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灯泡
断路
$L_2$断路
电压表
A
D
$L_{2}$断路或$L_{1}$短路
可能发光
R断路或L短
路R断路且L短路
【分析】
首先从题目给出的故障现象入手：闭合开关后灯泡不发光，电流表、电压表示数均为0，且电路只有一处故障。第一步先根据电流表示数为0，判断电路整体处于断开状态，也就是故障类型为断路，直接排除短路的可能，因为短路时电路是通路，电流表会有示数，不符合条件。第二步再结合电压表示数为0的条件分析：电压表的两个接线柱无法同时连通电源的正负极。我们分别假设两个元件故障：如果是电热丝断路，电压表会通过电流表、开关接电源正极，通过灯泡接电源负极，相当于直接测电源电压，电压表会有示数，和题意矛盾；如果是灯泡断路，整个电路完全断开，没有电流，电流表无示数，同时电压表的负接线柱无法通过灯泡连接到电源负极，电压表也无法获得示数，完全符合所有故障现象，由此就能得出结论。
【解析】
1. 首先判断故障大类：闭合开关后电流表示数为0、灯泡不发光，说明电路中几乎没有电流，电路发生断路故障，排除短路的可能：若任意元件短路，电路为通路，电流表会有示数，与题意不符。
2. 分析电热丝故障的可能性：若电热丝发生断路，此时电压表的两个接线柱可以通过电流表、开关连接电源正极，通过灯泡连接电源负极，电压表相当于直接并联在电源两端，示数接近电源电压，与题目中电压表示数为0的条件矛盾，因此电热丝不可能是故障元件。
3. 分析灯泡故障的可能性：若灯泡发生断路，整个串联电路完全断开，电路中没有电流，因此电流表示数为0，灯泡不发光；同时电压表的负接线柱无法通过灯泡连通到电源负极，电压表无法接入电源两端，因此电压表示数也为0，完全符合题中所有现象。
综上，故障是灯泡发生了断路。
【答案】
灯泡；断路
【知识点】
电路故障分析；串联电路特点；电表使用规则
【点评】
本题是串联电路单故障判断的经典题型，核心考查学生利用电流表、电压表的示数特征反推故障位置的逻辑推理能力，易错点是误将电热丝断路当成符合条件的故障，需要学生明确：当并联在某元件两端的电压表自身有示数时，说明该元件断路、其余部分通路，本题中电压表无示数，说明断路位置不在电压表并联的电热丝处。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先第一步先识别电路结构：闭合开关后，L₁和L₂是并联关系，电流表A₁测干路总电流，电流表A₂测L₂支路的电流，电压表V直接并联在电源两端，测电源电压。接下来结合题干限定条件逐步推导：首先题目说明只有一个灯熄灭，且故障出现在两个灯泡中，先排除短路故障：如果任意一个灯泡短路，都会造成电源整体短路，两灯都会同时熄灭，不符合“一灯熄灭”的条件，因此故障只能是灯泡断路。接下来对两种断路情况分别验证：①假设L₁断路：此时L₂正常工作，A₂仍然测L₂的电流，示数不变，电压表仍然测电源电压，示数也不变，出现两个电表示数不变，不符合题干“三个电表中只有一个电表的示数不变”的要求，排除该情况。②假设L₂断路：此时L₁正常工作，A₂所在支路断开，示数变为0，A₁原本测两个灯的总电流，现在只测L₁的电流，示数变小，只有电压表始终测电源电压，示数不变，完全符合所有题干条件，由此即可得出结论。
【解析】
1. 判断正常工作的电路连接：
由电路图可知，L₁与L₂并联，电流表A₁测量干路的总电流，电流表A₂测量L₂所在支路的电流，电压表V测量电源两端的电压。
2. 排除短路故障：
若任意一个灯泡发生短路，并联电路的短路故障会直接造成电源短路，两灯都会同时熄灭，与题干“两灯中有一灯熄灭”的条件矛盾，因此故障类型只能是灯泡断路。
3. 分类验证断路故障：
若L₁断路：此时L₂正常发光，A₂的示数等于L₂的工作电流保持不变，电压表仍然测电源电压示数也不变，存在两个电表示数不变，不符合“只有一个电表的示数不变”的要求，该故障不成立。
若L₂断路：此时L₁正常发光，A₂所在支路断开，示数变为0，干路电流表A₁原本测量L₁、L₂的电流之和，现在仅测量L₁的电流，示数变小，只有电压表始终测量电源电压，示数保持不变，完全符合题干所有限定条件。
