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【期末复习】2022-2023学年初三物理上册专项训练（电路故障分析）
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这是一份【期末复习】2022-2023学年初三物理上册专项训练（电路故障分析），共39页。
九年级上册物理（电路故障分析）专项训练（原卷版）
注意：
训练范围：苏科版九年级下册第14章。
【解题方法与技巧】
1、电压表与哪个元件并联，则其测量的就是哪个元件两端的电压；判断复杂电路中电压表的测量对象时，一般要利用“移线法”，适当移动电路中某些导线，以达到清楚地判断电压表测量对象的目的。
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、选择型电路故障题可用排除法解答；解题时应逐一分析每一个选项是否与题中出现的现象相吻合。
4、填空型电路故障题可用分析法解答；解题时应逐一分析每个元件是否有短路或断路的可能性。
【专项提升训练】
一、选择题。
1．（2022•盐城）如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障，该电路的故障可能是（ ）
A．电流表断路 B．电压表短路 C．铅笔芯断路 D．灯泡断路
2．（2021秋•武冈市期末）在如图所示的电路中，电源电压6V，闭合开关后两灯均不发光，用电压表测量电路中a、b间电压为0，b、c间电压为6V，则电路中的故障可能是（ ）
A．灯 L2断路 B．灯L1和L2均断路 C．灯 L1断路 D．灯 L1 和且L2均短路
3．（2022秋•沙坪坝区校级月考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，电路正常工作，一段时间后。发现电路中只有一个电表的示数变大，且故障只发生在电阻R1或R2上，其他元件仍保持完好，为判断故障，将电流表A与R1位置互换，则下列说法正确的是（ ）
①互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，R1短路
②互换后，电流表A示数变大，电压表V示数不变，R2断路
③互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，R2短路
④互换后，电流表A示数不变，电压表V示数不变，R2断路
A．①④ B．②④ C．③ D．③④
4．（2022•呼和浩特）如图所示，小嫒同学设计了一个简单的“调光电路”。电路连接好后闭合开关，导线完好，却发现小灯泡不亮，电流表无示数。于是用一个完好的电压表探测电路故障，将电压表接在ab两点，发现无示数；接在ac两点，发现有示数。对故障分析，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器断路 C．小灯泡短路 D．小灯泡断路
5．（2021秋•武安市期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，灯L不发光，电压表指针有明显偏转。若此电路中只有一处故障，则对于电路可能故障的判断，下列说法不正确的是（ ）
A．灯L短路 B．灯L开路 C．滑动变阻器R2开路 D．定值电阻R1开路
6．（2022•镇江）图示电路在闭合开关后，两电流表正常工作，且读数相同，则可能发生的故障是（ ）
A．R短路 B．R断路 C．L短路 D．L断路
7．（2022•普陀区二模）等值电阻R1、R3组成如图（a）所示的电路，闭合开关S1，电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1；然后取R3与等值电阻R2组成如图（b）所示的电路，闭合开关S2，电压表V2示数和电流表A2示数的比值为k2，k1与k2相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在故障，则下列判断正确的是（ ）
A．电阻R1可能短路 B．电阻R2一定断路
C．电阻R2可能短路 D．电阻R3一定断路
8．（2022•淮北模拟）如图所示，闭合开关S后，灯泡L1、L2都不亮。用一个标准完好的电压表的“3”和“﹣”接线柱分别接触a、b两点，此时两灯泡都不亮，电压表没有示数。当“3”和“﹣”接线柱分别接触b、c两点时，两灯泡也不亮，但电压表的示数近似为电源电压。该电路的故障是（ ）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路 C．灯泡L1短路 D．灯泡L2短路
9．（2021•霍邱县二模）如图所示的电路，电源电压不变，当开关S1，S2闭合时，电路正常工作。若突然出现电流表示数增大，电压表示数减小（但不为零）的情况，如果电路的故障只是由R1或R2造成的，则下列判断正确的是（ ）
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
10．（2021秋•丰润区期末）如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中L1突然熄灭，发现其中一个电表示数增大，另一个电表示数减小，用一个检验灯并联在L2两端，L1和检验灯发光，若电路只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路 C．灯泡L1断路 D．灯泡L2断路
二、填空题。
11．（2022•巴中）小明在“研究小灯泡的电阻”实验中，按如图所示电路图连接电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 断路；小明找出并排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，则此故障的原因最有可能出现在 。（均选填电路图中的元件符号）
12．（2022•奉贤区二模）如图所示，电源电压保持不变。电阻R1、R2的阻值相等，开关S闭合后，电路正常工作，电流表和电压表的示数分别为I0和U0。一段时间后，电路中出现仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。
（1）若开关由断开到闭合，观察到只有电压表示数发生变化，则发生的故障是 ，此时电压表示数为 。
（2）若开关由断开到闭合，观察到只有电流表示数发生变化，则此时电流表示数为 。
13．（2022•闵行区二模）如图所示，电源电压为U且保持不变，闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电路中只有一处发生断路故障且只发生在电阻R1或R2处。现将一电压表并联接在a、b、c三点中的两点，尝试根据开关的状态及电压表示数来确定故障。
①将电压表并联在ab两点间，不能确定故障，其理由是
。
②将电压表并联在 两点间，能确定故障，其理由是
。
14．（2022•上海二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关从闭合到断开时，两个电表中至少有一个电表的示数会发生变化。若电路中只有一处故障，且只发生在R1或R2上。根据以上信息，写出开关断开后电流表和电压表示数的变化情况：
（“变大”、“变小”或“不变”）及对应的故障： 。
15．（2022•高新区校级模拟）如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0﹣3V，电流表量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），闭合开关后，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 ；排除故障后，移动滑片，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是 。
16．（2022•长宁区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1＝R2＝R0。闭合开关S时，
①请判断电流表、电压表示数的变化情况。
②一段时间后，突然一只电表的示数变大，另一只电表的示数变小。请根据相关信息写出此时电压表、电流表的示数及对应的故障。
17．（2022•苏州）用如图所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压不变，电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。连接电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。为了找出故障，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，发现两表指针位置均和之前一样，进一步检查发现电流表完好，则电路的故障是 。排除故障后，将不同阻值的电阻分别接入电路，移动滑片记录的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
分析表中数据，实验中电阻两端的电压为 V，实验得出的结论是
。
18．（2022•南开区一模）已知两个小灯泡L1、L2的电阻分别为R1＝10Ω、R2＝20Ω（不计温度对小灯泡电阻的影响），现将它们串联在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电压表V1、V2的示数之比U1：U2＝ ；经过一段时间后，电压表V2的示数变为零，电压表V1示数不变，发生的故障可能是 （选填“L1短路”或“L2短路”）。
19．（2022•新化县模拟）有两个阻值未知的定值电阻R1和R2（R2约为6Ω，R2约为500Ω），要求测出未知电阻的阻值。
（1）图甲是小明测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池。
①用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 （选填“A”或“B”）端；
③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线 （选填“a”“b”）内部断路；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R1＝ 。
（2）小明从图甲中的器材和电阻箱（符号规格“0～9999Ω 5A”）、若干开关及导线中选择器材，连成图丙所示的电路，测出了R2的阻值。请你将所选元件符号填入虚线框内。
20．（2021秋•金山区期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。开关S断开时，由电压表示数为U0；闭合开关S，观察到电流表示数变大。已知电路中存在一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。
根据以上信息，写出闭合开关S后电压表和电流表的示数及对应的故障。
。
21．（2022•宝山区二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2＝2R1。闭合开关S，电压表的示数为U0，电路正常工作。一段时间后，电压表的示数变为零。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。现提供一个完好的电阻R3（R3＝R2）来替换图示电路中的一个电阻，从而判断故障，请写出电阻R3替换的对象、闭合开关S后电压表的示数及对应的故障。
。
22．（2021秋•徐汇区期末）在如图所示电路中，电源电压为U且保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯突然熄灭。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R处。
①为确定故障，小汇在ab或bc间并联接入电压表，闭合开关后，观察电压表示数确定故障。若电压表并联接入 两点间，闭合开关后，电压表示数为 ，可判断R断路或L短路。
②为进一步确定故障，小汇在bd两点间并联接入电压表，观察闭合开关前后，电压表示数来确定故障。请写出闭合开关前后，电压表的示数及对应的故障。
23．（2021•徐汇区二模）在如图所示电路，电源电压保持不变闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或灯L上。为了能同时检测电路中所有可能的故障，有以下方案可选：
a.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L；
b.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R；
c.将电流表串联在电路中，电压表并联在电阻R两端；
以上方案中可行的是 。选择一种可行方案操作后，写出观察到的现象（或各电表示数有无）及相对应的故障：
。
24．（2021秋•东城区期末）相距40km的甲、乙两地之间架设了两条输电线，每千米输电线的电阻是0.2Ω。现知输电线在某处A发生了短路故障。为确定故障位置，检修员张师傅在甲地利用检测器材（电压表、电流表和电源等）对电路进行检测，如图所示，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A。则A处和甲地之间的每根输电线长度为多少千米？
25．（2021秋•密山市校级期中）如图所示，是某品牌的低音炮，外接12V锂电池供电，现在它的LED电源指示灯不亮了，经过检查发现是指示灯的保护电阻烧坏了，没有其他故障，指示灯电路可以等效为以下电路。需要更换电阻，怎么能知道用多大的电阻替换呢？通过查阅资料知道LED电源指示灯正常工作电压是2V，正常工作电流是10mA。请你通过计算求出：需要用多大的电阻替换烧坏的电阻？
26．（2022•兴化市一模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“100Ω 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。
（1）按照图甲将图乙补画完整。
（2）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R和R1上，则电路故障是 。
（3）排除故障后，将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，读出电压表示数。
（4）将R＝5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图丙所示为 A，将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与（3）电压表示数相同。
（5）分别将其它电阻依次替换R，重复（4）实验，根据所测数据绘制出如图丁所示I﹣R图像，该图像难以判定I与R的关系，小明根据数据作出了I﹣的图像，发现是一条过原点的直线，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（6）要完成本次实验，如果有多种规格的滑动变阻器可供选择，选用滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
27．（2022•博望区二模）在“探究电流与电阻的关系”的实验电路如图，小明准备了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻（单独使用），学生电源（电压保持6V不变）、电流表、电压表、开关及若干导线，在实验的过程中，设定定值电阻两端的电压为2V不变。
（1）需要选用下列哪种规格的滑动变阻器 。
A.“5Ω 2A” B.“10Ω 2A” C.“20Ω 1A” D.“50Ω 1A”
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片过程中，电压表示数突然变大，电流表有示数几乎为零，此时电路的故障可能是 ；
