专项三 电路故障分析
考向 电路故障分析
1．（2023 常德）如图所示的电路，闭合开关后两灯均不发光且电流表、电压表示数均为零。现将两灯泡位置互换后再次闭合开关，电流表示数仍为零，电压表指针明显偏转。根据以上信息判断该电路故障可能为
A．断路、断路 B．断路、通路
C．通路、断路 D．短路、断路
【答案】
【解答】解：由图可知两只灯泡串联，电压表测量两端的电压；
闭合开关，两只灯泡都不亮，电流表无示数，说明电路中有断路故障；电压表无示数，说明电压表两接线柱到电源的正负极之间有开路，即可能是灯断路，也可能是、同时断路；
将电灯、的位置对调，闭合开关，电流表无示数，说明电路中仍然有断路故障；电压表有示数，说明此时电压表两接线柱到电源的正负极之间是通路，所以灯、电流表、开关都是完好的，则故障是灯断路。
故选：。
2．（2023 烟台）在电学实验中，遇到电路故障时常用电压表来检测。如图所示，电源电压恒为，闭合开关后两灯均不亮，用电压表先后测得、和两端的电压均为，则故障可能是
A．灯断路 B．灯断路 C．灯短路 D．灯短路
【答案】
【解答】解：根据电路图可知，两个灯泡串联接入电路中；闭合开关后两灯均不亮，这说明电路出现了断路故障；
用电压表先后测得、和两端的电压均为，这说明到电源负极、到电源正极之间是接通的，所以故障是之间出现了断路现象，即灯断路。
故选：。
二．实验探究题（共2小题）
3．（2023 眉山）探究“电流与电阻的关系”时，实验器材有：三节新的干电池（电压为、电流表、电压表、滑动变阻器（标有“”字样）、定值电阻4个、、、，开关一个，导线若干。小静等同学设计了如图甲所示的电路图。
（1）请用笔画线代替导线将图乙中的实物图连接完整，要求：滑片向右移动时电流表示数变小。
（2）滑片位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，电压表无示数，则电路故障原因是电阻 。
（3）排除故障后，将定值电阻由更换为时，应向 （选填“左”或“右” 适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变。
（4）图丙是根据实验数据画出的定值电阻的图象，由此可得，当电压一定时， 。
（5）小静同学继续探究，再次换接的定值电阻后，发现无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的，为了完成这次实验，她采取的措施可行的是 。
调高电源电压
再串联一个的电阻
将电压表改接到滑动变阻器两端
（6）下列图象中能大致反映本实验各物理量之间关系的是 。
【答案】（1）见解答图；（2）短路；（3）右；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）；（6）。
【解答】解：（1）滑片向右移动时电流表示数变小，说明滑动变阻器阻值变大，故滑动变阻器选用左下接线柱与电阻串联，如下图所示：
；
（2）滑片位于滑动变阻器阻值最大处，闭合开关，电流表有示数，说明电路是通路；电压表无示数，说明电压表并联的电路短路或电压表短路或电压表断路，即电路故障原因是电阻短路；
（3）实验中，当把的电阻换成的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变大，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要增大滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要增大滑动变阻器电阻阻值，故应向右适当调节滑动变阻器的滑片，使电压表示数保持不变；
（4）由图丙可知，电流与电阻的乘积为，为一定值，故由此可得，当电压一定时，通过导体的电流与导体的电阻成反比；
（5）、设电源电压为，定值电阻两端的电压为，根据串联电路电压的规律及分压原理有：
；
方程左边为一定值，故右边也为一定值，当滑动变阻器最大电阻连入电路中时，对应的定值电阻也最大，
即；
电源电压为：，所以降低电源电压可以完成这次实验，故不符合题意；
、根据串联电路电压的规律，滑动变阻器分得的电压：
，
滑动变阻器分得的电压为电压表示数的倍，根据分压原理，当接入电阻时，滑动变阻器连入电路中的电阻为：；
