7.[2026·安阳期中] 两种电学元件L与R的I-U关系图像如图所示，分析该图像，将L与R并联在电压恒为4 V的电源两端，干路中的电流为A；若将L与R串联在电压恒为5 V的电源两端，L两端的电压为V。

1.2；1 【点拨】若将它们并联在电源电压为 4 V 的电路中，由并联电路电压特点可知，L 和 R 两端的电压都为 4 V，由图像可知，此时$I_R=0.4\ \mathrm{A}$，$I_\mathrm{L}=0.8\ \mathrm{A}$；由并联电路电流特点可知，干路电流$I=I_R+I_\mathrm{L}=0.4\ \mathrm{A}+0.8\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$；若将它们串联在电源电压为 5 V 的电路中，串联电路中电流处处相等，由图像可知，当电路中电流为 0.4 A 时，$U_\mathrm{L}=1\ \mathrm{V}$，$U_R=4\ \mathrm{V}$，电源两端的电压$U_{\mathrm{电源}}=U_R+U_\mathrm{L}=4\ \mathrm{V}+1\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$，符合题意，故若将它们串联在电源电压为 5 V 的电路中，L 两端的电压为 1 V。

【分析】
要解决该问题，需结合串并联电路的特点，从I-U图像中读取对应数据：并联时各支路电压相等，干路电流等于各支路电流之和；串联时电流处处相等，总电压等于各用电器电压之和，据此分析图像找到对应数值。
【解析】
1. 当L与R并联在电压为4V的电源两端时，根据并联电路电压特点，L和R两端电压均为4V。从I-U图像读取：U=4V时，通过L的电流$I_L=0.8\ \mathrm{A}$，通过R的电流$I_R=0.4\ \mathrm{A}$。根据并联电路电流特点，干路电流$I=I_L+I_R=0.8\ \mathrm{A}+0.4\ \mathrm{A}=1.2\ \mathrm{A}$。
2. 当L与R串联在电压为5V的电源两端时，根据串联电路电流特点，通过L和R的电流相等；根据串联电路电压特点，总电压$U=U_L+U_R=5\ \mathrm{V}$。观察图像，当电流$I=0.4\ \mathrm{A}$时，L两端电压$U_L=1\ \mathrm{V}$，R两端电压$U_R=4\ \mathrm{V}$，此时$U_L+U_R=1\ \mathrm{V}+4\ \mathrm{V}=5\ \mathrm{V}$，符合电源电压条件，故L两端电压为1V。
【答案】
1.2；1
【知识点】
并联电路电流规律、串联电路电压规律、I-U图像分析
【点评】
本题结合串并联电路基本规律与I-U图像应用，考查学生对电路特点和图像数据的分析读取能力，属于基础应用类题目，需准确结合规律分析图像。
【难度系数】
0.6

8.[2026·沈阳沈北新区期中]在如图所示的电路中，三个开关都闭合，电压表$\mathrm{V}_1$示数为9 V，$\mathrm{V}_2$示数为12 V，一段时间后，三个灯泡全部熄灭，$\mathrm{V}_1$示数变为0，$\mathrm{V}_2$示数变大，若电路只出现了一处故障，则故障可能为。排除故障后电路恢复原来状态，若把某两个灯泡位置对调，其余元件位置不变，此时有一只电压表示数变为15 V，则电源电压为V。

$\mathrm{L}_3$断路；18 【点拨】图中三个灯泡串联，电压表$\mathrm{V}_1$测量$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的总电压，电压表$\mathrm{V}_2$测量$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电压，一段时间后，三个灯泡全部熄灭，说明电路断路，$\mathrm{V}_1$示数变为0，说明电压表$\mathrm{V}_1$到电源断路，由此判断可能是$\mathrm{L}_3$断路；排除故障后电路恢复原来状态，若把某两个灯泡位置对调，其余元件位置不变，此时有一只电压表示数变为 15 V，设$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$两端电压分别为$U_1$、$U_2$、$U_3$，则有$U_1+U_2=9\ \mathrm{V}$，$U_2+U_3=12\ \mathrm{V}$，所以$U_3-U_1=3\ \mathrm{V}$。若把$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_3$对调，两电压表的示数仍然是 12 V 和 9 V。若把$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$对调，则有$U_1+U_3=15\ \mathrm{V}$，解得：$U_3=9\ \mathrm{V}$，$U_1=6\ \mathrm{V}$，$U_2=3\ \mathrm{V}$。若把$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$对调，则有$U_1+U_3=15\ \mathrm{V}$，解得：$U_3=9\ \mathrm{V}$，$U_1=6\ \mathrm{V}$，$U_2=3\ \mathrm{V}$，所以电源电压$U=U_1+U_2+U_3=6\ \mathrm{V}+3\ \mathrm{V}+9\ \mathrm{V}=18\ \mathrm{V}$。