（3）小明排除故障后实验时，改变R的阻值，测出对应的电流I，当换成小阻值的电阻时，为完成探究，应向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。
28．（2022•静安区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值相等均为R0。已知电路中已有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。开关S从断开到闭合，观察到电压表V的指针所在位置不变。请写出开关S闭合后，电流表A的示数及相应的故障情况。
29．（2022•松江区二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表V1的示数为U0，电压表V2的示数为2U0，电路正常工作。一段时间后，观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。请根据相关信息写出此时两电压表的示数及对应的故障。
30．（2022•聊城二模）在测量标有2.5V字样的小灯泡电阻的实验中，如图甲是甲同学连接好的电路。
（1）乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可改正错误。请你把接错的那一根导线找出来，并画上“×”，再用笔画线把它改接到正确的位置上。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是小灯泡发生 （选填“短路”或“断路”）。
（3）解决故障后，闭合开关。将滑片移到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 。（填字母序号）
A.结束实验，整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数
C.换用不同规格的小灯泡，将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数
（4）实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表：
序号
1
2
3
4
5
发光情况
明亮
较亮
较暗
暗
不发光
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.22
0.20
0.14
0.12
电阻R/Ω
11.4
10.0
7.0
4.7
当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图乙所示为 A，则此时小灯泡的电阻约为 （保留一位小数）。
（5）从表中数据可以看出，不同电压下小灯泡的电阻值不同；这是灯丝电阻 影响导致的。
【专项提升训练】
一、选择题。
1．（2022•盐城）如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障，该电路的故障可能是（ ）
A．电流表断路 B．电压表短路 C．铅笔芯断路 D．灯泡断路
【答案】D。
【解答】解：根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；
电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是灯泡断路。
故选：D。
2．（2021秋•武冈市期末）在如图所示的电路中，电源电压6V，闭合开关后两灯均不发光，用电压表测量电路中a、b间电压为0，b、c间电压为6V，则电路中的故障可能是（ ）
A．灯 L2断路 B．灯L1和L2均断路 C．灯 L1断路 D．灯 L1 和且L2均短路
【答案】A。
【解答】解：该电路为串联电路，闭合开关后，两灯泡都不发光，说明电路有断路；
用电压表逐段测量，a、b间电压为0，这说明a点到电源负极、b点到电源正极之间有断路的地方；
结果是b、c间电压为6V，且为电源电压，说明从电源的正极到b点和c点到电源的负极之间是连通的，所以故障是L2出现断路现象。
故选：A。
3．（2022秋•沙坪坝区校级月考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，电路正常工作，一段时间后。发现电路中只有一个电表的示数变大，且故障只发生在电阻R1或R2上，其他元件仍保持完好，为判断故障，将电流表A与R1位置互换，则下列说法正确的是（ ）
①互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，R1短路
②互换后，电流表A示数变大，电压表V示数不变，R2断路
③互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，R2短路
④互换后，电流表A示数不变，电压表V示数不变，R2断路
A．①④ B．②④ C．③ D．③④
【答案】D。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2串联，电压表V测R2两端的电压，电流表A测电路中的电流；
发现电路中只有一个电表的示数变大：
若电流表示数变大，说明电路中电阻变小，电路出现了短路故障，R1短路或R2短路；若将电流表A与R1位置互换，电流表的示数不变，若R1短路，电压表的示数不变；若R2短路，电压表示数变大；故①错、③正确；
若电压表示数变大，说明R1短路或R2开路，R1短路，电流表的示数也是变大，不符合要求；若R2开路，将电流表A与R1位置互换，电路是断路，电流表无示数，电压表仍然测量电源电压，两表指针位置不变，故②错误、④正确。
故选：D。
4．（2022•呼和浩特）如图所示，小嫒同学设计了一个简单的“调光电路”。电路连接好后闭合开关，导线完好，却发现小灯泡不亮，电流表无示数。于是用一个完好的电压表探测电路故障，将电压表接在ab两点，发现无示数；接在ac两点，发现有示数。对故障分析，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器断路 C．小灯泡短路 D．小灯泡断路
【答案】D。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流；闭合开关，导线完好，却发现小灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；
将电压表接在ab两点，发现无示数，这说明断路的地方在ab之外；接在ac两点，发现有示数，这说明此时电压表与电源之间是接通的，所以故障是bc之间出现了断路现象，即小灯泡断路。
故选：D。
5．（2021秋•武安市期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，灯L不发光，电压表指针有明显偏转。若此电路中只有一处故障，则对于电路可能故障的判断，下列说法不正确的是（ ）
A．灯L短路 B．灯L开路 C．滑动变阻器R2开路 D．定值电阻R1开路
【答案】B。
【解答】解：由电路图知，灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，其中电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压；
A、如果灯泡L短路，闭合开关不会发光，电压表测量电源电压，指针会偏转，故A正确；
B、如果灯泡L开路，整个电路开路，灯泡不亮，电压表指针不偏转，故B错误；
C、如果滑动变阻器R2开路，灯泡中无电流通过，不能发光；电压表测量电源电压，指针会偏转，故C正确；
D、如果定值电阻R1开路，灯泡中无电流通过，不能发光；电压表测量电源电压，指针会偏转，故D正确。
故选：B。
6．（2022•镇江）图示电路在闭合开关后，两电流表正常工作，且读数相同，则可能发生的故障是（ ）
A．R短路 B．R断路 C．L短路 D．L断路
【答案】B。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与电阻R组成并联电路，一个电流表测干路中的电流，另一个电流表测量通过L的电流。
A、如果R短路，与灯泡L在一条支路的电流表被短路，示数为零，电源被短路，电路中电流过大，干路中电流表示数较大，可能会烧坏电流表，故A错误；
B、如果R断路，两个电流表测量L中的电流，两个电流表示数相等，故B正确；
C、如果L短路，电源被短路，电路中电流过大，可能会烧坏电流表，故C错误；
D、如果L断路，与灯泡L在一条支路的电流表示数为零，干路中的电流表测量R中的电流，此电流表有示数，故D错误。
故选：B。
7．（2022•普陀区二模）等值电阻R1、R3组成如图（a）所示的电路，闭合开关S1，电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1；然后取R3与等值电阻R2组成如图（b）所示的电路，闭合开关S2，电压表V2示数和电流表A2示数的比值为k2，k1与k2相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在故障，则下列判断正确的是（ ）
A．电阻R1可能短路 B．电阻R2一定断路
C．电阻R2可能短路 D．电阻R3一定断路
【答案】B。
【解答】解：由图（a）可知，电路为串联电路，电流表A1测量电路中的电流，电压表V1测量R3两端的电压；由图（b）可知，电路为并联电路，电流表A2测量电路中的电流，电压表V2测量电源的电压；
R3与R2阻值相同；图（a）中，根据R＝可知，电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1＝R3；
图（b）中，根据R＝可知，电压表V2示数和电流表A3示数的比值为k2；
k1与k2相等，则R3的阻值等于R3和R2并联后的总电阻，所以故障是电阻R2断路。
故选：B。
8．（2022•淮北模拟）如图所示，闭合开关S后，灯泡L1、L2都不亮。用一个标准完好的电压表的“3”和“﹣”接线柱分别接触a、b两点，此时两灯泡都不亮，电压表没有示数。当“3”和“﹣”接线柱分别接触b、c两点时，两灯泡也不亮，但电压表的示数近似为电源电压。该电路的故障是（ ）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路 C．灯泡L1短路 D．灯泡L2短路
【答案】B。
【解答】解：由电路图知，两灯泡串联；根据题意可知，用电压表并联在两a、b两点时，电压表无示数，说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连；
电压表接触b、c两点时，电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此电路故障不是短路，而是灯L2断路。
故选：B。
9．（2021•霍邱县二模）如图所示的电路，电源电压不变，当开关S1，S2闭合时，电路正常工作。若突然出现电流表示数增大，电压表示数减小（但不为零）的情况，如果电路的故障只是由R1或R2造成的，则下列判断正确的是（ ）
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
【答案】B。
【解答】解：
由图可知，当开关S1、S2闭合时，R1、R3并联后再与R2串联在电路中，电流表测量通过R3的电流，电压表测量R2两端的电压；
A、若R1短路，则并联部分短路，则电流表示数减小为0，故A不符合题意；
B、若R1断路，根据并联电路的电阻关系可知，R3的电阻大于并联部分的电阻，根据串联电路的分压规律可知，此时R3分担的电压变大，则R2两端的电压变小，即电压表示数变小；因R3分担的电压变大，根据欧姆定律可知，通过R3的电流变大，即电流表示数变大，故B符合题意；
C、若R2短路，此时并联部分两端的电压等于电源电压，即R3两端的电压变大，根据欧姆定律可知，通过R3的电流变大，即电流表示数变大；R2短路时，电压表也被短路，其示数减小为0；故C不符合题意；
D、若R2断路，整个电路断路，电流表示数减小为0，故D不符合题意。
故选：B。
10．（2021秋•丰润区期末）如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中L1突然熄灭，发现其中一个电表示数增大，另一个电表示数减小，用一个检验灯并联在L2两端，L1和检验灯发光，若电路只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路 C．灯泡L1断路 D．灯泡L2断路
【答案】D。
【解答】解：闭合开关，两灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量L2两端的电压。
A、若灯泡L1短路，则L1不亮，电流表的示数变大，电压表的示数变大，不符合题意；
B、若灯泡L2短路，则L2不亮，L1亮，电流表的示数变大，电压表的示数变小，不符合题意；
C、若灯泡L1断路，则L1不亮，L2不亮，电流表无示数，电压表无示数，用一个检验灯并联在L2两端，电路未接通，L1和检验灯不发光，不符合题意；
D、若灯泡L2断路，则L1不亮，L2不亮，电流表无示数，电压表测量电源电压，示数变大，用一个检验灯并联在L2两端，电路接通，L1和检验灯发光，符合题意。
故选：D。
二、填空题。
11．（2022•巴中）小明在“研究小灯泡的电阻”实验中，按如图所示电路图连接电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 L 断路；小明找出并排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，则此故障的原因最有可能出现在 R 。（均选填电路图中的元件符号）
【答案】L；R。
【解答】解：由图知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测量灯泡L两端的电压，电流表测量电路中的电流；
闭合开关后发现小灯泡不发光，则可能是出现断路故障或者灯泡短路，电流表示数为零，说明电路中一定有断路，而电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极是接通的，则故障是与电压表并联的小灯泡L断路；
小明找出并排除此故障后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，说明变阻器没有起到改变电阻的作用，则可能是变阻器被短路，或者变阻器使用下面两个接线柱（此时相当于阻值较大的定值电阻），即此故障的原因最有可能出现在变阻器R上。
故答案为：L；R。
12．（2022•奉贤区二模）如图所示，电源电压保持不变。电阻R1、R2的阻值相等，开关S闭合后，电路正常工作，电流表和电压表的示数分别为I0和U0。一段时间后，电路中出现仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。
（1）若开关由断开到闭合，观察到只有电压表示数发生变化，则发生的故障是 R2断路 ，此时电压表示数为 2U0 。
（2）若开关由断开到闭合，观察到只有电流表示数发生变化，则此时电流表示数为 2I0 。
【答案】（1）R2断路；2U0；（2）2I0。
【解答】解：开关断开时，整个电路是断开的，电流表和电压表的示数为0；
开关闭合，该电路为串联电路，电压表测量的是R2电压，电流表测量电路中的电流，电流表和电压表的示数分别为I0和U0，I0＝；电阻R1、R2的阻值相等，则电阻R1、R2两端的电压相等，都为U0；根据串联电路的电压规律可知，电源电压为2U0；
（1）若开关由断开到闭合，观察到只有电压表示数发生变化，这说明电压表与电源之间是接通的，电流表示数不变，所以电路是发生的故障是R2断路；此时电压表测量的是电源电压，示数为2U0；
（2）若开关由断开到闭合，观察到只有电流表示数发生变化，这说明电路是通路，电路发生了短路故障，电压表示数为0，故障为电阻R2短路；此时电流表示数为＝2I0。
故答案为：（1）R2断路；2U0；（2）2I0。
13．（2022•闵行区二模）如图所示，电源电压为U且保持不变，闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电路中只有一处发生断路故障且只发生在电阻R1或R2处。现将一电压表并联接在a、b、c三点中的两点，尝试根据开关的状态及电压表示数来确定故障。