即为了能完成这次实验，滑动变阻器的最小电阻为，而题中原来滑动变阻器的最大电阻为，若再串联一个的电阻，根据电阻的串联可知，滑动变阻器连入电路的电阻为：，故符合题意；
、将电压表改接到滑动变阻器两端，电压表原来测定值电阻的电压，现在测变阻器的电压，对改变定值电阻的电压大小没有影响，无论怎样移动滑片，都不能使电压表示数达到原来的数值，所以不能完成这次实验，故不符合题意；
故选：；
（6）、因电压表示数不变，即电流与之积为一定值，所以电流随的变化关系为反比例函数，故错误；
、换用不同的电阻时，电压表示数不变，故正确；
、由前面解答可知，定值电阻的电压为，滑动变阻器的电压为，由分压原理，滑动变阻器与的阻值之比为，故滑动变阻器连入电路的电阻与的关系为一过原点的直线，故错误；
、根据，定值电阻的功率：，即电阻的电功率与之积为一定值，电阻的电功率随变化关系为反比例函数，故错误；
故选：。
故答案为：（1）见解答图；（2）短路；（3）右；（4）通过导体的电流与导体的电阻成反比；（5）；（6）。
4．（2022 潍坊）小明利用图甲所示电路测量未知电阻的阻值，电源电压保持不变，滑动变阻器铭牌标有“”字样，的阻值约为。
（1）请用笔画线代替导线，将图甲中的实物电路连接完整（要求滑动变阻器的滑片向左滑动时，电流表示数变大）。
（2）闭合开关，两电表均无示数；将电压表改接在变阻器两端时，两电表均无示数；将电压表改接在开关两端时，电压表有示数，电流表无示数。则电路故障是 。
（3）排除故障后，闭合开关，移动变阻器的滑片至某一位置，此时电压表示数为，电流表示数如图乙所示，则未知电阻 。
（4）小明利用图甲电路测量另一未知电阻，将正确接入电路，但发现无论如何移动滑片，电流表示数几乎为0，电压表示数接近，经判断得知阻值较大，利用该电路无法测出阻值。小明查阅资料获知，电压表相当于一个能显示自身两端电压的定值电阻，且阻值较大，于是他找了一个的定值电阻，设计了如图丙所示电路，电源电压恒为。闭合开关，并进行了如下操作：
①接1时，记录电压表示数为；
②接2时，记录电压表示数为；
③计算待测电阻 。
【答案】（1）见解答图；（2）开关断路或接触不良；（3）9；（4）5000。
【解答】解：（1）向左移动滑动变阻器的滑片使电流表示数变大，说明滑动变阻器的滑片在向左移动过程中接入电路的电阻在减小，故滑动变阻器应接左下接线柱，电路中的最大电流为：，所以电流表选用小量程，如图所示：
（2）闭合开关，两电表均无示数，电路可能断路，将电压表接在变阻器两端时也无示数，说明变阻器之外的电路存在断路，但接在开关两端时有示数，则说明开关的之外的电路为通路，故电路故障是开关断路或接触不良；
（3）电流表的量程为，分度值为，由图乙知：电流表的示数为，
由得未知电阻的阻值为：
；
（4）电源电压恒为，接1时，定值电阻与电压表串联，电压表示数为，由串联电路电压的规律，定值电阻的电压为：，由分压原理，电压表内阻为：
；
闭合，接1时，待测电阻与电压表串联，电压表示数为；由串联电路电压的规律，待测电阻的电压为：，由分压原理，
。
故答案为：（1）见解答图；（2）开关断路或接触不良；（3）9；（4）5000。
【命题意图】 本类试题主要考查电路中常见的故障以及对其的分析，正确认识电流表和电压表的在电路中的作用，要会分析电路图和实物电路连接的问题。 【命题方向】 故障电路通常出现在填空题和实验题中，是中考必考题目，从近几年看，一般只考一处故障，且中考评分要求必须写出现象，即电流表和电压表的示数或者变化，进而判断具体故障。语言表述要求趋于严格，符号表示必须与题干一致。 【得分要点】 一、电路故障 电路故障，是电路分析中比较复杂，对学生的分析能力要求比较高，学生需要掌握串并联电路的识别、串并联电路的特点、欧姆定律等知识，并从电学的现象出发，分析各个电表的示数或示数变化，确定电路故障。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。 二、电路故障分析的方法 1．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
2．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
