7. 如图14-8-6(a)所示的电路中，电源电压为9 V且保持不变。ⓖ为灵敏电流计，其内电阻为$ R_g $且保持不变；$ R_t $为热敏电阻，其电阻与温度的关系如图14-8-6(b)所示。闭合开关，当热敏电阻所在的环境温度为20 ℃时，灵敏电流计的示数是2 mA。
（1）灵敏电流计的内电阻$ R_g $为多少欧？
（2）当电流计的示数是6 mA时，热敏电阻的阻值为多少欧？它所在的环境温度是多少摄氏度？
（1）灵敏电流计的内电阻$ R_g $为多少欧？
（2）当电流计的示数是6 mA时，热敏电阻的阻值为多少欧？它所在的环境温度是多少摄氏度？
答案：7.(1) 500 Ω (2) 1 000 Ω 120 ℃
解析：
【分析】
本题考查欧姆定律的应用，解题思路：（1）先根据电源电压和20℃时的电流，利用欧姆定律求出电路总电阻；再结合热敏电阻的阻值-温度图像，确定20℃时热敏电阻的阻值，用总电阻减去热敏电阻阻值得到灵敏电流计内电阻。（2）当电流为6mA时，先由欧姆定律求出总电阻，减去灵敏电流计内电阻得到此时热敏电阻的阻值，再根据图像找到对应温度。
【解析】
（1）当环境温度为20℃时，电路电流$I_1=2\ \mathrm{mA}=0.002\ \mathrm{A}$，电源电压$U=9\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}1}=\frac{U}{I_1}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.002\ \mathrm{A}}=4500\ \Omega$。
由图(b)可知，20℃时热敏电阻阻值$R_{t1}=4000\ \Omega$，则灵敏电流计内电阻：
$R_g=R_{\mathrm{总}1}-R_{t1}=4500\ \Omega-4000\ \Omega=500\ \Omega$。
（2）当电流计示数$I_2=6\ \mathrm{mA}=0.006\ \mathrm{A}$时，电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}2}=\frac{U}{I_2}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.006\ \mathrm{A}}=1500\ \Omega$。
此时热敏电阻阻值：
$R_{t2}=R_{\mathrm{总}2}-R_g=1500\ \Omega-500\ \Omega=1000\ \Omega$。
由图(b)可知，$R_t=1000\ \Omega$对应的环境温度为120℃。
【答案】
(1) 500 Ω；(2) 1 000 Ω，120 ℃
【知识点】
欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合串联电路特点与欧姆定律，利用热敏电阻的阻值-温度图像进行计算，关键是从图像中提取对应阻值，再结合电路分析求解，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.3
本题考查欧姆定律的应用，解题思路：（1）先根据电源电压和20℃时的电流，利用欧姆定律求出电路总电阻；再结合热敏电阻的阻值-温度图像，确定20℃时热敏电阻的阻值，用总电阻减去热敏电阻阻值得到灵敏电流计内电阻。（2）当电流为6mA时，先由欧姆定律求出总电阻，减去灵敏电流计内电阻得到此时热敏电阻的阻值，再根据图像找到对应温度。
【解析】
（1）当环境温度为20℃时，电路电流$I_1=2\ \mathrm{mA}=0.002\ \mathrm{A}$，电源电压$U=9\ \mathrm{V}$，根据欧姆定律$I=\frac{U}{R}$，电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}1}=\frac{U}{I_1}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.002\ \mathrm{A}}=4500\ \Omega$。
由图(b)可知，20℃时热敏电阻阻值$R_{t1}=4000\ \Omega$，则灵敏电流计内电阻：
$R_g=R_{\mathrm{总}1}-R_{t1}=4500\ \Omega-4000\ \Omega=500\ \Omega$。
（2）当电流计示数$I_2=6\ \mathrm{mA}=0.006\ \mathrm{A}$时，电路总电阻：
$R_{\mathrm{总}2}=\frac{U}{I_2}=\frac{9\ \mathrm{V}}{0.006\ \mathrm{A}}=1500\ \Omega$。
此时热敏电阻阻值：
$R_{t2}=R_{\mathrm{总}2}-R_g=1500\ \Omega-500\ \Omega=1000\ \Omega$。
由图(b)可知，$R_t=1000\ \Omega$对应的环境温度为120℃。
【答案】
(1) 500 Ω；(2) 1 000 Ω，120 ℃
【知识点】
欧姆定律、热敏电阻特性
【点评】
本题结合串联电路特点与欧姆定律，利用热敏电阻的阻值-温度图像进行计算，关键是从图像中提取对应阻值，再结合电路分析求解，属于中等难度的电路综合题。
【难度系数】
0.3
8. 如图14-8-7所示，小华在探究电流与电阻的关系。
（1）图14-8-7(a)中有一根导线连接错误，请在错误的导线上标“×”，然后用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表、电流表示数均为0，其原因可能是（