①将电压表并联在ab两点间，不能确定故障，其理由是 电压表与电源接通，电压表有示数，但无法区分是哪个电阻R断路 。
②将电压表并联在 b、c 两点间，能确定故障，其理由是 若电压表示数发生偏转，表明电压表与电源接通，说明R2正常，应是电阻R1断路；若不发生偏转，表明电压表与电源不通，说明R2断路 。
【答案】①将电压表并联在ab两点间，电压表与电源接通，电压表有示数，但无法区分是哪个电阻R断路；②b、c；若电压表示数发生偏转，表明电压表与电源接通，说明R2正常，应是电阻R1断路；若不发生偏转，表明电压表与电源不通，说明R2断路。
【解答】解：①图中电路为并联，将电压表并联在ab两点间，由于只有一处发生断路故障且只发生在电阻R1或R2处，电压表与电源接通，电压表有示数，但不能确定故障；
②将电压表并联在b、c两点间，能确定故障，其理由是若电压表示数发生偏转，表明电压表与电源接通，说明R2正常，应是电阻R1断路；若不发生偏转，表明电压表与电源不通，说明R2断路。
故答案为：①将电压表并联在ab两点间，电压表与电源接通，电压表有示数，但无法区分是哪个电阻R断路；
②b、c；若电压表示数发生偏转，表明电压表与电源接通，说明R2正常，应是电阻R1断路；若不发生偏转，表明电压表与电源不通，说明R2断路。
14．（2022•上海二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关从闭合到断开时，两个电表中至少有一个电表的示数会发生变化。若电路中只有一处故障，且只发生在R1或R2上。根据以上信息，写出开关断开后电流表和电压表示数的变化情况： 电流表示数变小、电压表示数变大（电流表示数变小，电压表示数不变） （“变大”、“变小”或“不变”）及对应的故障： R1短路（R2短路） 。
【答案】电流表示数变小、电压表示数变大（电流表示数变小，电压表示数不变）；R1短路（R2短路）。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量的是R1电压，电流表测量电路中的电流；
若R1断路，开关闭合后，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压，有示数；开关S断开时，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压；当开关从闭合到断开时，电流表和电压表示数都不变；
若R1短路，开关闭合后，电路中有电流，此时电压表测量的是一段导线两端的电压，示数为0；开关S断开时，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压；当开关从闭合到断开时，电流表和电压表示数都发生了变化；
若R2断路，开关闭合后，电路中无电流，电流表示数为0，电压表示数为0；开关S断开时，整个电路是断开的，电流表和电压表示数都为0；当开关从闭合到断开时，电流表和电压表示数都不变；
若R2短路，开关闭合后，电路是通路，电路中有电流，此时电压表测量的是电源电压；开关S断开时，电压表测量的是电源的电压，有示数，电路中无电流，电流表示数为0；当开关从闭合到断开时，电流表示数变小，电压表示数不变；
故答案为：电流表示数变小、电压表示数变大（电流表示数变小，电压表示数不变）；R1短路（R2短路）。
15．（2022•高新区校级模拟）如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0﹣3V，电流表量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），闭合开关后，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 滑动变阻器断路或电流表断路 ；排除故障后，移动滑片，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是 2Ω～9Ω 。
【答案】滑动变阻器断路或电流表断路；2Ω～9Ω。
【解答】解：（1）闭合开关后，灯泡不发光，电流表无示数，说明电路存在断路故障，而电压表有示数，说明电压表到电源两极间为通路，故可能是滑动变阻器断路或电流表断路；
（2）由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，
电流表的量程为0～0.6A，
由P＝UI可得灯泡正常工作时的电流：IL＝＝＝0.5A，
所以，为保护电路，则电路中的最大电流为I最大＝IL＝0.5A；
由欧姆定律可得电路的最小总电阻：R总小＝＝＝14Ω；
不计温度对灯丝电阻的影响，则灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
根据电阻的串联，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R小＝R总小﹣RL＝14Ω﹣12Ω＝2Ω；
电压表量程为0～3V，当电压表示数最大为3V时，灯泡两端的电压为UL′＝U﹣U滑大＝7V﹣3V＝4V，
由串联分压的规律可知此时变阻器接入电路的阻值最大，
设滑动变阻器此时接入电路为R大，
根据串联分压的规律可得＝，即＝，
解得R大＝9Ω，
所以滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是2Ω～9Ω。
故答案为：滑动变阻器断路或电流表断路；2Ω～9Ω。
16．（2022•长宁区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1＝R2＝R0。闭合开关S时，
①请判断电流表、电压表示数的变化情况。 电压表示数将变小，电流表示数将变大
②一段时间后，突然一只电表的示数变大，另一只电表的示数变小。请根据相关信息写出此时电压表、电流表的示数及对应的故障。 R1断路，电压示数变大，电流表示数变小；或R1短路，电压表示数变小，电流表示数变大
【答案】①电压表示数将变小，电流表示数将变大；②R1断路，电压示数变大，电流表示数变小；或R1短路，电压表示数变小，电流表示数变大。
【解答】解：①由图知R1、R2串联，开关S断开时，电压表测电源电压，开关S闭合时，电压表测R1两端的电压，根据串联电路电压规律，此时电压表示数将变小；开关S断开时，电流表与电压表、R2和电源串联接入电路中，由于电压表在电路中相当于断路，电流表指针几乎不动；开关S闭合时，电流表测串联电路电流，故当闭合开关S时，电流表示数将变大；
②如果R1断路，电压表测电源电压示数变大，电流表与电压表串联，电流表指针几乎不动，故电流表示数变小，符合题意；如果R2断路，此时电路为开路，电压表和电流表示数都为零，两表示数都变小，不符合题意；如果R1短路，此时电路只有R2的简单电路，电压表被短路示数变小，电流表示数变大，符合题意；如果R2短路，此时电路只有R1的简单电路，电压表和电流表示数都变大，不符合题意，故电路故障为：R1断路，电压示数变大，电流表示数变小；或R1短路，电压表示数变小，电流表示数变大。
故答案为：①电压表示数将变小，电流表示数将变大；②R1断路，电压示数变大，电流表示数变小；或R1短路，电压表示数变小，电流表示数变大。
17．（2022•苏州）用如图所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压不变，电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。连接电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。为了找出故障，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，发现两表指针位置均和之前一样，进一步检查发现电流表完好，则电路的故障是 cd间导线断路 。排除故障后，将不同阻值的电阻分别接入电路，移动滑片记录的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
分析表中数据，实验中电阻两端的电压为 2 V，实验得出的结论是 电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比 。
【答案】cd间导线断路；2；电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比。
【解答】解：（1）连接电路闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，与电压表并联ad之间有断路，当电压表接在导线cd两端时，电压表的示数接近电源电压，说明除了导线cd外的其他元件均没有断路现象，因此只能是cd间导线断路；
（2）由表中数据可知，电阻两端的电压：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，故可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比。
故答案为：cd间导线断路；2；电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比。
18．（2022•南开区一模）已知两个小灯泡L1、L2的电阻分别为R1＝10Ω、R2＝20Ω（不计温度对小灯泡电阻的影响），现将它们串联在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电压表V1、V2的示数之比U1：U2＝ 3：2 ；经过一段时间后，电压表V2的示数变为零，电压表V1示数不变，发生的故障可能是 L2短路 （选填“L1短路”或“L2短路”）。
【答案】3：2；L2短路。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，
因为两电阻串联，所以通过的电流相等，由欧姆定律可得两电阻两端的电压之比：：＝IR1：IR2＝R1：R2＝10Ω：20Ω＝1：2，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V1与V2的示数之比：U1：U2＝（+）：＝（1+2）：2＝3：2；
经过一段时间后，电压表V2的示数变为零，电压表V1示数不变，说明电压表V2与导线并联接入电路，则发生的故障可能是L2短路。
故答案为：3：2；L2短路。
19．（2022•新化县模拟）有两个阻值未知的定值电阻R1和R2（R2约为6Ω，R2约为500Ω），要求测出未知电阻的阻值。
（1）图甲是小明测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池。
①用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 B （选填“A”或“B”）端；
③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线 b （选填“a”“b”）内部断路；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R1＝ 5Ω 。
（2）小明从图甲中的器材和电阻箱（符号规格“0～9999Ω 5A”）、若干开关及导线中选择器材，连成图丙所示的电路，测出了R2的阻值。请你将所选元件符号填入虚线框内。
【答案】（1）①如上图1所示；②B；③b；④5Ω；（2）如上图2所示。
【解答】解：（1）变阻器上下接线柱各接一个连入电路中，变阻器与电阻串联，如下图1所示：
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处的B端；
③若导线a、c内部断路，则整个电路断路，两表都没有示数，若导线b内部断路，可导致电压表串联在电路中，电流表没有示数，但电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，符合题意；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，由欧姆定律，则R1＝＝＝5Ω；
（2）根据分析设计的电路如下图2所示：
故答案为：（1）①如上图1所示；②B；③b；④5Ω；（2）如上图2所示。
20．（2021秋•金山区期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。开关S断开时，由电压表示数为U0；闭合开关S，观察到电流表示数变大。已知电路中存在一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。
根据以上信息，写出闭合开关S后电压表和电流表的示数及对应的故障。 一是电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，R1短路；二是电压表示数等于U0，电路中电流为：I＝＝R2短路 。
【答案】一是电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，R1短路；二是电压表示数等于U0，电路中电流为：I＝＝R2短路。
【解答】解：①当开关S闭合时，R1短路时，电压表测量导线两端的电压，电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，符合题意；
②当开关S闭合时，R1断路时，电压表、R2、电流表、电源构成通路，电压表示数等于电源电压U0，电压表串联在电路中，电流表示数为0，不符合题意；
③当开关S闭合时，R2短路时，R1、电流表、电源构成通路，电压表电源两端的电压，电压表示数等于电源电压U0，电路中电流为：I＝＝，符合题意；
④当开关S闭合时，R2断路时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数等于0，电流表示数为0，不符合题意；
所以，当开关S闭合后，电流表示数变大，有两种情况：一是电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，R1短路；二是电压表示数等于U0，电路中电流为：I＝＝R2短路。
故答案为：一是电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，R1短路；二是电压表示数等于U0，电路中电流为：I＝＝R2短路。
21．（2022•宝山区二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2＝2R1。闭合开关S，电压表的示数为U0，电路正常工作。一段时间后，电压表的示数变为零。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。现提供一个完好的电阻R3（R3＝R2）来替换图示电路中的一个电阻，从而判断故障，请写出电阻R3替换的对象、闭合开关S后电压表的示数及对应的故障。 用R3替换R1时，若电压表示数为1.5U0，则R1短路，若电压表示数为零，则R2断路（或者，用R3替换R2时，若电压表示数为零，则R1短路，若电压表示数为U0，则R2断路） 。
【答案】用R3替换R1时，若电压表示数为1.5U0，则R1短路，若电压表示数为零，则R2断路（或者，用R3替换R2时，若电压表示数为零，则R1短路，若电压表示数为U0，则R2断路）。
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R1两端的电压；
由题知，电阻R2＝2R1，由于“闭合开关S，电压表的示数为U0，电路正常工作”，由串联电路的电压特点和串联电路的分压原理可知，电源电压：U总＝U0+2U0＝3U0，
一段时间后，电压表的示数变为零，又因为“电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上”，所以，电路的故障可能是R1短路或R2断路。
用一个完好的电阻R3（R3＝R2＝2R1）来替换图示电路中的一个电阻，有2种替换方法：