【分析】首先明确电路连接：三个开关都闭合时，$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$串联，电压表$\mathrm{V}_1$测量$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$的总电压，电压表$\mathrm{V}_2$测量$\mathrm{L}_2$和$\mathrm{L}_3$的总电压。三灯全部熄灭说明电路断路，结合$\mathrm{V}_1$示数为0、$\mathrm{V}_2$示数变大的现象，可判断断路位置；再通过设各灯泡电压，结合对调灯泡后电压表示数的变化，联立方程求解电源电压。
【解析】1. 电路故障分析：三灯串联，$\mathrm{V}_1$测$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$总电压，$\mathrm{V}_2$测$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$总电压。三灯熄灭说明电路断路，$\mathrm{V}_1$示数为0，说明$\mathrm{V}_1$两端无法连通电源；若$\mathrm{L}_3$断路，整个电路断开，$\mathrm{V}_1$的右端（接$\mathrm{L}_2$端）无法通过$\mathrm{L}_3$到电源负极，故$\mathrm{V}_1$示数为0；而$\mathrm{V}_2$的左端通过$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{S}_3$连通电源正极，右端连通电源负极，相当于$\mathrm{V}_2$测电源电压，示数变大，符合题意，因此故障为$\mathrm{L}_3$断路。
2. 电源电压计算：设$\mathrm{L}_1$、$\mathrm{L}_2$、$\mathrm{L}_3$两端电压分别为$U_1$、$U_2$、$U_3$，根据题意得：
$U_1+U_2=9\ \mathrm{V}$，$U_2+U_3=12\ \mathrm{V}$。
对调某两个灯泡后，有一只电压表示数变为15 V，分析可知是对调$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_2$后，其中一个电压表测$\mathrm{L}_1$和$\mathrm{L}_3$的总电压，即$U_1+U_3=15\ \mathrm{V}$。
联立三个方程：
$\begin{cases} U_1+U_2=9\ \mathrm{V} \\ U_2+U_3=12\ \mathrm{V} \\ U_1+U_3=15\ \mathrm{V} \end{cases}$
三式相加得：$2(U_1+U_2+U_3)=36\ \mathrm{V}$，解得电源电压$U=U_1+U_2+U_3=18\ \mathrm{V}$。
【答案】$\mathrm{L}_3$断路；18
【知识点】串联电路电压规律；电路故障分析；电压表使用
【点评】本题结合实物电路考查串联电路的电压特点和断路故障的判断，需先明确电表测量对象，再结合故障现象推导，最后通过方程求解，综合性较强，需理清电路逻辑。
【难度系数】0.5

9. （跨学科 工程实践）某小组开展“彩灯带设计”实践活动，涉及以下环节：

(1)小组成员打算先将额定电压为11 V的彩灯泡串联成短灯带(如图甲所示)，再将短灯带通过一定方式连接起来，使每一条短灯带都能在220 V电压下安全工作。
①为确保安全，每个彩灯泡两端的电压不能超过其额定电压，则一条短灯带中至少要串联个彩灯泡。
②将短灯带连接时，小组成员设计了Ⅰ、Ⅱ两种方案(如图乙所示)，请选择正确的方案并阐述理由：。
(2)小组成员欲利用闪泡代替彩灯泡，实现“一亮一暗”交替闪烁效果。闪泡的内部结构及工作原理如图丙所示：金属片2常温下与金属片1接触，升温后发生形变就与金属片1断开，温度降低后又恢复原状。据图分析，闪泡接入电路时，应选择a、b、c中的(填字母)两个接线柱。

(1)①20 ②方案Ⅱ，短灯带的正常工作电压是 220 V，并联可使每个短灯带都能正常发光 (2)a、c

【分析】
本题结合工程实践考查串并联电路的电压规律及电路工作原理分析，解题思路如下：
(1)①利用串联电路总电压等于各用电器电压之和，结合彩灯泡额定电压和电源电压，计算所需串联的彩灯泡数量；
②先明确短灯带的额定电压，再分析两种方案中短灯带的连接方式，判断哪种方式能让短灯带正常工作；
(2)根据闪泡的工作原理：常温时金属片2与1接触使灯丝导通，升温后金属片2与1断开切断电流，降温后恢复接触，据此选择接线柱实现交替闪烁效果。
【解析】
(1)①串联电路总电压等于各部分电压之和，设需串联$n$个彩灯泡，已知每个彩灯泡额定电压为$11V$，电源电压为$220V$，则$n×11V = 220V$，解得$n=20$，故至少串联$20$个彩灯泡；
②每个短灯带由$20$个彩灯泡串联而成，额定电压为$20×11V=220V$。方案Ⅰ是短灯带串联，三个短灯带串联时，每个短灯带两端电压约为$\frac{220V}{3}≈73V$，远低于额定电压，无法正常工作；方案Ⅱ是短灯带并联，并联电路各支路电压等于电源电压$220V$，能使每个短灯带达到额定电压正常工作，故选方案Ⅱ；
(2)闪泡接入电路时，需让电流通过灯丝实现发光，同时能随温度变化实现通断：常温下金属片2与金属片1接触，电流从接线柱$a$（金属片1）经金属片2、灯丝到接线柱$c$（金属片3），灯亮；灯丝发热使金属片2升温形变，与金属片1断开，电流切断，灯灭；温度降低后金属片2恢复原状，再次接通，灯亮，实现交替闪烁，故选择接线柱$a$、$c$。
【答案】
(1)①20；②方案Ⅱ，短灯带的正常工作电压是220 V，并联可使每个短灯带都能正常发光；(2)a、c
【知识点】
串联电路电压规律、并联电路电压规律、电路设计
【点评】
本题结合实际工程实践，考查串并联电路的电压特点，要求学生理解电路连接方式对用电器工作的影响，同时结合材料形变特点分析闪泡的接线，体现了物理知识的实际应用，难度适中。
【难度系数】
0.5