电路中的电压表示数不变，出现断路故障后，干路电流表A示数一定减小，哪个支路断路，哪个支路电流变小为0。
一．选择题（共11小题）
1．（2023 吉林四模）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，电路正常工作。过了一会儿，电压表示数变小，电流表示数变大，若电路故障只有一处，且只发生在灯或电阻上，则下列判断正确的是
A．灯断路 B．灯短路 C．电阻断路 D．电阻短路
2．（2023 南开区三模）在如图所示的电路中，当开关闭合时；灯、均不亮。某同学用一根导线去查找电路的故障。他将导线先并联接在灯两端时发现灯亮，灯不亮，然后将导线并联接在灯两端时发现两灯均不亮。由此可以判断
A．灯断路 B．灯短路 C．灯断路 D．灯短路
3．（2023 白山二模）如图所示的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，灯正常发光，过了一段时间，观察到两电表的示数都变大，若电路中只有一处故障，且只发生在电阻或上，则电路故障是
A．灯断路 B．灯短路 C．电阻短路 D．电阻断路
4．（2023春 定陶区期中）如图所示，闭合开关后，灯泡和都发光，两电表均有示数。由于某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，电压表示数比原来还大。以下对电路和电路故障的分析正确的是
A．灯泡和发光时，两灯并联
B．电压表测的是灯泡的电压
C．灯泡熄灭是由于灯泡开路
D．灯泡熄灭是由于灯泡短路
5．（2023 岱岳区二模）如图所示电路，电源电压恒为。闭合开关后，小灯泡、均发光；一段时间后，电压表示数突然变为。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．如果此时把开关断开，电压表示数将变为零
6．（2023 安徽模拟）如图所示电路，闭合开关后，电流表无示数，的示数为，的示数为。若将换成电流表，的示数为，两电流表示数都为。下列对电路故障的判断，正确的是
A．可能是开路 B．可能是开路 C．可能是短路 D．可能是短路
7．如图所示的电路中，电源电压保持不变，闭合开关，电路正常工作，过了一会儿，灯熄灭，两个电表中只有一个电表的示数变小，则电路故障可能是
A．灯断路 B．灯被短接 C．电阻断路 D．电阻被短接
8．（2023 福州模拟）如图所示，电源电压保持不变，闭合开关，灯泡、均发光，两电表均有示数，过一会儿，其中一个灯泡突然熄灭，一只电表示数增大，另一只电表示数减小为零，则此电路的故障可能是
A．灯泡开路 B．灯泡开路 C．灯泡短路 D．灯泡短路
9．（2023 瑶海区三模）在“测量串联电路的电压”实验中，小聪同学连接如图所示电路时，闭合开关后两个灯泡都不发光，电压表有示数，关于电路故障，下列判断正确的是
A．灯泡短路 B．灯泡短路 C．灯泡开路 D．灯泡开路
10．（2023 包河区二模）如图所示，闭合开关后，灯泡和都能正常发光，两电表均有示数。可是过一会儿，两灯泡都突然熄灭，电流表示数变为零，电压表示数变大，则该电路的故障可能是
A．灯泡开路 B．灯泡被短路 C．灯泡被短路 D．电流表开路
11．（2023 雁塔区校级模拟）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
二．填空题（共4小题）
12．（2023 获嘉县二模）如图甲所示电路，电源电压恒定不变，闭合开关，电流表指针几乎不偏转，电压表指针大幅度偏转，则电路的故障可能是滑动变阻器处 。排除故障后，把滑动变阻器的滑片从端移动到端的过程中，两电表的示数变化如图乙所示，综合以上信息可知此电路电源的电压为 ；若该电路以最大电功率工作，将消耗电能 。
13．（2023 天宁区校级一模）如图所示，当开关闭合时，电流表没示数，小灯泡不亮，小明同学利用电压表进行电路故障检测，结果只有间没有示数，、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 。
14．（2023春 惠来县期中）在如图的电路中，电源电压保持不变。闭合开关，电路只存在一处故障且发生在、上。
①若只有一个灯发光，则电路故障可能是 ；
②若两灯都不发光，用一条导线并在两端，两灯仍都不发光，则一定发生故障的是灯 。且发生的故障是：灯 。