①用R3替换R1时，此时R3、R2串联，若R1短路，则R2正常，由串联电路的分压原理可知此时电压表示数为U总＝1.5U0；若R2断路，整个电路断路，则电压表示数为零；
②用R3替换R2时，此时R3、R1串联，若R1短路，此时电压表也被短路，其示数为零；若R2断路，则R1正常，由串联电路的分压原理可知此时电压表示数为U总＝U0；
所以，根据电压表的示数来判断电路故障的方法为：用R3替换R1时，若电压表示数为1.5U0，则R1短路，若电压表示数为零，则R2断路；用R3替换R2时，若电压表示数为零，则R1短路，若电压表示数为U0，则R2断路。
故答案为：用R3替换R1时，若电压表示数为1.5U0，则R1短路，若电压表示数为零，则R2断路（或者，用R3替换R2时，若电压表示数为零，则R1短路，若电压表示数为U0，则R2断路）。
22．（2021秋•徐汇区期末）在如图所示电路中，电源电压为U且保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯突然熄灭。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R处。
①为确定故障，小汇在ab或bc间并联接入电压表，闭合开关后，观察电压表示数确定故障。若电压表并联接入 ab（或bc） 两点间，闭合开关后，电压表示数为 U（或0） ，可判断R断路或L短路。
②为进一步确定故障，小汇在bd两点间并联接入电压表，观察闭合开关前后，电压表示数来确定故障。请写出闭合开关前后，电压表的示数及对应的故障。 闭合开关前后，若电压表示数始终为0，则R断路，若电压表示数由U变为0，则灯泡短路
【答案】①ab（或bc）；U（或0）；②闭合开关前后，若电压表示数始终为0，则R断路；若电压表示数由U变为0，则灯泡短路。
【解答】解：由题意和图示可知，灯泡L和电阻R串联，一段时间后，灯突然熄灭；若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R处；
①电压表接在ab间时，若R断路，电压表仍能与电源形成通路，则电压表示数为电源电压U；若L短路，则L两端电压为0，此时R两端电压等于电源电压U；
电压表接在bc间时，若R断路，电压表不能与电源形成通路，则电压表示数为0；若L短路，电压表也被短路，其示数为0；
②在bd两点间并联接入电压表，若R断路，闭合开关前后电压表与电源不能连通，则电压表示数始终为0；
若灯泡短路，闭合开关前，电压表与电阻串联，此时电压表测电源电压，其示数为U；闭合开关后，电压表被短路而无示数（即示数为0）；
由此可知，闭合开关前后，若电压表示数始终为0，则R断路；若电压表示数由U变为0，则灯泡短路。
故答案为：①ab（或bc）；U（或0）；②闭合开关前后，若电压表示数始终为0，则R断路；若电压表示数由U变为0，则灯泡短路。
23．（2021•徐汇区二模）在如图所示电路，电源电压保持不变闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或灯L上。为了能同时检测电路中所有可能的故障，有以下方案可选：
a.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L；
b.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R；
c.将电流表串联在电路中，电压表并联在电阻R两端；
以上方案中可行的是 b或c 。选择一种可行方案操作后，写出观察到的现象（或各电表示数有无）及相对应的故障： 方案一，选择b；若L0、L均发光，则R断路；若L0、L均不发光，则L断路；若L0发光、L不发光，则L短路；
方案二，选择c；若电流表有示数、电压表有示数，说明灯泡L短路；若电流表无示数、电压表有示数，说明R断路；若电流表无示数、电压表无示数，说明灯泡L断路 。
【答案】b或c；方案一，选择b；若L0、L均发光，则R断路；若L0、L均不发光，则L断路；若L0发光、L不发光，则L短路；方案二，选择c；若电流表有示数、电压表有示数，说明灯泡L短路；若电流表无示数、电压表有示数，说明R断路；若电流表无示数、电压表无示数，说明灯泡L断路。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路；电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭，可能是灯泡断路，可能是灯泡短路，也可能是电阻断路；
a、把完好的灯L0接在灯泡的位置上，灯泡发光，则故障是灯泡断路或短路，灯泡不发光，则是R断路；
b、用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R，若L0、L均发光，则故障是R断路；若L0、L均不发光，则故障是L断路；若L0发光、L不发光，则故障是L短路；
c、将电流表串联在电路中，电压表并联在R两端；灯泡不发光，若电流表有示数、电压表有示数，说明灯泡短路；若电流表无示数、电压表有示数，说明R断路；若电流表无示数、电压表无示数，说明灯泡L断路；
由此可知，能同时检测到故障的是b或c。
故答案为：b或c；方案一，选择b；若L0、L均发光，则R断路；若L0、L均不发光，则L断路；若L0发光、L不发光，则L短路；方案二，选择c；若电流表有示数、电压表有示数，说明灯泡L短路；若电流表无示数、电压表有示数，说明R断路；若电流表无示数、电压表无示数，说明灯泡L断路。
24．（2021秋•东城区期末）相距40km的甲、乙两地之间架设了两条输电线，每千米输电线的电阻是0.2Ω。现知输电线在某处A发生了短路故障。为确定故障位置，检修员张师傅在甲地利用检测器材（电压表、电流表和电源等）对电路进行检测，如图所示，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A。则A处和甲地之间的每根输电线长度为多少千米？
【解答】解：由I＝可得，短路位置到甲地之间输电线的电阻：
R＝＝＝6Ω，
因输电线每千米的电阻为0.2Ω，
所以，短路位置到甲地之间输电线的总长度：
L＝＝30km，
因输电线是双股并排的，则A处和甲地之间的每根输电线长度：
S＝L＝×30km＝15km。
答：A处和甲地之间的每根输电线长度为15km。
25．（2021秋•密山市校级期中）如图所示，是某品牌的低音炮，外接12V锂电池供电，现在它的LED电源指示灯不亮了，经过检查发现是指示灯的保护电阻烧坏了，没有其他故障，指示灯电路可以等效为以下电路。需要更换电阻，怎么能知道用多大的电阻替换呢？通过查阅资料知道LED电源指示灯正常工作电压是2V，正常工作电流是10mA。请你通过计算求出：需要用多大的电阻替换烧坏的电阻？
【解答】解：LED电源指示灯和电阻串联，
根据串联电路的电压特点可知电阻两端的电压U1＝U﹣UL＝12V﹣2V＝10V，
电路中的电流I＝10mA＝0.01A，
根据欧姆定律可知电阻的阻值R1＝＝＝1000Ω。
答：需要用1000Ω的电阻替换烧坏的电阻。
26．（2022•兴化市一模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“100Ω 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。
（1）按照图甲将图乙补画完整。
（2）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最 右 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R和R1上，则电路故障是 定值电阻R短路了 。
（3）排除故障后，将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，读出电压表示数。
（4）将R＝5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图丙所示为 0.3 A，将滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与（3）电压表示数相同。
（5）分别将其它电阻依次替换R，重复（4）实验，根据所测数据绘制出如图丁所示I﹣R图像，该图像难以判定I与R的关系，小明根据数据作出了I﹣的图像，发现是一条过原点的直线，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成 反比 。
（6）要完成本次实验，如果有多种规格的滑动变阻器可供选择，选用滑动变阻器的最大阻值至少为 50 Ω。
【答案】（1）如图所示；（2）右；定值电阻R短路了；（4）0.3；右；（5）反比；（6）50。
【解答】解：（1）探究电流与电阻的关系时，需要用电压表测定值电阻两端的电压，用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变，故电压表应与定值电阻并联，滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联，如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了；
（4）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变；
（5）因为I﹣的图像是一条过原点的直线，所以I与成正比，因此I与R成反比，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（6）由图乙可知，实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，即选用滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω。
故答案为：（1）如图所示；（2）右；定值电阻R短路了；（4）0.3；右；（5）反比；（6）50。
27．（2022•博望区二模）在“探究电流与电阻的关系”的实验电路如图，小明准备了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻（单独使用），学生电源（电压保持6V不变）、电流表、电压表、开关及若干导线，在实验的过程中，设定定值电阻两端的电压为2V不变。
（1）需要选用下列哪种规格的滑动变阻器 D 。
A.“5Ω 2A” B.“10Ω 2A” C.“20Ω 1A” D.“50Ω 1A”
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片过程中，电压表示数突然变大，电流表有示数几乎为零，此时电路的故障可能是 定值电阻断路 ；
（3）小明排除故障后实验时，改变R的阻值，测出对应的电流I，当换成小阻值的电阻时，为完成探究，应向 右 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。
【答案】（1）D；（2）定值电阻断路；（3）右。
【解答】解：（1）由欧姆定律的可知，电压一定时电阻越大，电流越小，因此当接入电路中的电阻为20Ω时，电路中的电流最小：I＝＝＝0.1A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；为了保持定值电阻两端电压为2V不变，滑动变阻器两端电压为：6V−2V＝4V；故滑动变阻器的最大阻值：R最大＝，只有D中滑动变阻器的最大阻值大于40Ω；
（2）经分析，连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片过程中，电压表示数突然变大，电流表有示数几乎为零，此时电路中处故障可能是：定值电阻断路；
（3）当R的阻值变小时，电阻R分压变小，电压表示数变小，为保持电阻R两端电压不变，应移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，减小滑动变阻器的分压，从而增大电阻R两端电压，保持电压不变，所以滑片P应向右端移动。
故答案为：（1）D；（2）定值电阻断路；（3）右。
28．（2022•静安区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值相等均为R0。已知电路中已有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。开关S从断开到闭合，观察到电压表V的指针所在位置不变。请写出开关S闭合后，电流表A的示数及相应的故障情况。
【答案】开关S闭合后，若电流表示数为零，说明故障R2断路；若电流表的示数为，则故障是R1短路。
【解答】解：若R1短路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数为0，开关s闭合后，R2与电流表串联，电压表示数仍为0，由欧姆定律知道，电流表的示数，符合题意；
若R1断路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数为0，开关S闭合后，电压表测量电源电压，则即电压表V的指针所在位置发生变化，与题意不符；
若R2短路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数等于0，当开关S闭合后，电压表测量电源电压，即电压表V的指针所在位置发生变化，与题意不符；
若R2断路，无论当开关S断开，还是闭合，电压表和电源不能构成通路，电压表示数都是等于0，且电流表示数为零，符合题意。
故答案为：开关S闭合后，若电流表示数为零，说明故障R2断路；若电流表的示数为，则故障是R1短路。
29．（2022•松江区二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表V1的示数为U0，电压表V2的示数为2U0，电路正常工作。一段时间后，观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。请根据相关信息写出此时两电压表的示数及对应的故障。
【答案】电阻R1断路，电压表V2示数为0，电压表V1示数为3U0；电阻R2断路，电压表V1示数为0，电压表V2示数为3U0。
【解答】解：由电路图可知，电阻R1、R2串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压；
闭合开关S后，电压表V1示数为U0，电压表V2的示数为2U0，根据串联电路的电压规律可知，电源电压为U0+2U0＝3U0；
若电阻R1短路：电压表V1测量的是一段导线两端的电压，示数为0；电压表V2测量的是电源电压，示数为3U0；由于电路中总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，不符合题意；
若电阻R2短路：电压表V2测量的是一段导线两端的电压，示数为0；电压表V1测量的是电源电压，示数为3U0；由于电路中总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，不符合题意；
若电阻R1断路：电路中无电流，电流表示数为0，根据U＝IR可知，电压表V2示数为0；电压表V1测量的是电源电压，示数为3U0，符合题意；
若电阻R2断路：电路中无电流，电流表示数为0，根据U＝IR可知，电压表V1示数为0；电压表V2测量的是电源电压，示数为3U0，符合题意；
故答案为：电阻R1断路，电压表V2示数为0，电压表V1示数为3U0；电阻R2断路，电压表V1示数为0，电压表V2示数为3U0。
30．（2022•聊城二模）在测量标有2.5V字样的小灯泡电阻的实验中，如图甲是甲同学连接好的电路。
（1）乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可改正错误。请你把接错的那一根导线找出来，并画上“×”，再用笔画线把它改接到正确的位置上。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是小灯泡发生 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）解决故障后，闭合开关。将滑片移到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 B 。（填字母序号）
