的位置不变，记录电压表此时的示数U；
③小灯泡额定功率的表达式P额= （用含 R0、U额、U的式子表示）。
27．（2024·陕西西安·二模）小明学习了电功率的知识后，在家中找来了一个标有额定电压为“6V”的小灯泡，为了测定该小灯泡的额定功率，他在学校的实验室找到了相关器材，并进行了如下实验，已知电源电压恒为8V。
（1）图甲中有一根导线接错了，请在这根导线上打“×”，并用笔画线代替导线，改到正确的位置；( )
（2）小明在实际操作中发现灯泡很暗，电流表和电压表示数均很小，无论怎样移动滑片，电表的示数几乎不变，你认为出现此现象的原因是 （选填字母）；
A．滑动变阻器同时接入了下方的两个接线柱
B．灯泡的电阻太小
C．滑动变阻器的最大阻值太小
（3）排除故障后，闭合开关，发现电压表的示数如图乙所示，接下来他应该将滑动变阻器的滑片向 移动（选填“左”或“右”），同时眼睛注意观察 （选填“电流表”“电压表”或“灯泡”），直到灯泡正常发光；
（4）经多次测量，小明绘制了小灯泡的I-U图像，如图丙所示，则该小灯泡的额定功率为 W；
（5）若该实验中电压表标有15V的接线柱损坏了无法使用，于是他向老师请教，老师告诉他用该电压表仍能测量该灯泡的额定功率，你认为老师的方案可能是 （选填字母）；
A．只将电源电压减小
B．将该电压表并联到滑动变阻器的两端
（6）小明还想用该灯泡和电压表测量一个未知电阻Rx的阻值，于是他设计了如图丁所示的电路图，操作步骤如下。
①闭合开关S、S1，断开S2，移动滑动变阻器滑片，使电压表的示数为3V；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，闭合S、S2，断开S1，电压表示数为4.5V；则Rx= Ω。
28．（2024·陕西西安·二模）做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器材：电源（电压恒为）、小灯泡（额定电压为，灯丝电阻为左右）、电流表、电压表、开关各一个、规格分别为R1“”和R2“”的滑动变阻器各一个、导线若干。
（1）图甲是设计实验的电路图，为了完成实验，滑动变阻器应选用的规格为 （选填“R1”或“R2”）；
（2）按电路图连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时小华 （选填“能”或“不能”）确定电路一定存在故障；
（3）闭合开关，移动滑动变阻器的滑片P，观察电压表示数，使小灯泡正常发光，此时，电流表示数如图乙，则灯的额定功率是 W；
（4）若利用图甲所示的电路中的实验器材，是不能完成“探究电流与电压的关系”的实验研究，原因是小灯泡的灯丝电阻 ；
（5）在不使用电流表的情况下，按图丙所示的电路，测额定电压为的小灯泡的额定功率，使用的滑动变阻器标有“”。已知一个定值电阻，电源电压高于小灯泡的额定电压但数值未知。
实验步骤如下：
①按图丙连接电路，移动滑动变阻器的滑片P使小灯泡两端电压为 V；
②断开开关，保持滑动变阻器的滑片位置不变，用已知电阻的定值电阻替换小灯泡，读出电压表示数为3.5V；
③将滑动变阻器的滑片移到最右端，电压表示数为，电源电压为 V；
④小灯泡的额定功率为 W。
29．（2024·广东江门·一模）如图所示是九3 班的同学们测量小灯泡的电功率的实验装置，所用小灯泡上标有“2.5V”字样，它的电阻大约为 10Ω，可供选用的滑动变阻器R1和R2的最大阻值分别为 10Ω、50Ω，电源电压为6V保持不变。
（1）请在图甲中用笔画线代替导线，把电路连接完整（滑片P向左移动时灯变暗）；
（2）实验应该选用的滑动变阻器是 （填“R1”或“R2”）；
（3）小明同学所在小组在连接好电路后闭合开关，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数。进一步观察并检查电路，发现电压表、电流表、导线及其连接均完好。电路可能的故障是 （假设电路只有一处故障）；
（4）小张同学所在小组在正确连接电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，但电流表有示数，接下来应进行的操作是 ；
A．更换小灯泡 B．检查电路是否断路
C．向左移动滑动变阻器滑片 D．向右移动滑动变阻器滑片
（5）如图乙所示为小王同学所在小组在某时刻电压表的读数，为了测量小灯泡的额定电功率，应将滑片向 （选填“左”或“右”）端滑动。灯泡正常发光时电流表的示数如图丙所示，则灯泡的额定功率为 W；
（6）完成上述实验后，小李同学总结如下：在用伏安法进行的以下几个探究实验中，需要多次测量求平均值的是 （只填序号）。
A．测量定值电阻的电阻值 B．测量小灯泡的电阻值