15．（2023 淄博一模）小红做“用滑动变阻器改变小灯泡亮度”的实验，电源电压保持不变，小灯泡的规格是“”，闭合开关后，发现小灯泡不亮，电流表有示数，移动滑动变阻器的滑片到最右端，小灯泡仍不亮，但电流表示数有变化，则电路故障可能是 。排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，改变小灯泡的亮度，当电流表示数为 时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率为 。
三．实验探究题（共5小题）
16．（2023春 二道区校级期末）如图所示，小珠和小海在研究串联电路的电压的关系时，用三节干电池串联做电源。
两端电压 两端电压 串联总电压
1.4 3.1 4.5
（1）连接电路时，开关应首先 。
（2）闭合开关前，发现电压表的指针指在了“0”刻度的左侧，原因是 。
（3）如图所示闭合开关，发现不发光，比较亮，电压表示数为零，则电路的故障可能是 。
（4）他们排除故障后继续实验，得出了上表所示的一组数据，小珠同学依据本次实验数据可以得出的实验结论是 ；这个实验在设计方案上存在的不足之处是 。
17．（2023春 长寿区期中）王强用如图的电路探究“电流与电阻、电压关系”的实验。电源电压为且保持不变，滑动变阻器规格为“，”。
（1）请用笔画线代替导线将电路连接完整（要求滑片向右移动时，电压表示数变小）。
（2）连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，发现电压表几乎无示数，而电流表有示数，出现这种情况的原因可能是定值电阻 （选填“短路”或“断路” 。
（3）排出电路故障后，小明先探究“电流与电压的关系”的实验。某次电压表、电流表示数如图乙、丙所示，则他选择的定值电阻的阻值为 。然后多次实验，根据实验数据绘制了电流随电压变化的图像，由此得出结论：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成 比。
（4）王强利用以上电路继续探究电流与电阻的关系，实验操作如下：
①在间接入的定值电阻，闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为，记录电流表的示数。
②在间接入的定值电阻，闭合开关后，他应将滑片向 （选填“右”或“左” 移动，同时眼睛需要关注 （选填“电压表”或“电流表” 的示数直到相应的值。
③在间接入的定值电阻，闭合开关后，他移动滑片，进行②中同样的操作。
④在间接入的定值电阻，闭合开关后，他移动滑片时发现无法完成实验。
王强仔细思考后，想到了④中问题的解决方法：在图甲的电路中，当间接入定值电阻时，在电路中（不在间）再串联一个定值电阻，闭合开关即可完成实验。则串联接入电路的定值电阻的阻值为 。
⑤为解决实验步骤④中的问题，肯思考、爱动脑的王强还想到了调整电压表的示数，为完成①②③④的实验步骤，且保证电路安全工作，电压表的示数调节范围为 。
18．（2023春 新荣区期中）现有下列器材：2节新干电池，电流表、电压表、定值电阻、、各1个）、开关，滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电流与电压、电阻的关系”。
（1）小明先将的定值电阻接入电路，如图甲所示，检查电路时，发现所连接的电路有一根导线接错了，请你在错误的导线上画“”，并用笔画线代替导线，画出正确的连线。
（2）改接正确后，闭合开关，发现电流表无示数，电压表示数接近电源电压。若电路故障只出现在定值电阻和滑动变阻器上，则电路故障可能是 。
（3）排除电路故障后，调节滑片的位置，记录电流表和电压表的示数如下表所示。
实验次数 1 2 3 4 5 6
0.5 1 1.5 2 2.5 3
0.05 0.1 0.15 0.2 0.24
其中第6次实验电流表示数如图乙所示，请根据以上数据在图丙中作出此定值电阻的电流与电压的关系图像。
（4）在探究“电流与电阻关系”的实验中，小明用的电阻做完实验后，把的电阻换成的电阻接入电路，闭合开关，将滑动变阻器的滑片向 （填“左”或“右” 移动，使电压表示数为 ，读出此时电流表的示数；最后将换成的电阻，正确操作后，记下电流表的示数，得到如图丁所示的电流随电阻变化的图像。