A.结束实验，整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数
C.换用不同规格的小灯泡，将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数
（4）实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表：
序号
1
2
3
4
5
发光情况
明亮
较亮
较暗
暗
不发光
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.22
0.20
0.14
0.12
电阻R/Ω
11.4
10.0
7.0
4.7
当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图乙所示为 0.18 A，则此时小灯泡的电阻约为 8.3Ω （保留一位小数）。
（5）从表中数据可以看出，不同电压下小灯泡的电阻值不同；这是灯丝电阻 温度 影响导致的。
【答案】（1）见上图；（2）断路；（3）B；（4）0.18；8.3Ω；（5）温度。
【解答】解：（1）电压表应与小灯泡并联，电流表串联在电路中，改正后如图所示：
（2）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，灯丝断路时，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压；
（3）实验需要多次测量灯泡的电阻，找出灯泡的电阻跟温度的关系，故选：B
（4）由图知电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.18A，
此时灯泡的电阻：
R＝≈8.3Ω；
（5）灯丝电阻随温度变化而变化，灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，灯丝的电阻不同。
故答案为：（1）见上图；（2）断路；（3）B；（4）0.18；8.3Ω；（5）温度。
九年级上册物理（电路故障分析）专项训练（原卷版）
注意：
训练范围：苏科版九年级下册第14章。
【解题方法与技巧】
1、电压表与哪个元件并联，则其测量的就是哪个元件两端的电压；判断复杂电路中电压表的测量对象时，一般要利用“移线法”，适当移动电路中某些导线，以达到清楚地判断电压表测量对象的目的。
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、选择型电路故障题可用排除法解答；解题时应逐一分析每一个选项是否与题中出现的现象相吻合。
4、填空型电路故障题可用分析法解答；解题时应逐一分析每个元件是否有短路或断路的可能性。
【专项提升训练】
一、选择题。
1．（2022•盐城）如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障，该电路的故障可能是（ ）
A．电流表断路 B．电压表短路 C．铅笔芯断路 D．灯泡断路
2．（2021秋•武冈市期末）在如图所示的电路中，电源电压6V，闭合开关后两灯均不发光，用电压表测量电路中a、b间电压为0，b、c间电压为6V，则电路中的故障可能是（ ）
A．灯 L2断路 B．灯L1和L2均断路 C．灯 L1断路 D．灯 L1 和且L2均短路
3．（2022秋•沙坪坝区校级月考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，电路正常工作，一段时间后。发现电路中只有一个电表的示数变大，且故障只发生在电阻R1或R2上，其他元件仍保持完好，为判断故障，将电流表A与R1位置互换，则下列说法正确的是（ ）
①互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，R1短路
②互换后，电流表A示数变大，电压表V示数不变，R2断路
③互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，R2短路
④互换后，电流表A示数不变，电压表V示数不变，R2断路
A．①④ B．②④ C．③ D．③④
4．（2022•呼和浩特）如图所示，小嫒同学设计了一个简单的“调光电路”。电路连接好后闭合开关，导线完好，却发现小灯泡不亮，电流表无示数。于是用一个完好的电压表探测电路故障，将电压表接在ab两点，发现无示数；接在ac两点，发现有示数。对故障分析，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器断路 C．小灯泡短路 D．小灯泡断路
5．（2021秋•武安市期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，灯L不发光，电压表指针有明显偏转。若此电路中只有一处故障，则对于电路可能故障的判断，下列说法不正确的是（ ）
A．灯L短路 B．灯L开路 C．滑动变阻器R2开路 D．定值电阻R1开路
6．（2022•镇江）图示电路在闭合开关后，两电流表正常工作，且读数相同，则可能发生的故障是（ ）
A．R短路 B．R断路 C．L短路 D．L断路
7．（2022•普陀区二模）等值电阻R1、R3组成如图（a）所示的电路，闭合开关S1，电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1；然后取R3与等值电阻R2组成如图（b）所示的电路，闭合开关S2，电压表V2示数和电流表A2示数的比值为k2，k1与k2相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在故障，则下列判断正确的是（ ）
A．电阻R1可能短路 B．电阻R2一定断路
C．电阻R2可能短路 D．电阻R3一定断路
8．（2022•淮北模拟）如图所示，闭合开关S后，灯泡L1、L2都不亮。用一个标准完好的电压表的“3”和“﹣”接线柱分别接触a、b两点，此时两灯泡都不亮，电压表没有示数。当“3”和“﹣”接线柱分别接触b、c两点时，两灯泡也不亮，但电压表的示数近似为电源电压。该电路的故障是（ ）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路 C．灯泡L1短路 D．灯泡L2短路
9．（2021•霍邱县二模）如图所示的电路，电源电压不变，当开关S1，S2闭合时，电路正常工作。若突然出现电流表示数增大，电压表示数减小（但不为零）的情况，如果电路的故障只是由R1或R2造成的，则下列判断正确的是（ ）
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
10．（2021秋•丰润区期末）如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中L1突然熄灭，发现其中一个电表示数增大，另一个电表示数减小，用一个检验灯并联在L2两端，L1和检验灯发光，若电路只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路 C．灯泡L1断路 D．灯泡L2断路
二、填空题。
11．（2022•巴中）小明在“研究小灯泡的电阻”实验中，按如图所示电路图连接电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 断路；小明找出并排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，则此故障的原因最有可能出现在 。（均选填电路图中的元件符号）
12．（2022•奉贤区二模）如图所示，电源电压保持不变。电阻R1、R2的阻值相等，开关S闭合后，电路正常工作，电流表和电压表的示数分别为I0和U0。一段时间后，电路中出现仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。
（1）若开关由断开到闭合，观察到只有电压表示数发生变化，则发生的故障是 ，此时电压表示数为 。
（2）若开关由断开到闭合，观察到只有电流表示数发生变化，则此时电流表示数为 。
13．（2022•闵行区二模）如图所示，电源电压为U且保持不变，闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电路中只有一处发生断路故障且只发生在电阻R1或R2处。现将一电压表并联接在a、b、c三点中的两点，尝试根据开关的状态及电压表示数来确定故障。
①将电压表并联在ab两点间，不能确定故障，其理由是
。
②将电压表并联在 两点间，能确定故障，其理由是
。
14．（2022•上海二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关从闭合到断开时，两个电表中至少有一个电表的示数会发生变化。若电路中只有一处故障，且只发生在R1或R2上。根据以上信息，写出开关断开后电流表和电压表示数的变化情况：
（“变大”、“变小”或“不变”）及对应的故障： 。
15．（2022•高新区校级模拟）如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0﹣3V，电流表量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），闭合开关后，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 ；排除故障后，移动滑片，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是 。
16．（2022•长宁区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1＝R2＝R0。闭合开关S时，
①请判断电流表、电压表示数的变化情况。
②一段时间后，突然一只电表的示数变大，另一只电表的示数变小。请根据相关信息写出此时电压表、电流表的示数及对应的故障。
17．（2022•苏州）用如图所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压不变，电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。连接电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。为了找出故障，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，发现两表指针位置均和之前一样，进一步检查发现电流表完好，则电路的故障是 。排除故障后，将不同阻值的电阻分别接入电路，移动滑片记录的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
分析表中数据，实验中电阻两端的电压为 V，实验得出的结论是
。
18．（2022•南开区一模）已知两个小灯泡L1、L2的电阻分别为R1＝10Ω、R2＝20Ω（不计温度对小灯泡电阻的影响），现将它们串联在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电压表V1、V2的示数之比U1：U2＝ ；经过一段时间后，电压表V2的示数变为零，电压表V1示数不变，发生的故障可能是 （选填“L1短路”或“L2短路”）。
19．（2022•新化县模拟）有两个阻值未知的定值电阻R1和R2（R2约为6Ω，R2约为500Ω），要求测出未知电阻的阻值。
（1）图甲是小明测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池。
①用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 （选填“A”或“B”）端；
③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线 （选填“a”“b”）内部断路；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R1＝ 。
（2）小明从图甲中的器材和电阻箱（符号规格“0～9999Ω 5A”）、若干开关及导线中选择器材，连成图丙所示的电路，测出了R2的阻值。请你将所选元件符号填入虚线框内。
20．（2021秋•金山区期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。开关S断开时，由电压表示数为U0；闭合开关S，观察到电流表示数变大。已知电路中存在一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。
根据以上信息，写出闭合开关S后电压表和电流表的示数及对应的故障。
。
21．（2022•宝山区二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2＝2R1。闭合开关S，电压表的示数为U0，电路正常工作。一段时间后，电压表的示数变为零。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。现提供一个完好的电阻R3（R3＝R2）来替换图示电路中的一个电阻，从而判断故障，请写出电阻R3替换的对象、闭合开关S后电压表的示数及对应的故障。
。
22．（2021秋•徐汇区期末）在如图所示电路中，电源电压为U且保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯突然熄灭。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R处。
①为确定故障，小汇在ab或bc间并联接入电压表，闭合开关后，观察电压表示数确定故障。若电压表并联接入 两点间，闭合开关后，电压表示数为 ，可判断R断路或L短路。
②为进一步确定故障，小汇在bd两点间并联接入电压表，观察闭合开关前后，电压表示数来确定故障。请写出闭合开关前后，电压表的示数及对应的故障。
23．（2021•徐汇区二模）在如图所示电路，电源电压保持不变闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或灯L上。为了能同时检测电路中所有可能的故障，有以下方案可选：
a.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L；
b.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R；
c.将电流表串联在电路中，电压表并联在电阻R两端；
以上方案中可行的是 。选择一种可行方案操作后，写出观察到的现象（或各电表示数有无）及相对应的故障：
。
24．（2021秋•东城区期末）相距40km的甲、乙两地之间架设了两条输电线，每千米输电线的电阻是0.2Ω。现知输电线在某处A发生了短路故障。为确定故障位置，检修员张师傅在甲地利用检测器材（电压表、电流表和电源等）对电路进行检测，如图所示，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A。则A处和甲地之间的每根输电线长度为多少千米？
25．（2021秋•密山市校级期中）如图所示，是某品牌的低音炮，外接12V锂电池供电，现在它的LED电源指示灯不亮了，经过检查发现是指示灯的保护电阻烧坏了，没有其他故障，指示灯电路可以等效为以下电路。需要更换电阻，怎么能知道用多大的电阻替换呢？通过查阅资料知道LED电源指示灯正常工作电压是2V，正常工作电流是10mA。请你通过计算求出：需要用多大的电阻替换烧坏的电阻？
26．（2022•兴化市一模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“100Ω 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。
（1）按照图甲将图乙补画完整。
（2）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R和R1上，则电路故障是 。