C．测量定值电阻的电功率 D．测量小灯泡的电功率
12 电路故障在其他电路实验中的应用
30．（2024·陕西西安·二模）在“探究电流与电压的关系”实验中，实验小组设计并连接了如图甲所示的电路。
（1）在连接电路过程中开关应处于 状态，滑动变阻器的滑片应位于阻值 ；
（2）闭合开关，发现电流表有示数，电压表无示数，已知导线、仪表均完好且接触良好，则故障原因可能是定值电阻 （选填“断路”或“短路”）；
（3）排除故障后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，当电压表的示数为1.0V时，电流表示数如图乙所示，则电流表示数为 A；继续移动滑动变阻器的滑片，进行多次测量，记录实验数据如表：
实验次数 1 2 3 4
电压 1.0 1.6 2.2 2.8
电流 0.16 0.22 0.28
分析表中数据可知：在电阻一定的情况下，通过导体的电流与导体两端的电压成 ；
（4）实验中，小明想测量一个未知电阻的阻值，由于同组的其他同学操作失误使得电流表被烧坏，于是设计了如图丙所示的电路对的阻值进行测量，已知滑动变阻器的最大阻值为R，实验步骤如下：
①将滑动变阻器的滑片移至最左端时，电压表的读数为U；
② ，读出电压表示数为；
③待测电阻的阻值表达式为 （用已知量和测量量表示）。
31．（2024·陕西西安·三模）在“探究通过导体的电流与电阻的关系”实验中，小明利用可调电压电源（可调为1.5V，3.0V、4.5V、6.0V之一）、5个定值电阻（阻值分别为5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω）滑动变阻器（10Ω，1A）、电压表和电流表做了如下实验：
（1）他根据图甲所示电路图连接成了图乙所示的实物电路，其中只有一根导线连接错误，请在这根导线上打“×”，并用笔重新画一根正确连接的导线（连线不要交叉） ；
（2）改正图乙电路后，闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于 （A/B）端；
（3）连接电路后，闭合开关，移动滑动变阻器滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，产生这一故障的原因可能是R 。
（4）小明将电源电压调为3V，进行实验；
①排除故障后，当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图丙所示，则通过定值电阻R的电流大小为 A，它的阻值是 Ω。
②上一步实验做完后，保持滑动变阻器滑片P不动；将定值电阻R换成10Ω电阻，闭合开关后，电流表示数变为 A，滑动变阻器滑片P应向 （选填“A”或“B”）调节，
③小明继续换上30Ω电阻后，无论怎样移动滑动变阻器滑片，电压表始终达不到需要的电压值，小明发现：在不增加任何器材的前提下，将电源电压调节为 V，也可完成后续实验。
（5）小明根据实验数据描绘出了如图丁所示的图像，可以得出结论( )
A．通过导体的电流与导体两端电压成正比，与导体电阻成反比；
B．当导体两端电压不变时，通过导体的电流与电阻成反比；
C． 当导体电阻不变时，通过导体的电流与导体两端电压成正比；
（6）小红利用现有器材又做了下面的实验：
①按图甲连接电路，将电源电压调到某个值在电路安全条件下闭合开关，移动滑片直到电压表示数为2.5V；
②保持滑片不动，换接入另一个定值电阻，调节电源电压在电路安全条件下闭合开关，发现电压表示数恰好为2.5V；通过以上实验现象可以推断：此时滑动变阻器接入电路的阻值为 Ω。
32．（2023·安徽·二模）如图是小强在做“探究串联电路中电流、电压特点”实验时连接的实物电路，当开关闭合时，发现灯L1亮、L2不亮，电流表有示数，电压表无示数，若故障只出现在灯泡处，则此故障的原因可能是 。
13 家庭电路中的电路故障
33．（2024·江苏常州·一模）如图是安装完成的部分家庭电路示意图。闭合开关灯不亮，用测电笔测a点、b点氖管均发光，c点、d点氖管不发光。此电路故障可能是（ ）
A．ab间短路 B．bc间断路 C．插座发生短路 D．进户的火线断路
34．（2024·安徽六安·模拟预测）如图是某家庭电路的一部分，下列说法正确的是（ ）
A．电冰箱接入三孔插座后其外壳与零线相连
B．断开开关S时，用测电笔接触A点氖管发光，接触B点氖管不会发光
C．闭合开关S时，电灯不亮，保险丝未烧断，可能是电灯短路
D．用测电笔辨别火线、零线时，手指不能接触笔尾金属体
35．（2024·江苏苏州·一模）如图所示的正常家庭电路中，B、C线间的电压为 V。在插座上接入电扇的瞬间，灯L突然熄灭，移除电扇，用测电笔测插座的左、右孔，氖管均发光，则故障为 （A/B）线上的熔断器断路。