19．（2023 宛城区校级模拟）小阳正在使用“伏安法”测量未知电阻阻值，实验电路如图甲所示（电源电压。
（1）请你用笔画线代替导线，将图甲中电路连接完整，导线不得交叉；闭合开关前，应将滑动变阻器滑片移到最 端（选填“左”或“右” 。
（2）闭合开关后，发现电流表无示数，电压表有示数且示数接近，则电路故障原因可能是 。
（3）排除故障后，当滑片移到某一位置时，电压表示数为，电流表示数如图乙所示，其读数为 ，则未知电阻 。小阳认为刚才的计算值就是该电阻的准确值，梁老师认为不对，请您帮忙说明一下原因 。
（4）利用图甲实验器材还能完成下列探究实验 。（选填“”或“”
探究电流与电压的关系
探究电流与电阻的关系
（5）实验中电流表突然损坏，同小组的同学经过讨论设计了一种实验方案，也可测出阻值。电路如图丙所示，电源电压未知且恒定不变，、为滑动变阻器左右两个端点，滑动变阻器最大阻值为，请你把以下测量步骤补充完整。
①闭合开关，滑片移到端时，读出电压表示数为；
②闭合开关， ，读出电压表示数为；
③待测电阻 。（用已知量和测出的物理量符号表示）
20．（2023 光山县三模）实验小组用伏安法测量小灯泡正常发光时灯丝的电阻。已知电源是两节新干电池、待测小灯泡的额定电压为。
（1）请用笔画线代替导线将如图甲所示的电路连接完整（要求滑片向右移动灯泡变暗）。
（2）闭合开关前，滑动变阻器的滑片应置于最 （选填“左”或“右” 端；然后闭合开关，发现小灯泡不亮，电压表示数接近电源电压，电流表无示数，则电路故障可能是小灯泡 。
（3）排除故障后，移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，为 ，要测量小灯泡正常发光时的电流，应将滑动变阻器的滑片向 （选填“左”或“右” 移动，直至电压表的示数为时，观察到电流表的示数如图丙所示，则小灯泡正常发光时灯丝的电阻约为 （计算结果保留一位小数）。
（4）某同学认为不使用电流表，借助其他实验器材也可以测出小灯泡正常发光时的电阻，方案如下：（电路设计如图丁所示，为阻值已知的定值电阻，电源电压和小灯泡的额定电压分别用和表示）
①闭合开关，使开关连接触点1，移动滑动变阻器的滑片，使电压表的示数为 ；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，使开关连接触点2，读出电压表的示数为；
③小灯泡正常发光时的电阻的表达式为 。
一．选择题（共11小题）
1．【答案】
【解答】解：闭合开关，该电路为串联电路，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流；过了一会儿，电流表示数变大，这说明电路是通路，电路出现了短路现象；电压表示数变小，这说明与电压表并联部分的电阻变小，所以故障是短路。
故选：。
2．【答案】
【解答】解：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；
用导线先并联在两端时，发现亮，灯不亮，说明电路通路，两灯泡不可能短路，不可能断路；
同时因导线与灯并联，两灯均不亮，说明灯不可能短路，故只能为灯发生了断路。
故选：。
3．【答案】
【解答】解：根据电路图可知，灯泡与串联，电压表测量灯泡两端的电压，电流表测量电路中的电流；
闭合开关，灯正常发光，过了一段时间，观察到电流表示数变大，这说明电路是通路，电路的总电阻变小，电路出现了短路现象；电压表示数变大，说明电压表测量的是电源电压，所以故障是短路。
故选：。
4．【答案】
【解答】解：由图可知，开关闭合后，两个灯泡串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，此时电压表示数要小于电源电压；
某个灯泡发生故障，两灯泡都熄灭，电流表示数为零，说明电路出现了断路现象；电压表示数比原来还大，说明电压表与电源之间是接通的，即测量的是电源电压，所以故障是与电压表并联的灯泡断路；
综上所述，正确。
故选：。
5．【答案】
【解答】解：．闭合开关后，小灯泡、均发光；一段时间后，电压表示数突然变为，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，故正确，错误；