A. 电阻R短路 B. 电阻R断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最
（4）某次实验中，如果将10 Ω电阻更换成15 Ω电阻，闭合开关，滑动变阻器滑片相较原来位置应向
（1）图14-8-7(a)中有一根导线连接错误，请在错误的导线上标“×”，然后用笔画线代替导线将电路连接正确。
（2）正确连接电路后，闭合开关，发现电压表、电流表示数均为0，其原因可能是（
D
）。A. 电阻R短路 B. 电阻R断路
C. 滑动变阻器短路 D. 滑动变阻器断路
（3）排除故障后，闭合开关前应将滑动变阻器滑片移至最
左
（左/右）端。小华根据测得的实验数据绘制出电流I随电阻R的变化图像，如图14-8-7(b)所示。其中阴影部分面积的物理意义是15 Ω电阻两端的电压为3 V
。（4）某次实验中，如果将10 Ω电阻更换成15 Ω电阻，闭合开关，滑动变阻器滑片相较原来位置应向
左
（左/右）端移动。若实验过程中电源电压保持4.5 V不变，实验中R的阻值分别为5 Ω、10 Ω、15 Ω、20 Ω和25 Ω，则滑动变阻器的最大值至少是12.5
Ω。答案：
8.(1)
(2) D (3) 左 15 Ω电阻两端的电压为3 V (4) 左 12.5
8.(1)
(2) D (3) 左 15 Ω电阻两端的电压为3 V (4) 左 12.5解析：
【分析】
本题为探究电流与电阻关系的电学实验题，需结合电路连接、故障分析、滑动变阻器操作及欧姆定律应用解题：
（1）电路连接需保证电压表并联在定值电阻两端，修正错误接线；
（2）两表均无示数说明电路断路，逐一分析选项判断故障；
（3）闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值，I-R图像中阴影面积为电流与电阻的乘积，对应定值电阻两端电压；
（4）更换更大电阻时需调节滑动变阻器保持定值电阻电压不变，根据串联分压规律判断滑片方向，再结合欧姆定律计算滑动变阻器的最小最大阻值。
【解析】
（1）原电路中电压表未并联在定值电阻R两端，错误导线为连接电流表与R左接线柱的导线（标“×”），正确连接如图答14-8-1所示；
（2）故障分析：
A. 电阻R短路：电流表有示数，电压表无，不符合；
B. 电阻R断路：电流表无示数，电压表有示数，不符合；
C. 滑动变阻器短路：电流表、电压表均有示数，不符合；
D. 滑动变阻器断路：整个电路断开，两表均无示数，故选D；
（3）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值处，本题滑动变阻器下接线柱接左，故滑片移至左端；阴影部分为I与R的乘积，物理意义是定值电阻R两端的电压；
（4）更换10Ω为15Ω电阻，定值电阻电压变大，需增大滑动变阻器电阻使定值电阻电压回到控制值（由图b得U=IR=5Ω×0.6A=3V），故滑片向左移动；电源电压4.5V，滑动变阻器电压U滑=4.5V-3V=1.5V，当R最大25Ω时，电流I=3V/25Ω=0.12A，滑动变阻器最大阻值R滑=U滑/I=1.5V/0.12A=12.5Ω，即滑动变阻器最大值至少12.5Ω。
【答案】
8.(1) (2) D (3) 左 定值电阻R两端的电压为3 V (4) 左 12.5
【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点，需掌握控制变量法、串联电路规律及欧姆定律的应用，是电学实验的典型题型，注重实验操作与规律的结合。
【难度系数】
0.5
本题为探究电流与电阻关系的电学实验题，需结合电路连接、故障分析、滑动变阻器操作及欧姆定律应用解题：
（1）电路连接需保证电压表并联在定值电阻两端，修正错误接线；
（2）两表均无示数说明电路断路，逐一分析选项判断故障；
（3）闭合开关前滑动变阻器需调至最大阻值，I-R图像中阴影面积为电流与电阻的乘积，对应定值电阻两端电压；
（4）更换更大电阻时需调节滑动变阻器保持定值电阻电压不变，根据串联分压规律判断滑片方向，再结合欧姆定律计算滑动变阻器的最小最大阻值。
【解析】
（1）原电路中电压表未并联在定值电阻R两端，错误导线为连接电流表与R左接线柱的导线（标“×”），正确连接如图答14-8-1所示；
（2）故障分析：
A. 电阻R短路：电流表有示数，电压表无，不符合；
B. 电阻R断路：电流表无示数，电压表有示数，不符合；
C. 滑动变阻器短路：电流表、电压表均有示数，不符合；
D. 滑动变阻器断路：整个电路断开，两表均无示数，故选D；
（3）闭合开关前，滑动变阻器滑片应移至最大阻值处，本题滑动变阻器下接线柱接左，故滑片移至左端；阴影部分为I与R的乘积，物理意义是定值电阻R两端的电压；
（4）更换10Ω为15Ω电阻，定值电阻电压变大，需增大滑动变阻器电阻使定值电阻电压回到控制值（由图b得U=IR=5Ω×0.6A=3V），故滑片向左移动；电源电压4.5V，滑动变阻器电压U滑=4.5V-3V=1.5V，当R最大25Ω时，电流I=3V/25Ω=0.12A，滑动变阻器最大阻值R滑=U滑/I=1.5V/0.12A=12.5Ω，即滑动变阻器最大值至少12.5Ω。
【答案】
8.(1)
(2) D (3) 左 定值电阻R两端的电压为3 V (4) 左 12.5【知识点】
探究电流与电阻的关系、欧姆定律、电路故障分析
【点评】
本题综合考查电学实验的核心知识点，需掌握控制变量法、串联电路规律及欧姆定律的应用，是电学实验的典型题型，注重实验操作与规律的结合。
【难度系数】
0.5