一、单选题
1．（2024·安徽合肥·一模）如图所示是家庭电路的部分电路，下列说法正确的是（ ）
A．若保险丝熔断了，一定发生了短路
B．若导线间断路，插座就不能对外供电
C．若闭合开关S，灯泡L不发光。用测电笔检测e点，氖管发光，则说明之间可能出现断路
D．若间断路，灯泡工不能正常工作
2．（2024·江西赣州·一模）如图所示，电源电压恒为5V，开关S闭合后电压表示数为2V，下面情况不可能发生的是（ ）
A．闭合开关时，两灯泡不一样亮 B．断开开关时，电压表的示数变大
C．若短路，还能发光 D．若开路，还能发光
3．（2024·安徽合肥·一模）如图所示电路中电源电压保持不变，关于电路的工作情况，下列说法中正确的是（ ）
A．同时闭合开关S1和S2，通过L1、L2的电流一定相同
B．开关都闭合，若将电压表和电流表的位置对调，两表都被烧坏
C．先闭合开关S1，再闭合开关S2，电压表示数不变，电流表示数变小
D．开关都闭合，若电流表开路，则电压表示数为零
二、填空题
4．（2024·上海杨浦·一模）在如图所示的电路中，电源电压为不变。闭合开关S，观察到电压表V1指针未发生偏转。若电路中仅有一处存在故障，且只发生在电阻、上。
①为进一步确定故障，可在 间并联一个完好的电阻。（选填“ab”“bc”或“ac”）；
②若与的阻值相等，根据上述方案，写出闭合开关后电压表V1与电压表V2示数及其对应故障 。
5．（2024·安徽黄山·一模）如图所示，闭合开关，发现两灯不亮。为了查找原因，连接a和b时，L1灯不亮，L2很亮，则故障的原因可能是 。
6．（2024·上海奉贤·一模）在图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1阻值为R0，R2的阻值为2R0。闭合开关S，发现只有一只电表的示数发生变化，已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。请写出闭合开关S后电流表和电压表的示数及对应的故障 （写出所有可能的情况）
三、实验题
7．（2024·辽宁鞍山·一模）小明利用如图甲所示的电路，探究“导体的电流跟电阻的关系”。实验器材：电源（电压恒为4.5V），电流表、电压表各一只，一个开关，三个定值电阻（5Ω、10Ω、15Ω），两只滑动变阻器（“10Ω 2A”、“20Ω 1A”），导线若干。
（1）用笔画线代替导线完成图甲电路的连接。
（2）实验中小明发现，闭合开关后，两电表的指针处于图乙所示的状态，则电路故障可能是 。
（3）改正错误后，小明先用5Ω的电阻做完实验后，断开开关，将10Ω的电阻接入电路，闭合开关发现电压表的示数变 。
（4）当小明改用15Ω的电阻继续实验时，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，都无法使电压表的示数达到实验要求的值，则小明选用的滑动变阻器的规格是 。
（5）除了更换滑动变阻器的方案以外，小明想到原有器材不变，调整定值电阻两端的电压也可以完成实验，他应控制定值电阻两端的电压范围是 。
（6）为了测量额定电流为I额的小灯泡正常发光时的电阻。设计了如图丁所示电路，电源电压未知、定值电阻的阻值为R0.请你将实验步骤补充完整。
①只闭合开关 ，将滑动变阻器的滑片移至最左端，读出电压表V1的示数为U1；
②只闭合开关 ，再次调节滑片，直到电压表V2的示数为 ，此时小灯泡正常发光，电压表V1的示数为U2；
③小灯泡正常发光时电阻的表达式是 。
8．（2024·湖北宜昌·一模）小明在“探究电流与电阻关系”的实验中，准备了如下实验器材：干电池，标有“”字样的滑动变阻器，阻值分别为、、的定值电阻。
（1）小明连接了下面的电路，其中有一条导线连接有误，请将连接错误的导线打“”并画出正确连线。
（2）小明将定值电阻连入电路，将滑动变阻器的滑片移动到 （选填“”或“”）端，再闭合开关，闭合开关，发现电流表无示数，电压表有示数，出现此现象的原因可能是 。排除故障后，调节滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为某一定值，此时电流表的示数如图乙，示数为 。
（3）接下来断开开关，取下的定值电阻，分别把它换成、的定值电阻，闭合开关，调节滑动变阻器，控制 （选填“电流表”或“电压表”）示数不变，分别读取相应的电流表示数，记录在表中：
实验次数
电阻
电流
（4）由数据可知：当导体两端的电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成 。
（5）小明想用一块电流表和一个定值电阻测未知电阻的阻值，于是他和同组同学设计了如图丙所示的电路图，并进行如下实验操作：