．如果把开关断开，灯短路时，电压表与电源两极还是通路，电压表示数为，故错误。
故选：。
6．【答案】
【解答】解：根据电路图可知，两个电阻串联，电压表测量电源的电压，电压表测量两端的电压，电流表测量电路中的电流；
闭合开关后，电流表无示数，这说明电路出现了断路现象；电压表的示数为，则电源电压为，的示数为，这说明电压表测量的是电源的电压；
若将换成电流表，的示数为，说明测量的是电源电压，两电流表示数都为，这说明电路是通路，所以故障是开路。
故选：。
7．【答案】
【解答】解：．如果灯断路，整个电路断路，所以电流表示数减小为零，电压表示数也是零，故不符合题意；
．如果灯短路，灯不亮，电路总电阻减小，所以电流表示数增大；同时电路中只有定值电阻，故此时电压表测得是的电压或是电源电压，故其示数也会增大，故不符合题意；
．如果电阻断路，灯泡不发光，电流表示数变小；同时此时电压表测的是电源电压，与原来只测的电压相比，电压表的示数变大，故符合题意；
．如果电阻短路，灯泡是通路，灯泡能发光，故不符合题意。
故选：。
8．【答案】
【解答】解：如电路图所示，灯泡、串联，电压表测两端电压，电流表测通过的电流。
．如果灯泡开路，两个灯泡都熄灭，电压表和电流表都没有示数，故不正确；
．如果灯泡开路，两个灯泡都熄灭，电压表示数增大，电流表示数减小为零，故不正确；
．如果灯泡短路，正常，电压表和电流表示数都变大，故不正确；
．如果灯泡短路，正常，电流表示数变大，电压表被短路示数减小为零，故正确。
故选：。
9．【答案】
【解答】解：由图可知，两灯串联，电压表测量两端的电压，电流表测电路中的电流；
闭合开关后，、都不亮，电流表无示数，说明电路中有开路现象；电压表有示数，说明电压表两端能与电源两极连通，则灯泡是完好的，所以故障原因是灯泡开路。
故选：。
10．【答案】
【解答】解：由图可知，开关闭合后，两个灯泡串联在电路中，电流表测量电路中的电流，电压表测量的是电流表与灯泡两端的电压，根据串联电路的电压特点可知，此时电压表示数要小于电源电压；
过一会儿，两灯泡都突然熄灭，电流表示数变为零，说明电路出现了开路现象；
电压表示数变大，说明电压表与电源之间是接通的，即测量的是电源电压，所以故障是与电压表并联的灯泡开路或电流表开路。
故选：。
11．【答案】
【解答】解：由电路图可知，闭合开关后，定值电阻和滑动变阻器并联，下面的电流表测量通过定值电阻的电流，上面的电流表测量干路电流；
、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，不符合题意；
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，不符合题意；
此时故障应为滑动变阻器断路，变阻器断路时，根据“并联电路中各支路互不影响”可知通过定值电阻的电流不变，即下面的电流表示数不变，由并联电路的电流特点可知上面的电流表示数会减小，故错误；
、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，故错误，正确。
故选：。
二．填空题（共4小题）
12．【答案】开路；6；36。
【解答】解：由图甲可知，定值电阻和滑动变阻器串联，电流表测量电路中的电流，电压表测量滑动变阻器两端的电压；
闭合开关，电流表指针几乎不偏转，说明电路发生了开路，电压表指针大幅度偏转，说明电压表两接线柱与电源两端之间没有发生开路，所以发生开路的位置在电压表的两接线柱之间，即滑动变阻器出发生开路；
当滑动变阻器的滑片在端时，滑动变阻器接入电路中的阻值为，电路中的总电阻最小，根据欧姆定律可知电路中的电流最大，
由图乙可知，此时电路中的电流：，
由可知，电源电压：①
当滑动变阻器的滑片在端时，滑动变阻器接入电路中的阻值最大，电路中的总电阻最大，根据欧姆定律可知电路中的电流最小，
由图乙可知，此时电路中的电流：，滑动变阻器两端的电压，
根据串联电路的电压特点和欧姆定律可知，电源电压：②
联立①②两式解得：电源电压；
电源电压不变，当电路中的电流最大时，电路中的总功率最大，
该电路以最大电功率工作，将消耗的电能：。
故答案为：开路；6；36。
13．【答案】灯泡断路；灯泡的实际功率过小，小于发光功率。