10.[2026·潍坊期中] 如图所示，电源电压不变，当开关S闭合时，V₁的示数为9 V，V₂的示数为5.4 V；当开关S断开时，V₁的示数为5 V，V₂的示数为7 V。求：
(1)电源电压。
(2)开关S闭合时，L₂两端的电压。
(3)开关S断开时，L₁两端的电压。

【解】(1)当开关S闭合时，$\mathrm{L}_3$被短路，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，电压表$\mathrm{V}_1$测$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$两端的总电压，即电源电压，则电源电压$U=9\ \mathrm{V}$。
(2)当开关S闭合时，$\mathrm{L}_3$被短路，$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$串联，$\mathrm{V}_2$测量$\mathrm{L}_1$两端的电压，所以$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1=5.4\ \mathrm{V}$；因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以$\mathrm{L}_2$两端的电压$U_2=U-U_1=9\ \mathrm{V}-5.4\ \mathrm{V}=3.6\ \mathrm{V}$。
(3)当开关S断开时，三灯泡串联，$\mathrm{V}_1$测$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_2$两端的电压之和，$\mathrm{V}_2$测$\mathrm{L}_1$与$\mathrm{L}_3$两端的电压之和，因为串联电路中总电压等于各分电压之和，所以$\mathrm{L}_3$两端的电压$U_3'=U-U_{\mathrm{V}_1}'=9\ \mathrm{V}-5\ \mathrm{V}=4\ \mathrm{V}$；$\mathrm{L}_2$两端的电压$U_2'=U-U_{\mathrm{V}_2}'=9\ \mathrm{V}-7\ \mathrm{V}=2\ \mathrm{V}$；$\mathrm{L}_1$两端的电压$U_1'=U-U_2'-U_3'=9\ \mathrm{V}-2\ \mathrm{V}-4\ \mathrm{V}=3\ \mathrm{V}$。

【分析】
解题时需先分析开关S闭合、断开时的电路连接方式，明确各电压表测量的对象，再利用串联电路“总电压等于各部分电路两端电压之和”的规律进行计算。第一步，开关S闭合时，L₃被短路，L₁与L₂串联，V₁测串联总电压（即电源电压），V₂测L₁两端电压；第二步，开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联，V₁测L₁和L₂的总电压，V₂测L₁和L₃的总电压，结合电源电压不变即可求解各部分电压。
【解析】
(1) 当开关S闭合时，L₃被短路，L₁与L₂串联，电压表V₁测L₁和L₂两端的总电压，也就是电源电压，因此电源电压U=9 V。
(2) 开关S闭合时，电压表V₂测L₁两端的电压，即U₁=5.4 V。根据串联电路电压规律U=U₁+U₂，可得L₂两端的电压U₂=U - U₁=9 V - 5.4 V=3.6 V。
(3) 当开关S断开时，L₁、L₂、L₃串联，电压表V₁测L₁和L₂的总电压，即U₁'+U₂'=5 V；电压表V₂测L₁和L₃的总电压，即U₁'+U₃'=7 V。结合电源电压U=U₁'+U₂'+U₃'=9 V，可得：L₃两端电压U₃'=U - (U₁'+U₂')=9 V -5 V=4 V；L₂两端电压U₂'=U - (U₁'+U₃')=9 V -7 V=2 V；因此L₁两端电压U₁'=U - U₂' - U₃'=9 V -2 V -4 V=3 V。
【答案】
(1) 电源电压为9 V；(2) 开关S闭合时，L₂两端的电压为3.6 V；(3) 开关S断开时，L₁两端的电压为3 V。
【知识点】
串联电路电压规律、电压表的使用
【点评】
本题的核心是分析开关通断时的电路结构，明确电压表的测量对象，再结合串联电路电压规律解题，需注意电路变化时各元件的连接方式，难度适中。
【难度系数】
0.5