因此电路故障为L₂断路，示数不变的是电压表。
【答案】
L₂断路；电压表
【知识点】
并联电路故障分析
电流表的测量
电压表的测量
【点评】
本题是典型的并联电路故障分析题，解题核心是利用并联电路的特性先排除短路类故障，再通过分类假设逐一验证不同故障是否匹配题干给出的全部约束条件，易错点是容易忽略L₁断路时电流表A₂的示数也不会发生变化，误判故障类型，需要学生养成逐一核对所有条件的解题习惯。
【难度系数】
0.4
【分析】
首先梳理电路结构：沿电流路径判断，灯泡L₁、L₂串联，电流表测量串联电路的总电流，电压表并联在L₁两端，测量L₁的电压。接下来结合电路故障的两类核心特征分析：电流表无示数说明电路整体处于断路状态，电流表有示数说明电路是通路、不存在断路故障；电压表有示数说明电压表的两个接线柱可以连通到电源正负极，电压表无示数说明电压表无法连通到电源两极。按照这个逻辑逐一验证每个选项的故障和对应现象是否匹配，即可得到正确答案。
【解析】
由实物图可知，L₁与L₂串联，电流表测电路中的电流，电压表测L₁两端的电压，逐一分析选项：
1. 选项A：若L₁断路，整个电路断开，因此电流表无示数；此时电压表的两端可以通过L₂、电流表、开关连通到电源两极，电压表相当于直接接在电源两端，因此电压表有示数，完全符合描述，该情况成立。
2. 选项B：若L₂短路，电路为通路，电流表会有示数，和“电流表无示数”的描述矛盾，不符合要求。
3. 选项C、D：若L₂断路或者L₁断路，整个电路都是断开的，电流表不可能有示数，和“电流表有示数”的前提矛盾，两个选项均错误。
综上，只有A选项的分析是正确的。
【答案】
A
【知识点】
串联电路故障分析
电流表电压表的使用
通路断路短路
【点评】
本题是串联电路故障的经典题型，解题的核心是先明确电路连接方式和电表的测量对象，再利用电流表、电压表的示数特征快速区分断路、短路类故障，排查时可以直接通过“有示数说明通路”快速排除矛盾选项，降低解题复杂度。
【难度系数】
0.6
【分析】
解题时首先要先识别电路结构：先梳理电流路径，确定两个灯泡是并联关系，明确各电表的测量对象——电流表测L₁支路的电流，电压表测L₁两端电压（也就是电源电压），S₁在干路，S₂控制L₂支路。题目给出“只有一处故障、故障后一灯泡熄灭”的约束条件，首先可以直接排除短路故障：并联电路如果某一支路短路会造成电源短路，两灯都会熄灭，不符合题意，因此故障只能是某一条支路发生断路。接下来逐个对每个选项分情况讨论，验证不同故障下的电表示数是否符合选项描述，就能得到正确答案。
【解析】
首先明确电路连接：闭合S₁、S₂后，L₁与L₂并联，电流表串联在L₁支路，测量L₁的电流，电压表并联在L₁两端，测量电源电压，S₂仅控制L₂支路。
1. 分析选项A：若L₂熄灭，说明故障是L₂所在支路断路，L₁支路完全正常，因此L₁正常发光，电流表测L₁的电流，示数不为0，电压表测电源电压，示数也不为0，A错误。
2. 分析选项B：若L₁熄灭，说明故障是L₁所在支路断路，L₂支路正常，此时电流表所在支路断开，电流表示数一定为0，不符合“电流表示数不为0”的描述，B错误。
3. 分析选项C：若L₂熄灭，说明L₂支路断路，L₁支路正常，电压表此时测电源电压有示数；拧下L₁后，电压表两端依然可以通过电流表、S₁连接电源正极，通过导线连接电源负极，电压表直接测量电源电压，示数不为0，C错误。
4. 分析选项D：若L₁熄灭，故障分为两种可能：①L₁本身断路，此时电压表串联在电路中测电源电压，有示数；②电流表断路，此时电压表的正接线柱无法连通电源正极，电压表无示数。断开S₂后，如果故障是电流表断路，电压表依然无法连通电源正负极，电压表示数为0，符合“电压表示数可能为0”的描述，D正确。
【答案】
D
【知识点】
并联电路故障分析；电表测量判断；实物电路识别
【点评】
本题是并联电路故障分析的典型题型，易错点是容易忽略L₁支路断路包含“L₁断路”和“电流表断路”两种不同的情况，很多同学会默认故障只有灯泡断路这一种可能，导致误判。解题时先通过约束条件排除短路故障，再对所有可能的断路故障逐一分类讨论，就能避开陷阱得到正确结果。
【难度系数】
0.3
【分析】