【解答】解：（1）当开关闭合时，小灯泡不亮，说明电路可能出现了断路现象或灯泡短路；间电压表有示数，说明电源正常；
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；、无示数，说明与电源正极之间或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。
故答案为：灯泡断路；灯泡的实际功率过小，小于发光功率。
14．【答案】：①或短路；②；断路。
【解答】解：
①由电路图知，两灯串联，由串联电路的特点知，若是两灯中一个灯断路，整个电路断路，则另一灯也不会发光，不符合题意；
若是两灯中一个灯短路，则另一灯仍与电源形成通路还能发光，所以电路故障可能是或短路；
②若两灯都不发光，电路可能有断路发生，若断路，用一条导线并在两端时，仍能与电源形成通路而发光，不符合题意；
若断路，用一条导线并在两端时，整个电路仍断路，两灯都不发光，符合题意。
故答案为：①或短路；②；断路。
15．【答案】小灯泡短路；0.3；0.75
【解答】解：（1）闭合开关，小灯泡不亮，电流表有示数，说明电路不是断路；移动滑动变阻器的滑片到最右端，小灯泡仍不亮，但电流表示数有变化，只能是小灯泡短路；
（2）根据小灯泡的规格是“”，可知改变小灯泡的亮度，当电流表示数为时，小灯泡正常发光，小灯泡的额定功率。
故答案为：小灯泡短路；0.3；0.75。
三．实验探究题（共5小题）
16．【答案】（1）断开；（2）电压表使用前没有调零；（3）短路；（4）串联电路的总电压等于各部分电压之和；没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。
【解答】解：（1）为了保护电路，连接电路时，开关应首先断开；
（2）闭合开关前，发现电压表的指针指在了“0”刻度的左侧，说明电压表使用前没有调零；
（3）如图所示，两灯串联，电压表测量两端的电压；
闭合开关后，发现不发光，比较亮，若出现断路故障，则两灯都不亮，所以电路中存在短路故障，而电压表示数为零，说明电压表并联的电路短路，即电路故障可能是短路；
（4）据实验数据可得：串联电路的总电压等于各部分电压之和；
不足之处是：他只做了一次实验，而没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。
故答案为：（1）断开；（2）电压表使用前没有调零；（3）短路；（4）串联电路的总电压等于各部分电压之和；没有进行多次测量，只凭一组实验数据得出结论带有偶然性。
17．【答案】（1）见解答过程；（2）短路；（3）5；正；（4）②右；电压表；④4；⑤
【解答】解：（1）由题知，要求滑片向右移动时，电压表示数变小，根据串联电路的分压原理知，此时滑动变阻器连入电路的阻值应变大，所以应选择接线柱将滑动变阻器串联入电路中，如图所示：
；
（2）连接完电路，把滑片移到滑动变阻器的阻值最大端。闭合开关后，电流表有示数，说明电路是通路，电压表几乎无示数，故障原因可能是定值电阻短路了；
（3）由实物图知，电压表使用小量程，由图乙知，定值电阻两端电压为，电流表使用小量程，电路中电流为，
由欧姆定律可得，选择的定值电阻的阻值；
探究“电流与电压的关系”的实验可得到的结论为：导体的电阻一定时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；
（4）探究电流与电阻的关系实验中，应控制定值电阻两端的电压一定。
①在间接入的定值电阻，闭合开关后，移动滑片使电压表的示数为，记录电流表的示数。
②在间接入的定值电阻，闭合开关后，由串联电路的分压原理知，电压表示数会变大，为控制间电压不变，应增大滑动变阻器连入阻值，即应将滑片向右移动，同时眼睛需要关注电压表的示数为为止；
④在间接入的定值电阻，要完成实验，则需要使用其两端电压为，根据串联电路的分压规律有：，
所以滑动变阻器连入电路中的电阻应为：，
而变阻器的最大电阻为，故串联接入电路的定值电阻；
⑤由题知电压表量程，选用电流表的小量程，变阻器允许通过的最大电流为，故电路中的最大电流为，当接入最小的电阻时，电压表示数即为允许的最大电压：
；
由串联电路的规律及分压原理有：，
当在间接的定值电阻时，滑动变阻器连入电路的阻值最大时，间的定值电阻两端分得的电压（电压表示数）最小，