（3）排除故障后，将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，读出电压表示数。
（4）将R＝5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图丙所示为 A，将滑动变阻器的滑片P向 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与（3）电压表示数相同。
（5）分别将其它电阻依次替换R，重复（4）实验，根据所测数据绘制出如图丁所示I﹣R图像，该图像难以判定I与R的关系，小明根据数据作出了I﹣的图像，发现是一条过原点的直线，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成 。
（6）要完成本次实验，如果有多种规格的滑动变阻器可供选择，选用滑动变阻器的最大阻值至少为 Ω。
27．（2022•博望区二模）在“探究电流与电阻的关系”的实验电路如图，小明准备了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻（单独使用），学生电源（电压保持6V不变）、电流表、电压表、开关及若干导线，在实验的过程中，设定定值电阻两端的电压为2V不变。
（1）需要选用下列哪种规格的滑动变阻器 。
A.“5Ω 2A” B.“10Ω 2A” C.“20Ω 1A” D.“50Ω 1A”
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片过程中，电压表示数突然变大，电流表有示数几乎为零，此时电路的故障可能是 ；
（3）小明排除故障后实验时，改变R的阻值，测出对应的电流I，当换成小阻值的电阻时，为完成探究，应向 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。
28．（2022•静安区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值相等均为R0。已知电路中已有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。开关S从断开到闭合，观察到电压表V的指针所在位置不变。请写出开关S闭合后，电流表A的示数及相应的故障情况。
29．（2022•松江区二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表V1的示数为U0，电压表V2的示数为2U0，电路正常工作。一段时间后，观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。请根据相关信息写出此时两电压表的示数及对应的故障。
30．（2022•聊城二模）在测量标有2.5V字样的小灯泡电阻的实验中，如图甲是甲同学连接好的电路。
（1）乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可改正错误。请你把接错的那一根导线找出来，并画上“×”，再用笔画线把它改接到正确的位置上。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是小灯泡发生 （选填“短路”或“断路”）。
（3）解决故障后，闭合开关。将滑片移到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 。（填字母序号）
A.结束实验，整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数
C.换用不同规格的小灯泡，将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数
（4）实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表：
序号
1
2
3
4
5
发光情况
明亮
较亮
较暗
暗
不发光
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.22
0.20
0.14
0.12
电阻R/Ω
11.4
10.0
7.0
4.7
当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图乙所示为 A，则此时小灯泡的电阻约为 （保留一位小数）。
（5）从表中数据可以看出，不同电压下小灯泡的电阻值不同；这是灯丝电阻 影响导致的。
【专项提升训练】
一、选择题。
1．（2022•盐城）如图所示是小明设计的模拟调光台灯电路。闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，电压表有示数，小明检查后发现有一处故障，该电路的故障可能是（ ）
A．电流表断路 B．电压表短路 C．铅笔芯断路 D．灯泡断路
【答案】D。
【解答】解：根据电路图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流，电压表测量灯泡两端的电压；
闭合开关后，灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；
电压表有示数，说明电压表与电源之间是接通的，所以故障是灯泡断路。
故选：D。
2．（2021秋•武冈市期末）在如图所示的电路中，电源电压6V，闭合开关后两灯均不发光，用电压表测量电路中a、b间电压为0，b、c间电压为6V，则电路中的故障可能是（ ）
A．灯 L2断路 B．灯L1和L2均断路 C．灯 L1断路 D．灯 L1 和且L2均短路
【答案】A。
【解答】解：该电路为串联电路，闭合开关后，两灯泡都不发光，说明电路有断路；
用电压表逐段测量，a、b间电压为0，这说明a点到电源负极、b点到电源正极之间有断路的地方；
结果是b、c间电压为6V，且为电源电压，说明从电源的正极到b点和c点到电源的负极之间是连通的，所以故障是L2出现断路现象。
故选：A。
3．（2022秋•沙坪坝区校级月考）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合电键S，电路正常工作，一段时间后。发现电路中只有一个电表的示数变大，且故障只发生在电阻R1或R2上，其他元件仍保持完好，为判断故障，将电流表A与R1位置互换，则下列说法正确的是（ ）
①互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，R1短路
②互换后，电流表A示数变大，电压表V示数不变，R2断路
③互换后，电流表A示数不变，电压表V示数变大，R2短路
④互换后，电流表A示数不变，电压表V示数不变，R2断路
A．①④ B．②④ C．③ D．③④
【答案】D。
【解答】解：由电路图可知，闭合开关S，R1与R2串联，电压表V测R2两端的电压，电流表A测电路中的电流；
发现电路中只有一个电表的示数变大：
若电流表示数变大，说明电路中电阻变小，电路出现了短路故障，R1短路或R2短路；若将电流表A与R1位置互换，电流表的示数不变，若R1短路，电压表的示数不变；若R2短路，电压表示数变大；故①错、③正确；
若电压表示数变大，说明R1短路或R2开路，R1短路，电流表的示数也是变大，不符合要求；若R2开路，将电流表A与R1位置互换，电路是断路，电流表无示数，电压表仍然测量电源电压，两表指针位置不变，故②错误、④正确。
故选：D。
4．（2022•呼和浩特）如图所示，小嫒同学设计了一个简单的“调光电路”。电路连接好后闭合开关，导线完好，却发现小灯泡不亮，电流表无示数。于是用一个完好的电压表探测电路故障，将电压表接在ab两点，发现无示数；接在ac两点，发现有示数。对故障分析，下列说法正确的是（ ）
A．滑动变阻器短路 B．滑动变阻器断路 C．小灯泡短路 D．小灯泡断路
【答案】D。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电流表测量电路中的电流；闭合开关，导线完好，却发现小灯泡不亮，电流表无示数，这说明电路出现了断路故障；
将电压表接在ab两点，发现无示数，这说明断路的地方在ab之外；接在ac两点，发现有示数，这说明此时电压表与电源之间是接通的，所以故障是bc之间出现了断路现象，即小灯泡断路。
故选：D。
5．（2021秋•武安市期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关S后，灯L不发光，电压表指针有明显偏转。若此电路中只有一处故障，则对于电路可能故障的判断，下列说法不正确的是（ ）
A．灯L短路 B．灯L开路 C．滑动变阻器R2开路 D．定值电阻R1开路
【答案】B。
【解答】解：由电路图知，灯泡、滑动变阻器和定值电阻串联在电路中，其中电压表测量滑动变阻器和定值电阻两端的总电压；
A、如果灯泡L短路，闭合开关不会发光，电压表测量电源电压，指针会偏转，故A正确；
B、如果灯泡L开路，整个电路开路，灯泡不亮，电压表指针不偏转，故B错误；
C、如果滑动变阻器R2开路，灯泡中无电流通过，不能发光；电压表测量电源电压，指针会偏转，故C正确；
D、如果定值电阻R1开路，灯泡中无电流通过，不能发光；电压表测量电源电压，指针会偏转，故D正确。
故选：B。
6．（2022•镇江）图示电路在闭合开关后，两电流表正常工作，且读数相同，则可能发生的故障是（ ）
A．R短路 B．R断路 C．L短路 D．L断路
【答案】B。
【解答】解：由电路图可知，灯泡与电阻R组成并联电路，一个电流表测干路中的电流，另一个电流表测量通过L的电流。
A、如果R短路，与灯泡L在一条支路的电流表被短路，示数为零，电源被短路，电路中电流过大，干路中电流表示数较大，可能会烧坏电流表，故A错误；
B、如果R断路，两个电流表测量L中的电流，两个电流表示数相等，故B正确；
C、如果L短路，电源被短路，电路中电流过大，可能会烧坏电流表，故C错误；
D、如果L断路，与灯泡L在一条支路的电流表示数为零，干路中的电流表测量R中的电流，此电流表有示数，故D错误。
故选：B。
7．（2022•普陀区二模）等值电阻R1、R3组成如图（a）所示的电路，闭合开关S1，电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1；然后取R3与等值电阻R2组成如图（b）所示的电路，闭合开关S2，电压表V2示数和电流表A2示数的比值为k2，k1与k2相等。若已知电源、电压表和电流表完全相同且完好，三个电阻中只有一个电阻存在故障，则下列判断正确的是（ ）
A．电阻R1可能短路 B．电阻R2一定断路
C．电阻R2可能短路 D．电阻R3一定断路
【答案】B。
【解答】解：由图（a）可知，电路为串联电路，电流表A1测量电路中的电流，电压表V1测量R3两端的电压；由图（b）可知，电路为并联电路，电流表A2测量电路中的电流，电压表V2测量电源的电压；
R3与R2阻值相同；图（a）中，根据R＝可知，电压表V1示数和电流表A1示数的比值为k1＝R3；
图（b）中，根据R＝可知，电压表V2示数和电流表A3示数的比值为k2；
k1与k2相等，则R3的阻值等于R3和R2并联后的总电阻，所以故障是电阻R2断路。
故选：B。
8．（2022•淮北模拟）如图所示，闭合开关S后，灯泡L1、L2都不亮。用一个标准完好的电压表的“3”和“﹣”接线柱分别接触a、b两点，此时两灯泡都不亮，电压表没有示数。当“3”和“﹣”接线柱分别接触b、c两点时，两灯泡也不亮，但电压表的示数近似为电源电压。该电路的故障是（ ）
A．灯泡L1断路 B．灯泡L2断路 C．灯泡L1短路 D．灯泡L2短路
【答案】B。
【解答】解：由电路图知，两灯泡串联；根据题意可知，用电压表并联在两a、b两点时，电压表无示数，说明电压表的正负接线柱不能与电源两极相连；
电压表接触b、c两点时，电压表有示数，说明电压表的正负接线柱与电源两极相连；因此电路故障不是短路，而是灯L2断路。
故选：B。
9．（2021•霍邱县二模）如图所示的电路，电源电压不变，当开关S1，S2闭合时，电路正常工作。若突然出现电流表示数增大，电压表示数减小（但不为零）的情况，如果电路的故障只是由R1或R2造成的，则下列判断正确的是（ ）
A．R1短路 B．R1断路 C．R2短路 D．R2断路
【答案】B。
【解答】解：
由图可知，当开关S1、S2闭合时，R1、R3并联后再与R2串联在电路中，电流表测量通过R3的电流，电压表测量R2两端的电压；
A、若R1短路，则并联部分短路，则电流表示数减小为0，故A不符合题意；
B、若R1断路，根据并联电路的电阻关系可知，R3的电阻大于并联部分的电阻，根据串联电路的分压规律可知，此时R3分担的电压变大，则R2两端的电压变小，即电压表示数变小；因R3分担的电压变大，根据欧姆定律可知，通过R3的电流变大，即电流表示数变大，故B符合题意；
C、若R2短路，此时并联部分两端的电压等于电源电压，即R3两端的电压变大，根据欧姆定律可知，通过R3的电流变大，即电流表示数变大；R2短路时，电压表也被短路，其示数减小为0；故C不符合题意；
D、若R2断路，整个电路断路，电流表示数减小为0，故D不符合题意。
故选：B。
10．（2021秋•丰润区期末）如图所示的电路中，闭合开关S后，灯泡L1、L2都发光，一段时间后，其中L1突然熄灭，发现其中一个电表示数增大，另一个电表示数减小，用一个检验灯并联在L2两端，L1和检验灯发光，若电路只有一处故障，则产生这一现象的原因可能是（ ）
A．灯泡L1短路 B．灯泡L2短路 C．灯泡L1断路 D．灯泡L2断路
【答案】D。
【解答】解：闭合开关，两灯泡串联，电流表测量电路电流，电压表测量L2两端的电压。
A、若灯泡L1短路，则L1不亮，电流表的示数变大，电压表的示数变大，不符合题意；
B、若灯泡L2短路，则L2不亮，L1亮，电流表的示数变大，电压表的示数变小，不符合题意；
C、若灯泡L1断路，则L1不亮，L2不亮，电流表无示数，电压表无示数，用一个检验灯并联在L2两端，电路未接通，L1和检验灯不发光，不符合题意；
D、若灯泡L2断路，则L1不亮，L2不亮，电流表无示数，电压表测量电源电压，示数变大，用一个检验灯并联在L2两端，电路接通，L1和检验灯发光，符合题意。
故选：D。
二、填空题。
11．（2022•巴中）小明在“研究小灯泡的电阻”实验中，按如图所示电路图连接电路，闭合开关后发现小灯泡不发光，电流表示数为零，电压表示数接近电源电压，出现此故障的原因可能是 L 断路；小明找出并排除此故障后，闭合开关发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，则此故障的原因最有可能出现在 R 。（均选填电路图中的元件符号）
【答案】L；R。
【解答】解：由图知，灯泡L和滑动变阻器R串联，电压表测量灯泡L两端的电压，电流表测量电路中的电流；
闭合开关后发现小灯泡不发光，则可能是出现断路故障或者灯泡短路，电流表示数为零，说明电路中一定有断路，而电压表示数接近电源电压，说明电压表与电源两极是接通的，则故障是与电压表并联的小灯泡L断路；
小明找出并排除此故障后，发现无论怎样移动滑动变阻器的滑片，小灯泡都只能微弱发光，且电流表、电压表示数均不变，说明变阻器没有起到改变电阻的作用，则可能是变阻器被短路，或者变阻器使用下面两个接线柱（此时相当于阻值较大的定值电阻），即此故障的原因最有可能出现在变阻器R上。
故答案为：L；R。
12．（2022•奉贤区二模）如图所示，电源电压保持不变。电阻R1、R2的阻值相等，开关S闭合后，电路正常工作，电流表和电压表的示数分别为I0和U0。一段时间后，电路中出现仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。
（1）若开关由断开到闭合，观察到只有电压表示数发生变化，则发生的故障是 R2断路 ，此时电压表示数为 2U0 。
（2）若开关由断开到闭合，观察到只有电流表示数发生变化，则此时电流表示数为 2I0 。
【答案】（1）R2断路；2U0；（2）2I0。
【解答】解：开关断开时，整个电路是断开的，电流表和电压表的示数为0；
开关闭合，该电路为串联电路，电压表测量的是R2电压，电流表测量电路中的电流，电流表和电压表的示数分别为I0和U0，I0＝；电阻R1、R2的阻值相等，则电阻R1、R2两端的电压相等，都为U0；根据串联电路的电压规律可知，电源电压为2U0；