闭合、，此时电流表的示数为；
闭合、断开，此时电流表的示数为；
求未知电阻的表达式为： 。（用、、表示）
9．（2024·山西晋中·一模）小丽在“测量小灯泡的电功率”实验中，实验器材有：电压恒为3V的电源一个、小灯泡（额定电压为2.5V）、电压表、电流表、滑动变阻器、开关各一个，导线若干。
（1）如图甲所示是小丽连接的实物电路，图中有一根导线连接错误，请你在连接错误的导线上打“×”并补画出正确的连线 ；
（2）连接电路过程中，开关应 ，滑动变阻器的滑片应移动到 端（选填“最左”或“最右”）；
（3）正确连接电路后闭合开关，发现灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，则电路的故障可能是 ；（填选项符号）
A．灯泡短路
B．灯泡断路
C．滑动变阻器短路
D．滑动变阻器断路
（4）电路故障排除后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，电流表指针如图乙所示，则此时通过小灯泡的电流是 A；
（5）电路连接正确操作后，小灯泡发光，此时电压表的示数为2.0V，为了测量小灯泡的额定电功率，这时应该向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片；
（6）小丽根据记录的多组数据，画出了小灯泡中电流随其两端电压变化的关系图象（如图丙所示），则小灯泡的额定功率为 ；
（7）小组同学在实验时电流表坏了，于是找来了一个已知阻值为的定值电阻，设计了如图丁所示的电路，也测出了小灯泡的额定功率，请你将实验步骤补充完整：
①断开开关闭合开关，移动滑片P，使电压表示数等于小灯泡的额定电压
②滑动变阻器的滑片 （选填“向左移动”“向右移动”或“位置不变”），断开开关，闭合开关，记下电压表示数U；
③小灯泡额定功率表达式： （用、U、表示）。
10．（2024·重庆北碚·模拟预测）疯狂物理第二小组的三位同学小王，小傅，小陈用如图所示装置探究电流与电压的关系，电源电压恒为3V，滑动变阻器的规格为“20Ω 1A”。
（1）小王在连接电路时，开关应处于 状态。连接好的电路如图甲所示，电路中部分连接不合理，但只需改动一根导线，即可使电路连接正确，请你在该导线上打“×”，并用笔画线代替导线画出正确的接法 ；
（2）正确连接电路后，闭合开关，改变滑片位置，小陈记录实验数据如下表所示，第三次实验的电流如图乙所示，示数为 A。根据表中数据可归纳得出结论 ；
实验次数 第一次 第二次 第三次 第四次 第五次
电压/V 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5
电流/A 0.10 0.20 0.40 0.50
（3）同组的小傅在检查数据时发现有一组数据有拼凑的嫌疑，无法由当前的电路测量得出，则这组数据是第 次的实验数据，由表可知实验中所使用定值电阻的阻值为 Ω；
（4）小傅还想探究“电流与电阻的关系”，于是完成表格第二次探究后仅将电阻更换成原电阻的两倍，闭合开关后电路中的电流将变成 A，此时电压表示数为U，接下来小傅将电阻换成25Ω进行实验，发现无论怎样移动滑片P都无法使电压表示数为U，则小傅可以更换一个不高于 V的电源电压。
11．（2024·四川泸州·二模）小明利用电学实验盒设计并进行了以下几组实验（采用的电源都是三节新干电池）：
（1）实验一：利用图甲电路来探究电流与电阻的关系，实验中控制电压表示数为U0不变；
①开关闭合前，滑动变阻器的滑片置于图中最右端；将电阻箱调至某阻值，闭合开关，调节滑动变阻器时，发现电压表示数始终为零而电流表示数有明显变化，经检查是由于 而造成的；
②排除故障后，调节电阻箱阻值R，多次实验，得到I与的关系如图乙所示，U0= V；
③在本实验的交流与评估环节，甲同学想知道每次实验中滑动变阻器连入电路的电阻值，但又无法从滑动变阻器上读取。乙同学思考了一会儿，发现一个规律：在电压表示数为U0时，无论电阻箱取哪个阻值，滑动变阻器连入电路的阻值一定是电阻箱阻值的 倍；
（2）实验二：将图甲中电阻箱换成标有“2.5V”字样的小灯泡，实验得到丙所示图像，则小灯泡的额定功率为 W；当小灯泡的电功率为0.6W时，小灯泡的电阻为 Ω；
（3）实验三：小明打算增加一个阻值为R0的电阻，用图丁所示的电路测量小灯泡的电功率。闭合开关S、S1，移动滑片P使电压表的示数为U1；保持滑片P位置不动，只断开开关S1，闭合开关S2，记下电压表的示数为U2，则小灯泡的电功率为 （用已知字母表示）。
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