即有：，
解得，间最小电压（电压表示数）最小值：，
所以为完成①②③④的实验步骤，且保证电路安全工作，电压表的示数调节范围为。
故答案为：（1）见上图；（2）短路；（3）5；正；（4）②右；电压表；④4；⑤。
18．【答案】（1）见解答图；（2）定值电阻断路；（3）0.3；见解答图；（4）左；2。
【解答】解：（1）原电路图中，电压表并联在滑动变阻器和定值电阻两端是错误的，在探究“电流与电压、电阻的关系”实验中，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，如下图所示：
；
（2）改接正确后，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，则与电压表并联的电路以外的电路是完好的，则与电压表并联的电路断路了，若电路故障只出现在定值电阻和滑动变阻器上，则电路故障可能是定值电阻断路；
（3）第6次实验电流表示数如图乙所示，电流表选用小量程，分度值，其示数为；
根据表中数据，在图丙中找出对应的点连线，如下图所示：
；
（4）由图丁可知，定值电阻两端电压为；
实验中，当把的电阻换成的电阻后，根据分压原理，电阻两端的电压变小，研究电流与电阻关系时要控制电压不变，根据串联电路电压的规律，要减小滑动变阻器两端的电压，由分压原理，要减小滑动变阻器电阻阻值，故应把滑动变阻器滑片向左移动，使电压表示数为，读出此时电流表的示数。
故答案为：（1）见解答图；（2）定值电阻断路；（3）0.3；见解答图；（4）左；2。
19．【答案】（1）见解答图；右；（2）定值电阻断路；（3）0.16；10；应该多次测量，求平均值以减小误差；（4）；（5）②滑片移到端时；③。
【解答】解：（1）由图知电源电压为，所以电压表选用的量程与定值电阻并联，如下图所示：
为保护电路，实验前应将滑动变阻器的滑片移到阻值最大处，即最右端；
（2）电流表无示数可能是电路断路；电压表示数接近，等于电源电压，说明电压表、电流表、滑动变阻器、开关与电源两端相连，所以故障为定值电阻断路；
（3）由图乙可知，电流表的量程为，分度值为，电流为，
由欧姆定律得未知电阻：
；
实验中，多次测量求平均值可以减小误差；
（4）根据控制变量法可知利用本实验器材还能完成探究电流与电压的关系，不能改变电阻大小，不能探究电流与电阻关系，故选：；
（5）①闭合开关，滑片移到端时，读出电压表示数为；
②闭合开关，滑片移到端时，读出电压表示数为；
③在①中，电压表测电源电压；
在②中，变阻器的最大电阻与定值电阻串联，由串联电路电压的规律，变阻器的电压为：
，由欧姆定律，电路中的电流：
，
根据串联电路的规律和欧姆定律得待测电阻：
。
故答案为：（1）见解答图；右；（2）定值电阻断路；（3）0.16；10；应该多次测量，求平均值以减小误差；（4）；（5）②滑片移到端时；③。
20．【答案】（1）见解析；（2）右；断路；（3）1.8；左；8.3；（4）；。
【解答】解：（1）滑片向右移动时小灯泡变暗，即电流变小电阻变大，故变阻器左下接线柱连入电路中与灯串联，如下所示：
（2）为保护电路，闭合开关前，应将滑动变阻器的滑片调到阻值最大处，即最右端；
闭合开关，发现电流表无示数，说明电路可能断路；电压表指针有明显偏转，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，即原因可能是小灯泡断路；
（3）移动滑片到某一位置，电压表的示数如图乙所示，电压表选用小量程，分度值为，读数为；
灯在额定电压下正常发光，小于灯的额定电压，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，由分压原理知，应减小变阻器连入电路中的电阻大小，应将滑动变阻器的滑片向左端移动，使电压表的示数为；
由丙图知电流表选小量程，分度值为，读出小灯泡正常发光时电流表的示数为，由欧姆定律求出小灯泡正常发光时的电阻为：；
（4）①闭合开关，使开关连接触点1，移动滑片使电压表示数为；
②保持滑动变阻器的滑片位置不动，使开关连接触点2，读出电压表的示数为；
③通过小灯泡的电流，
小灯泡的电阻为：。
故答案为：（1）见解析；（2）右；断路；（3）1.8；左；8.3；（4）；。