（1）若开关由断开到闭合，观察到只有电压表示数发生变化，这说明电压表与电源之间是接通的，电流表示数不变，所以电路是发生的故障是R2断路；此时电压表测量的是电源电压，示数为2U0；
（2）若开关由断开到闭合，观察到只有电流表示数发生变化，这说明电路是通路，电路发生了短路故障，电压表示数为0，故障为电阻R2短路；此时电流表示数为＝2I0。
故答案为：（1）R2断路；2U0；（2）2I0。
13．（2022•闵行区二模）如图所示，电源电压为U且保持不变，闭合开关S后，电路正常工作。一段时间后，电路中只有一处发生断路故障且只发生在电阻R1或R2处。现将一电压表并联接在a、b、c三点中的两点，尝试根据开关的状态及电压表示数来确定故障。
①将电压表并联在ab两点间，不能确定故障，其理由是 电压表与电源接通，电压表有示数，但无法区分是哪个电阻R断路 。
②将电压表并联在 b、c 两点间，能确定故障，其理由是 若电压表示数发生偏转，表明电压表与电源接通，说明R2正常，应是电阻R1断路；若不发生偏转，表明电压表与电源不通，说明R2断路 。
【答案】①将电压表并联在ab两点间，电压表与电源接通，电压表有示数，但无法区分是哪个电阻R断路；②b、c；若电压表示数发生偏转，表明电压表与电源接通，说明R2正常，应是电阻R1断路；若不发生偏转，表明电压表与电源不通，说明R2断路。
【解答】解：①图中电路为并联，将电压表并联在ab两点间，由于只有一处发生断路故障且只发生在电阻R1或R2处，电压表与电源接通，电压表有示数，但不能确定故障；
②将电压表并联在b、c两点间，能确定故障，其理由是若电压表示数发生偏转，表明电压表与电源接通，说明R2正常，应是电阻R1断路；若不发生偏转，表明电压表与电源不通，说明R2断路。
故答案为：①将电压表并联在ab两点间，电压表与电源接通，电压表有示数，但无法区分是哪个电阻R断路；
②b、c；若电压表示数发生偏转，表明电压表与电源接通，说明R2正常，应是电阻R1断路；若不发生偏转，表明电压表与电源不通，说明R2断路。
14．（2022•上海二模）在如图所示的电路中，电源电压保持不变。当开关从闭合到断开时，两个电表中至少有一个电表的示数会发生变化。若电路中只有一处故障，且只发生在R1或R2上。根据以上信息，写出开关断开后电流表和电压表示数的变化情况： 电流表示数变小、电压表示数变大（电流表示数变小，电压表示数不变） （“变大”、“变小”或“不变”）及对应的故障： R1短路（R2短路） 。
【答案】电流表示数变小、电压表示数变大（电流表示数变小，电压表示数不变）；R1短路（R2短路）。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路，电压表测量的是R1电压，电流表测量电路中的电流；
若R1断路，开关闭合后，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压，有示数；开关S断开时，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压；当开关从闭合到断开时，电流表和电压表示数都不变；
若R1短路，开关闭合后，电路中有电流，此时电压表测量的是一段导线两端的电压，示数为0；开关S断开时，电流表示数为0，电压表测量的是电源电压；当开关从闭合到断开时，电流表和电压表示数都发生了变化；
若R2断路，开关闭合后，电路中无电流，电流表示数为0，电压表示数为0；开关S断开时，整个电路是断开的，电流表和电压表示数都为0；当开关从闭合到断开时，电流表和电压表示数都不变；
若R2短路，开关闭合后，电路是通路，电路中有电流，此时电压表测量的是电源电压；开关S断开时，电压表测量的是电源的电压，有示数，电路中无电流，电流表示数为0；当开关从闭合到断开时，电流表示数变小，电压表示数不变；
故答案为：电流表示数变小、电压表示数变大（电流表示数变小，电压表示数不变）；R1短路（R2短路）。
15．（2022•高新区校级模拟）如图所示，电源电压恒为7V，电压表量程为0﹣3V，电流表量程为0﹣0.6A，滑动变阻器R的规格为“20Ω 1A”，灯泡L标有“6V 3W”字样（不计温度对灯丝电阻的影响），闭合开关后，小灯泡不发光，电压表有示数，电流表无示数，则故障原因可能是 滑动变阻器断路或电流表断路 ；排除故障后，移动滑片，在保证电路安全的条件下，滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是 2Ω～9Ω 。
【答案】滑动变阻器断路或电流表断路；2Ω～9Ω。
【解答】解：（1）闭合开关后，灯泡不发光，电流表无示数，说明电路存在断路故障，而电压表有示数，说明电压表到电源两极间为通路，故可能是滑动变阻器断路或电流表断路；
（2）由图可知，灯泡和滑动变阻器串联，电流表测电路中的电流，电压表测变阻器两端的电压，
电流表的量程为0～0.6A，
由P＝UI可得灯泡正常工作时的电流：IL＝＝＝0.5A，
所以，为保护电路，则电路中的最大电流为I最大＝IL＝0.5A；
由欧姆定律可得电路的最小总电阻：R总小＝＝＝14Ω；
不计温度对灯丝电阻的影响，则灯泡的电阻：RL＝＝＝12Ω，
根据电阻的串联，则滑动变阻器接入电路的最小阻值为R小＝R总小﹣RL＝14Ω﹣12Ω＝2Ω；
电压表量程为0～3V，当电压表示数最大为3V时，灯泡两端的电压为UL′＝U﹣U滑大＝7V﹣3V＝4V，
由串联分压的规律可知此时变阻器接入电路的阻值最大，
设滑动变阻器此时接入电路为R大，
根据串联分压的规律可得＝，即＝，
解得R大＝9Ω，
所以滑动变阻器接入电路中的阻值变化范围是2Ω～9Ω。
故答案为：滑动变阻器断路或电流表断路；2Ω～9Ω。
16．（2022•长宁区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0保持不变，电阻R1＝R2＝R0。闭合开关S时，
①请判断电流表、电压表示数的变化情况。 电压表示数将变小，电流表示数将变大
②一段时间后，突然一只电表的示数变大，另一只电表的示数变小。请根据相关信息写出此时电压表、电流表的示数及对应的故障。 R1断路，电压示数变大，电流表示数变小；或R1短路，电压表示数变小，电流表示数变大
【答案】①电压表示数将变小，电流表示数将变大；②R1断路，电压示数变大，电流表示数变小；或R1短路，电压表示数变小，电流表示数变大。
【解答】解：①由图知R1、R2串联，开关S断开时，电压表测电源电压，开关S闭合时，电压表测R1两端的电压，根据串联电路电压规律，此时电压表示数将变小；开关S断开时，电流表与电压表、R2和电源串联接入电路中，由于电压表在电路中相当于断路，电流表指针几乎不动；开关S闭合时，电流表测串联电路电流，故当闭合开关S时，电流表示数将变大；
②如果R1断路，电压表测电源电压示数变大，电流表与电压表串联，电流表指针几乎不动，故电流表示数变小，符合题意；如果R2断路，此时电路为开路，电压表和电流表示数都为零，两表示数都变小，不符合题意；如果R1短路，此时电路只有R2的简单电路，电压表被短路示数变小，电流表示数变大，符合题意；如果R2短路，此时电路只有R1的简单电路，电压表和电流表示数都变大，不符合题意，故电路故障为：R1断路，电压示数变大，电流表示数变小；或R1短路，电压表示数变小，电流表示数变大。
故答案为：①电压表示数将变小，电流表示数将变大；②R1断路，电压示数变大，电流表示数变小；或R1短路，电压表示数变小，电流表示数变大。
17．（2022•苏州）用如图所示电路探究电流与电阻的关系，电源电压不变，电阻有5Ω、10Ω、15Ω、20Ω。连接电路闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。为了找出故障，把导线M的一端从接线柱a移开，分别连到接线柱b和c上，发现两表指针位置均和之前一样，进一步检查发现电流表完好，则电路的故障是 cd间导线断路 。排除故障后，将不同阻值的电阻分别接入电路，移动滑片记录的数据如下表：
实验次数
1
2
3
4
电阻/Ω
5
10
15
20
电流/A
0.40
0.20
0.13
0.10
分析表中数据，实验中电阻两端的电压为 2 V，实验得出的结论是 电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比 。
【答案】cd间导线断路；2；电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比。
【解答】解：（1）连接电路闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表示数接近电源电压，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，与电压表并联ad之间有断路，当电压表接在导线cd两端时，电压表的示数接近电源电压，说明除了导线cd外的其他元件均没有断路现象，因此只能是cd间导线断路；
（2）由表中数据可知，电阻两端的电压：UV＝IR＝0.4A×5Ω＝﹣﹣﹣﹣﹣＝0.1A×20Ω＝2V，为一定值，故可以得出结论：电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比。
故答案为：cd间导线断路；2；电压一定时，导体中的电流与其电阻值成反比。
18．（2022•南开区一模）已知两个小灯泡L1、L2的电阻分别为R1＝10Ω、R2＝20Ω（不计温度对小灯泡电阻的影响），现将它们串联在如图所示的电路中，当开关S闭合后，电压表V1、V2的示数之比U1：U2＝ 3：2 ；经过一段时间后，电压表V2的示数变为零，电压表V1示数不变，发生的故障可能是 L2短路 （选填“L1短路”或“L2短路”）。
【答案】3：2；L2短路。
【解答】解：由电路图可知，两灯泡串联，电压表V1测电源的电压，电压表V2测R2两端的电压，
因为两电阻串联，所以通过的电流相等，由欧姆定律可得两电阻两端的电压之比：：＝IR1：IR2＝R1：R2＝10Ω：20Ω＝1：2，
因串联电路中总电压等于各分电压之和，所以，电压表V1与V2的示数之比：U1：U2＝（+）：＝（1+2）：2＝3：2；
经过一段时间后，电压表V2的示数变为零，电压表V1示数不变，说明电压表V2与导线并联接入电路，则发生的故障可能是L2短路。
故答案为：3：2；L2短路。
19．（2022•新化县模拟）有两个阻值未知的定值电阻R1和R2（R2约为6Ω，R2约为500Ω），要求测出未知电阻的阻值。
（1）图甲是小明测量R1阻值的部分实物图，电源为两节干电池。
①用一根导线将电路连接完整（连线不得交叉）；
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到 B （选填“A”或“B”）端；
③闭合开关，移动滑片P，发现电压表有示数，电流表无示数，故障可能是导线 b （选填“a”“b”）内部断路；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，则R1＝ 5Ω 。
（2）小明从图甲中的器材和电阻箱（符号规格“0～9999Ω 5A”）、若干开关及导线中选择器材，连成图丙所示的电路，测出了R2的阻值。请你将所选元件符号填入虚线框内。
【答案】（1）①如上图1所示；②B；③b；④5Ω；（2）如上图2所示。
【解答】解：（1）变阻器上下接线柱各接一个连入电路中，变阻器与电阻串联，如下图1所示：
②闭合开关前，滑动变阻器的滑片P应滑到阻值最大处的B端；
③若导线a、c内部断路，则整个电路断路，两表都没有示数，若导线b内部断路，可导致电压表串联在电路中，电流表没有示数，但电压表串联在电路中测电源电压，电压表有示数，符合题意；
④排除故障后，闭合开关，移动滑片P，当电压表示数为1.2V时，电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值为0.02A，电流为0.24A，由欧姆定律，则R1＝＝＝5Ω；
（2）根据分析设计的电路如下图2所示：
故答案为：（1）①如上图1所示；②B；③b；④5Ω；（2）如上图2所示。
20．（2021秋•金山区期末）在如图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R1、R2的阻值均为R0。开关S断开时，由电压表示数为U0；闭合开关S，观察到电流表示数变大。已知电路中存在一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。
根据以上信息，写出闭合开关S后电压表和电流表的示数及对应的故障。 一是电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，R1短路；二是电压表示数等于U0，电路中电流为：I＝＝R2短路 。
【答案】一是电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，R1短路；二是电压表示数等于U0，电路中电流为：I＝＝R2短路。
【解答】解：①当开关S闭合时，R1短路时，电压表测量导线两端的电压，电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，符合题意；
②当开关S闭合时，R1断路时，电压表、R2、电流表、电源构成通路，电压表示数等于电源电压U0，电压表串联在电路中，电流表示数为0，不符合题意；
③当开关S闭合时，R2短路时，R1、电流表、电源构成通路，电压表电源两端的电压，电压表示数等于电源电压U0，电路中电流为：I＝＝，符合题意；
④当开关S闭合时，R2断路时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数等于0，电流表示数为0，不符合题意；
所以，当开关S闭合后，电流表示数变大，有两种情况：一是电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，R1短路；二是电压表示数等于U0，电路中电流为：I＝＝R2短路。
故答案为：一是电压表示数等于0，电流表的示数为I＝＝，R1短路；二是电压表示数等于U0，电路中电流为：I＝＝R2短路。
21．（2022•宝山区二模）在图所示的电路中，电源电压保持不变，电阻R2＝2R1。闭合开关S，电压表的示数为U0，电路正常工作。一段时间后，电压表的示数变为零。已知电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上。现提供一个完好的电阻R3（R3＝R2）来替换图示电路中的一个电阻，从而判断故障，请写出电阻R3替换的对象、闭合开关S后电压表的示数及对应的故障。 用R3替换R1时，若电压表示数为1.5U0，则R1短路，若电压表示数为零，则R2断路（或者，用R3替换R2时，若电压表示数为零，则R1短路，若电压表示数为U0，则R2断路） 。
【答案】用R3替换R1时，若电压表示数为1.5U0，则R1短路，若电压表示数为零，则R2断路（或者，用R3替换R2时，若电压表示数为零，则R1短路，若电压表示数为U0，则R2断路）。
【解答】解：由电路图可知，两电阻串联，电压表测量R1两端的电压；
由题知，电阻R2＝2R1，由于“闭合开关S，电压表的示数为U0，电路正常工作”，由串联电路的电压特点和串联电路的分压原理可知，电源电压：U总＝U0+2U0＝3U0，
一段时间后，电压表的示数变为零，又因为“电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1或R2上”，所以，电路的故障可能是R1短路或R2断路。
用一个完好的电阻R3（R3＝R2＝2R1）来替换图示电路中的一个电阻，有2种替换方法：
①用R3替换R1时，此时R3、R2串联，若R1短路，则R2正常，由串联电路的分压原理可知此时电压表示数为U总＝1.5U0；若R2断路，整个电路断路，则电压表示数为零；
②用R3替换R2时，此时R3、R1串联，若R1短路，此时电压表也被短路，其示数为零；若R2断路，则R1正常，由串联电路的分压原理可知此时电压表示数为U总＝U0；
所以，根据电压表的示数来判断电路故障的方法为：用R3替换R1时，若电压表示数为1.5U0，则R1短路，若电压表示数为零，则R2断路；用R3替换R2时，若电压表示数为零，则R1短路，若电压表示数为U0，则R2断路。