首先先识别电路连接方式：顺着电流路径判断，电流从电源正极流出，依次经过L₁、L₂、开关回到电源负极，因此两灯是串联关系，电压表并联在L₁两端，测量L₁的电压。题目限定故障仅出在灯泡上，也就是故障只有灯泡短路或者断路两种可能，我们可以分情况推导：第一种可能是L₁自身故障，若L₁短路，它相当于导线，导线不分压，两端电压自然为0，符合条件；第二种可能是L₁正常，故障出在L₂上，若L₂断路，整个串联电路断开，电压表的两个接线柱无法连通到电源的正负极，电压表就没有示数，也就是L₁两端电压为0，也符合条件。同时排除矛盾的情况：如果L₁断路，电压表会串联在电路中测电源电压，示数为3V，和题目给的0V矛盾，直接排除，最终就能得到所有可能的故障。
【解析】
1. 先明确电路结构：由电路图可知，灯泡L₁、L₂串联，电压表并联在L₁两端，测量L₁两端的电压，电源电压为3V。
2. 结合故障限定（仅灯泡发生故障），分情况讨论：
① 若L₁短路：此时L₁相当于导线，导线两端的电压为0，完全符合L₁两端电压为0V的现象。
② 若L₂断路：整个串联电路处于断开状态，电压表无法通过电路接通电源的两极，因此电压表示数为0，即L₁两端电压为0V，也符合题意。
③ 若L₁断路：电压表会串联接入电路，测量电源电压，示数为3V，和题目条件矛盾，排除该故障；若L₂短路，电路中只有L₁工作，L₁两端电压等于电源电压3V，也不符合题意，排除。
综上，故障原因是L₂断路或L₁短路。
【答案】
L₂断路或L₁短路
【知识点】
串联电路故障分析，电压表的使用，短路与断路
【点评】
本题是串联电路故障的基础题型，核心考察电压表示数为0的两类故障成因，很多同学容易只想到L₁短路这一种情况，漏掉L₂断路的可能性，解题时要注意分短路、断路两类逐一排查所有灯泡的故障可能性，避免漏解。
【难度系数】
0.6
【分析】
首先第一步先识别电路：由图可知灯泡L和电阻R串联，电流表测电路中的总电流，电压表并联在R两端，测量R的电压，故障仅发生在R、L上，且灯泡L不亮。我们先枚举所有符合“L不亮”的可能故障：①L断路；②L短路；③R断路；④L短路同时R断路。第一问用完好小灯泡替换L后，若原故障是L自身的问题，替换后电路通路，小灯泡会发光；若原故障是R断路类问题，替换后电路仍处于断路状态，小灯泡不发光，因此替换后的小灯泡发光情况不确定。第二问，将电流表A和L互换位置后，电压表的测量对象变为电源电压，题目说互换后电压表示数不变，说明互换前电压表的示数就等于电源电压，我们从这个条件反向筛选所有符合要求的故障即可，注意不要遗漏两个元件同时出故障的情况。
【解析】
(1) 原电路中灯泡L不亮，所有符合条件的故障分别是L断路、L短路、R断路、L短路同时R断路：
若故障为L断路：替换完好小灯泡后电路通路，小灯泡发光；
若故障为L短路：替换完好小灯泡后，小灯泡和R串联，电路通路，小灯泡发光；
若故障为R断路：替换完好小灯泡后电路仍为断路，小灯泡不发光；
若故障为R断路且L短路：替换完好小灯泡后电路仍为断路，小灯泡不发光；
因此替换后的小灯泡可能发光。
(2) 原电路电压表测R两端电压，将电流表A与灯L位置互换后，电压表直接并联在电源两端测量电源电压，示数不变说明互换前电压表的示数就等于电源电压：
R断路时，原电路中电压表串联在电路中，示数等于电源电压，互换后电压表仍测电源电压，示数不变，符合要求；
L短路时，原电路中电压表直接接在电源两端，示数等于电源电压，互换后电压表仍测电源电压，示数不变，符合要求；
R断路且L短路时，原电路中电压表串联在电路中，示数等于电源电压，互换后电压表仍测电源电压，示数不变，符合要求；
因此所有可能的故障是R断路或L短路或R断路且L短路。
【答案】
(1) 可能发光 (2) R断路或L短路或R断路且L短路
【知识点】
串联电路故障分析，电压表的使用
【点评】
本题是串联电路故障的经典题型，需要枚举所有可能的故障逐一验证，很容易遗漏“R断路且L短路”这类双元件同时故障的情况，解题时不要默认故障仅为单一元件损坏，全面排查所有可能性才能得到完整答案。
【难度系数】
0.3
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