12. 某同学做实验时的电路图如图所示。若闭合开关S后,发现灯泡$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$均不亮,电流表示数为零,电压表示数等于电源电压,则该电路中的故障是(
D
)。

A.电源正极与$a$之间断路
B.$a$、$\mathrm{L}_1$、$b$之间断路
C.$c$与电源负极之间断路
D.$b$、$\mathrm{L}_2$、$c$之间断路
解析:
【分析】首先明确电路结构:$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联,电流表测电路总电流,电压表并联在$\mathrm{L}_2$两端。故障现象为两灯不亮、电流表示数为零,说明电路是断路故障(短路时电流表会有示数);电压表示数等于电源电压,说明电压表两端能连通电源两极,据此可判断断路位置。
【解析】1. 电路分析:$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$串联,电流表测量串联电路的电流,电压表测量$\mathrm{L}_2$两端的电压。2. 故障类型判断:闭合开关后,两灯均不亮,电流表示数为0,说明电路发生断路(若为短路,电流表会有示数,灯至少一个发光)。3. 断路位置确定:电压表示数等于电源电压,说明电压表的两个接线柱与电源两极连通:电压表的$c$端通过开关$S$连接电源正极,$b$端通过$\mathrm{L}_1$、电流表连接电源负极,因此断路位置在电压表并联的部分,即$b$、$\mathrm{L}_2$、$c$之间;此时电压表串联在电路中,因电压表内阻极大,电路中电流几乎为0,两灯不亮,电压表示数等于电源电压,符合故障现象。
【答案】D
【知识点】串联电路故障、电压表使用、电流表使用
【点评】本题考查串联电路断路故障的判断,核心是利用电压表的示数特点定位断路:当电压表示数等于电源电压时,说明电压表两端到电源两极通路,断路在电压表所并联的电路部分。
【难度系数】0.5