故答案为：用R3替换R1时，若电压表示数为1.5U0，则R1短路，若电压表示数为零，则R2断路（或者，用R3替换R2时，若电压表示数为零，则R1短路，若电压表示数为U0，则R2断路）。
22．（2021秋•徐汇区期末）在如图所示电路中，电源电压为U且保持不变。闭合开关S，电路正常工作。一段时间后，灯突然熄灭。若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R处。
①为确定故障，小汇在ab或bc间并联接入电压表，闭合开关后，观察电压表示数确定故障。若电压表并联接入 ab（或bc） 两点间，闭合开关后，电压表示数为 U（或0） ，可判断R断路或L短路。
②为进一步确定故障，小汇在bd两点间并联接入电压表，观察闭合开关前后，电压表示数来确定故障。请写出闭合开关前后，电压表的示数及对应的故障。 闭合开关前后，若电压表示数始终为0，则R断路，若电压表示数由U变为0，则灯泡短路
【答案】①ab（或bc）；U（或0）；②闭合开关前后，若电压表示数始终为0，则R断路；若电压表示数由U变为0，则灯泡短路。
【解答】解：由题意和图示可知，灯泡L和电阻R串联，一段时间后，灯突然熄灭；若电路中只有一处故障，且只发生在灯L或电阻R处；
①电压表接在ab间时，若R断路，电压表仍能与电源形成通路，则电压表示数为电源电压U；若L短路，则L两端电压为0，此时R两端电压等于电源电压U；
电压表接在bc间时，若R断路，电压表不能与电源形成通路，则电压表示数为0；若L短路，电压表也被短路，其示数为0；
②在bd两点间并联接入电压表，若R断路，闭合开关前后电压表与电源不能连通，则电压表示数始终为0；
若灯泡短路，闭合开关前，电压表与电阻串联，此时电压表测电源电压，其示数为U；闭合开关后，电压表被短路而无示数（即示数为0）；
由此可知，闭合开关前后，若电压表示数始终为0，则R断路；若电压表示数由U变为0，则灯泡短路。
故答案为：①ab（或bc）；U（或0）；②闭合开关前后，若电压表示数始终为0，则R断路；若电压表示数由U变为0，则灯泡短路。
23．（2021•徐汇区二模）在如图所示电路，电源电压保持不变闭合开关S，电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R或灯L上。为了能同时检测电路中所有可能的故障，有以下方案可选：
a.用与L规格相同且完好的灯L0替换灯L；
b.用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R；
c.将电流表串联在电路中，电压表并联在电阻R两端；
以上方案中可行的是 b或c 。选择一种可行方案操作后，写出观察到的现象（或各电表示数有无）及相对应的故障： 方案一，选择b；若L0、L均发光，则R断路；若L0、L均不发光，则L断路；若L0发光、L不发光，则L短路；
方案二，选择c；若电流表有示数、电压表有示数，说明灯泡L短路；若电流表无示数、电压表有示数，说明R断路；若电流表无示数、电压表无示数，说明灯泡L断路 。
【答案】b或c；方案一，选择b；若L0、L均发光，则R断路；若L0、L均不发光，则L断路；若L0发光、L不发光，则L短路；方案二，选择c；若电流表有示数、电压表有示数，说明灯泡L短路；若电流表无示数、电压表有示数，说明R断路；若电流表无示数、电压表无示数，说明灯泡L断路。
【解答】解：由图可知，该电路为串联电路；电路正常工作，一段时间后，灯L熄灭，可能是灯泡断路，可能是灯泡短路，也可能是电阻断路；
a、把完好的灯L0接在灯泡的位置上，灯泡发光，则故障是灯泡断路或短路，灯泡不发光，则是R断路；
b、用与R阻值相同且完好的灯L0替换电阻R，若L0、L均发光，则故障是R断路；若L0、L均不发光，则故障是L断路；若L0发光、L不发光，则故障是L短路；
c、将电流表串联在电路中，电压表并联在R两端；灯泡不发光，若电流表有示数、电压表有示数，说明灯泡短路；若电流表无示数、电压表有示数，说明R断路；若电流表无示数、电压表无示数，说明灯泡L断路；
由此可知，能同时检测到故障的是b或c。
故答案为：b或c；方案一，选择b；若L0、L均发光，则R断路；若L0、L均不发光，则L断路；若L0发光、L不发光，则L短路；方案二，选择c；若电流表有示数、电压表有示数，说明灯泡L短路；若电流表无示数、电压表有示数，说明R断路；若电流表无示数、电压表无示数，说明灯泡L断路。
24．（2021秋•东城区期末）相距40km的甲、乙两地之间架设了两条输电线，每千米输电线的电阻是0.2Ω。现知输电线在某处A发生了短路故障。为确定故障位置，检修员张师傅在甲地利用检测器材（电压表、电流表和电源等）对电路进行检测，如图所示，电压表的示数为3.0V，电流表的示数为0.5A。则A处和甲地之间的每根输电线长度为多少千米？
【解答】解：由I＝可得，短路位置到甲地之间输电线的电阻：
R＝＝＝6Ω，
因输电线每千米的电阻为0.2Ω，
所以，短路位置到甲地之间输电线的总长度：
L＝＝30km，
因输电线是双股并排的，则A处和甲地之间的每根输电线长度：
S＝L＝×30km＝15km。
答：A处和甲地之间的每根输电线长度为15km。
25．（2021秋•密山市校级期中）如图所示，是某品牌的低音炮，外接12V锂电池供电，现在它的LED电源指示灯不亮了，经过检查发现是指示灯的保护电阻烧坏了，没有其他故障，指示灯电路可以等效为以下电路。需要更换电阻，怎么能知道用多大的电阻替换呢？通过查阅资料知道LED电源指示灯正常工作电压是2V，正常工作电流是10mA。请你通过计算求出：需要用多大的电阻替换烧坏的电阻？
【解答】解：LED电源指示灯和电阻串联，
根据串联电路的电压特点可知电阻两端的电压U1＝U﹣UL＝12V﹣2V＝10V，
电路中的电流I＝10mA＝0.01A，
根据欧姆定律可知电阻的阻值R1＝＝＝1000Ω。
答：需要用1000Ω的电阻替换烧坏的电阻。
26．（2022•兴化市一模）在“探究电流与电阻的关系”实验中，部分器材选用如下：电压为6V的电源，标有“100Ω 1A”的滑动变阻器，阻值不同的定值电阻若干，其他器材，回答下列问题。
（1）按照图甲将图乙补画完整。
（2）按图甲连接电路后，闭合开关前，将滑动变阻器的滑片P移到最 右 （选填“左”或“右”）端，闭合开关后，发现电流表有示数，电压表无示数。若电路故障只出现在R和R1上，则电路故障是 定值电阻R短路了 。
（3）排除故障后，将R＝5Ω的定值电阻接入电路，调节滑动变阻器的滑片，直到电流表示数为0.4A时，读出电压表示数。
（4）将R＝5Ω电阻换成10Ω电阻，接下来的操作是：闭合开关，此时电流表的示数如图丙所示为 0.3 A，将滑动变阻器的滑片P向 右 （选填“左”或“右”）移动，直到电压表示数与（3）电压表示数相同。
（5）分别将其它电阻依次替换R，重复（4）实验，根据所测数据绘制出如图丁所示I﹣R图像，该图像难以判定I与R的关系，小明根据数据作出了I﹣的图像，发现是一条过原点的直线，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成 反比 。
（6）要完成本次实验，如果有多种规格的滑动变阻器可供选择，选用滑动变阻器的最大阻值至少为 50 Ω。
【答案】（1）如图所示；（2）右；定值电阻R短路了；（4）0.3；右；（5）反比；（6）50。
【解答】解：（1）探究电流与电阻的关系时，需要用电压表测定值电阻两端的电压，用滑动变阻器控制定值电阻两端的电压不变，故电压表应与定值电阻并联，滑动变阻器采用“一上一下”的原则与定值电阻串联，如图所示：
；
（2）为了保护电路，闭合开关实验前，应将滑动变阻器的滑片移到最大阻值处，由图知，滑片左侧电阻丝接入电路，所以滑片应移到阻值最大的右端；
电流表有示数，说明电路不是断路，电压表无示数，可能是与电压表并联的支路短路，因此故障可能是与电压表并联的定值电阻R短路了；
（4）由图丙可知，电流表的量程为0～0.6A，分度值为0.02A，示数为0.3A；
根据串联电路的分压原理可知，将定值电阻由5Ω改接成10Ω的电阻，电阻增大，其分得的电压增大；
探究电流与电阻的实验中应控制电压不变，根据串联电路电压的规律可知，为了保持定值电阻两端电压不变，应增大滑动变阻器分得的电压，由串联分压的分压原理可知，应增大滑动变阻器连入电路中的电阻，所以滑片应向右端移动，使电压表的示数不变；
（5）因为I﹣的图像是一条过原点的直线，所以I与成正比，因此I与R成反比，由此得出结论：电压一定时，电流与电阻成反比；
（6）由图乙可知，实验中使用的定值电阻阻值最大为25Ω，定值电阻两端的电压始终保持UV＝IR＝0.4A×5Ω＝2V，根据串联电路电压的规律，变阻器分得的电压：U滑＝U﹣UV＝6V﹣2V＝4V，变阻器分得的电压为电压表示数的＝2倍，根据分压原理，当接入25Ω电阻时，变阻器连入电路中的电阻为：R滑＝2×25Ω＝50Ω，即选用滑动变阻器的最大阻值至少为50Ω。
故答案为：（1）如图所示；（2）右；定值电阻R短路了；（4）0.3；右；（5）反比；（6）50。
27．（2022•博望区二模）在“探究电流与电阻的关系”的实验电路如图，小明准备了5Ω、10Ω、15Ω、20Ω四个定值电阻（单独使用），学生电源（电压保持6V不变）、电流表、电压表、开关及若干导线，在实验的过程中，设定定值电阻两端的电压为2V不变。
（1）需要选用下列哪种规格的滑动变阻器 D 。
A.“5Ω 2A” B.“10Ω 2A” C.“20Ω 1A” D.“50Ω 1A”
（2）正确连接电路后闭合开关，移动滑动变阻器的滑片过程中，电压表示数突然变大，电流表有示数几乎为零，此时电路的故障可能是 定值电阻断路 ；
（3）小明排除故障后实验时，改变R的阻值，测出对应的电流I，当换成小阻值的电阻时，为完成探究，应向 右 （选填“左”或“右”）端移动滑动变阻器的滑片。
【答案】（1）D；（2）定值电阻断路；（3）右。
【解答】解：（1）由欧姆定律的可知，电压一定时电阻越大，电流越小，因此当接入电路中的电阻为20Ω时，电路中的电流最小：I＝＝＝0.1A，此时滑动变阻器接入电路的阻值最大；为了保持定值电阻两端电压为2V不变，滑动变阻器两端电压为：6V−2V＝4V；故滑动变阻器的最大阻值：R最大＝，只有D中滑动变阻器的最大阻值大于40Ω；
（2）经分析，连接好电路后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片过程中，电压表示数突然变大，电流表有示数几乎为零，此时电路中处故障可能是：定值电阻断路；
（3）当R的阻值变小时，电阻R分压变小，电压表示数变小，为保持电阻R两端电压不变，应移动滑片，减小滑动变阻器接入电路的阻值，减小滑动变阻器的分压，从而增大电阻R两端电压，保持电压不变，所以滑片P应向右端移动。
故答案为：（1）D；（2）定值电阻断路；（3）右。
28．（2022•静安区二模）在如图所示的电路中，电源电压为U0，电阻R1、R2的阻值相等均为R0。已知电路中已有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。开关S从断开到闭合，观察到电压表V的指针所在位置不变。请写出开关S闭合后，电流表A的示数及相应的故障情况。
【答案】开关S闭合后，若电流表示数为零，说明故障R2断路；若电流表的示数为，则故障是R1短路。
【解答】解：若R1短路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数为0，开关s闭合后，R2与电流表串联，电压表示数仍为0，由欧姆定律知道，电流表的示数，符合题意；
若R1断路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数为0，开关S闭合后，电压表测量电源电压，则即电压表V的指针所在位置发生变化，与题意不符；
若R2短路，当开关S断开时，电压表和电源不能构成通路，电压表示数等于0，当开关S闭合后，电压表测量电源电压，即电压表V的指针所在位置发生变化，与题意不符；
若R2断路，无论当开关S断开，还是闭合，电压表和电源不能构成通路，电压表示数都是等于0，且电流表示数为零，符合题意。
故答案为：开关S闭合后，若电流表示数为零，说明故障R2断路；若电流表的示数为，则故障是R1短路。
29．（2022•松江区二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关S后，电压表V1的示数为U0，电压表V2的示数为2U0，电路正常工作。一段时间后，观察到三个电表中仅有一个电表的示数变大。若电路中仅有一处故障，且只发生在电阻R1、R2上。请根据相关信息写出此时两电压表的示数及对应的故障。
【答案】电阻R1断路，电压表V2示数为0，电压表V1示数为3U0；电阻R2断路，电压表V1示数为0，电压表V2示数为3U0。
【解答】解：由电路图可知，电阻R1、R2串联在电路中，电流表测电路中的电流，电压表V1测R1的电压，电压表V2测R2的电压；
闭合开关S后，电压表V1示数为U0，电压表V2的示数为2U0，根据串联电路的电压规律可知，电源电压为U0+2U0＝3U0；
若电阻R1短路：电压表V1测量的是一段导线两端的电压，示数为0；电压表V2测量的是电源电压，示数为3U0；由于电路中总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，不符合题意；
若电阻R2短路：电压表V2测量的是一段导线两端的电压，示数为0；电压表V1测量的是电源电压，示数为3U0；由于电路中总电阻减小，根据欧姆定律可知，电路中的电流变大，电流表示数变大，不符合题意；
若电阻R1断路：电路中无电流，电流表示数为0，根据U＝IR可知，电压表V2示数为0；电压表V1测量的是电源电压，示数为3U0，符合题意；
若电阻R2断路：电路中无电流，电流表示数为0，根据U＝IR可知，电压表V1示数为0；电压表V2测量的是电源电压，示数为3U0，符合题意；
故答案为：电阻R1断路，电压表V2示数为0，电压表V1示数为3U0；电阻R2断路，电压表V1示数为0，电压表V2示数为3U0。
30．（2022•聊城二模）在测量标有2.5V字样的小灯泡电阻的实验中，如图甲是甲同学连接好的电路。
（1）乙同学发现电路连接错误，只需更改一根导线即可改正错误。请你把接错的那一根导线找出来，并画上“×”，再用笔画线把它改接到正确的位置上。
（2）电路连接正确后，闭合开关，发现小灯泡不发光，电流表无示数，电压表示数较大，则电路故障可能是小灯泡发生 断路 （选填“短路”或“断路”）。
（3）解决故障后，闭合开关。将滑片移到某位置，记下电压表和电流表的示数。接下来的操作是 B 。（填字母序号）
A.结束实验，整理器材
B.将滑片P移到另外几个位置，分别记下电压表和电流表的示数
C.换用不同规格的小灯泡，将滑片P移到某位置，记下电压表和电流表的示数
（4）实验中观察到的现象和测量的数据记录如下表：
序号
1
2
3
4
5
发光情况
明亮
较亮
较暗
暗
不发光
电压U/V
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
电流I/A
0.22
0.20
0.14
0.12
电阻R/Ω
11.4
10.0
7.0
4.7
当电压表的示数为1.5V时，电流表的示数如图乙所示为 0.18 A，则此时小灯泡的电阻约为 8.3Ω （保留一位小数）。
（5）从表中数据可以看出，不同电压下小灯泡的电阻值不同；这是灯丝电阻 温度 影响导致的。
【答案】（1）见上图；（2）断路；（3）B；（4）0.18；8.3Ω；（5）温度。
【解答】解：（1）电压表应与小灯泡并联，电流表串联在电路中，改正后如图所示：
（2）灯泡不亮，电流表无示数，电路断路，灯丝断路时，电压表串联在电路中，电压表测量电源电压，电压表示数等于电源电压；
（3）实验需要多次测量灯泡的电阻，找出灯泡的电阻跟温度的关系，故选：B
（4）由图知电流表使用的0～0.6A量程，每一个大格代表0.2A，每一个小格代表0.02A，电流为0.18A，
此时灯泡的电阻：
R＝≈8.3Ω；
（5）灯丝电阻随温度变化而变化，灯泡在不同电压下，灯丝温度不同，灯丝的电阻不同。
故答案为：（1）见上图；（2）断路；（3）B；（4）0.18；8.3Ω；（5）温度。
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