解析 由原理图连线如图：
②闭合开关S1后，将单刀双掷开关S2置于位置1，调节滑动变阻器R1的阻值，使电流 表G0有适当示数I0；然后保持R1的阻值不变，将开关S2置于位置2，调节电阻箱R2，使 电流表G0示数仍为I0.若此时电阻箱阻值R2＝200 Ω，则灵敏电流计G的内阻Rg＝ __2_0_0____ Ω.
图2
解析 当标准毫安表示数为16.0 mA时，对应的微安表读数为160 μA，说明量程扩大 了100倍，因此所改装的电表量程是25 mA，选项C正确.
(3)产生上述问题的原因可能是___A_C____.(填正确答案标号) A.微安表内阻测量错误，实际内阻大于1 200 Ω B.微安表内阻测量错误，实际内阻小于1 200 Ω C.R值计算错误，接入的电阻偏小 D.R值计算错误，接入的电阻偏大
阻大约500 Ω，电学符号与小灯泡电学符号相同.实验室提供的器材有：
A.电流表A1(量程为0至50 mA，内阻RA1约为3 Ω) B.电流表A2(量程为0至3 mA，内阻RA2＝15 Ω) C.定值电阻R1＝697 Ω D.定值电阻R2＝1 985 Ω E.滑动变阻器R(0至20 Ω)一只
F.电压表V(量程为0至12 V，内阻RV＝1 kΩ)
解析 根据 IgRg＝(I－Ig)R 得：I＝IgRRg＋Ig 出现该情况可能是微安表内阻测量错误，实际电阻大于1 200 Ω， 或者并联的电阻R计算错误，接入的电阻偏小，选项A、C正确.
(4)要达到预期目的，无论测得的内阻值是否正确，都不必重新测量，只需要将阻值 99
为R的电阻换为一个阻值为kR的电阻即可，其中k＝__7_9___.
ρ＝Rabc＝1
717×0.2×0.1 0.4
Ω·m＝85.85 Ω·m<200 Ω·m，故不达标.
图9
答案
解析 由电阻定律得：达标水样的电阻约为：Rx＝ρbac＝200×0.20×.40.1 Ω＝4 000 Ω， 所以电流表应用内接法，由于滑动变阻器的总阻值为20 Ω，为了方便调节，所以滑动 变阻器应用分压式接法，电路图如图：
(2)正确连接电路后，这位同学闭合开关，测得一组U、I数据；再调节滑动变阻器， 重复上述测量得出一系列数据如下表所示，请你在图10的坐标系中作出U－I关系 图线； U/V 2.0 4.0 6.8 8.2 10.0 11.2 I/mA 0.80 1.60 2.73 3.38 4.00 4.45 答案
解析 由表头改装成大量程的电流表原理可知，当开关接b时，表头与R2串联再与R1 并联，此种情形比开关接c时电路总电流更大，故开关应接b； 由电流表的两种量程可知：
接 c 时有：R1＋R2＝2020××1100－－3 3 Ω＝100 Ω 接b时有：29×10－3R1＝10－3×(200＋R2) 联立解得：R1＝10 Ω，R2＝90 Ω；
拓展训练3 (2019·江西南昌市第二次模拟)某同学想测出学校附近一工厂排出废水的 电阻率，以判断废水是否达到排放标准(一般工业废水电阻率的达标值为ρ≥200 Ω·m). 图8为该同学所用盛水容器，其左、右两侧面为带有接线柱的金属薄板(电阻极小)， 其余四面由绝缘材料制成，容器内部长a＝40 cm，宽b＝20 cm，高c＝10 cm.他将水 样注满容器后设计实验进行测量.
G.蓄电池E(电动势为12 V，内阻很小)
图7
H.开关S一只
(1)如图7所示，请选择合适的器材，电表1为________，电表2为________，定值电阻为
________.(填写器材前的字母编号)
答案 见解析
解析 要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，需测量LED灯两端 的电压和通过LED灯的电流，由于电压表的量程较大，测量误差较大，不能用已 知的电压表测量LED灯两端的电压，可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压 表测量电压；
解析 设微安表的满偏电压为U，则对并联的电阻R有 U＝(25－0.25)×10－3R U＝(20－0.25)×10－3kR 解得 k＝9799.
拓展训练1 (2019·云南昆明市4月质检)某同学想将一量程为1 mA的灵敏电流计G改 装为多用电表，他的部分实验步骤如下：
图3 (1)他用如图3甲所示的电路测量灵敏电流计G的内阻 ①请在乙图中将实物连线补充完整； 答案 见解析图
答案 如图所示
图4
解析 由题知当两表笔间接入15 kΩ的电阻时，电流表示数为50 μA，
由闭合电路欧姆定律有I2g＝Rg＋r＋REx＋R0＋R， 代入数据解得R＝900 Ω，所以滑动变阻器选择R1.
(2)刻度欧姆表表盘 通过计算，对整个表盘进行电阻刻度，如图5所示.表盘上a、b处的电流刻度分别为 25和75，则a、b处的电阻刻度分别为___4_5____、____5____.
解析 由闭合电路欧姆定律可知，两情况下的电流相同，所以灵敏电流计G的内阻Rg ＝200 Ω；
(2)他将该灵敏电流计G按图丙所示电路改装成量程为3 mA、30 mA及倍率为“×1”、 “×10”的多用电表.若选择电流30 mA量程时，应将选择开关S置于___b_____(选填 “a”“b”“c”或“d”)，根据题给条件可得电阻R1＝__1_0___ Ω，R2＝___9_0____ Ω.
图5 解析 欧姆表的内阻Rg′＝Rg＋r＋R0＋R＝15 kΩ， 当电流为 25 μA 时，有I4g＝Rg′＋E Rx′，可得 Rx′＝45 kΩ； 当电流为 75 μA 时，有34Ig＝Rg′＋E Rx″，可得 Rx″＝5 kΩ.
(3)校准 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向____0____ kΩ处；将红、黑 表笔与电阻箱连接，记录多组电阻箱接入电路的电阻值及欧姆表上对应的测量值， 完成校准数据测量.若校准某刻度时，电阻箱旋钮位置如图6所示，则电阻箱接入的 阻值为_3_5__0_0_0_.0_ Ω.
拓展训练2 (2019·全国卷Ⅲ·23)某同学欲将内阻为98.5 Ω、量程为100 μA的电流表 改装成欧姆表并进行刻度和校准，要求改装后欧姆表的15 kΩ刻度正好对应电流表 表盘的50 μA刻度.可选用的器材还有：定值电阻R0(阻值14 kΩ)，滑动变阻器R1(最大 阻值1 500 Ω)，滑动变阻器R2(最大阻值500 Ω)，电阻箱(0～99 999.9 Ω)，干电池(E ＝1.5 V，r＝1.5 Ω)，红、黑表笔和导线若干. (1)欧姆表设计 将图4中的实物连线组成欧姆表.欧姆表改装好后，滑动变 阻器R接入电路的电阻应为___9_0_0___ Ω；滑动变阻器选 __R__1 __(填“R1”或“R2”).
(3)已知图丙电路中两个电源的电动势均为3 V(内阻可忽略)，将选择开关置于a测量某 电阻的阻值，若通过灵敏电流计G的电流为0.40 mA，则所测电阻阻值为__1_5_0_ Ω.
解析 开关接a时，多用电表Imax＝30 mA，
多用电表的内阻为：R 内＝ImEax＝30×310－3 Ω＝100 Ω， 此时流过待测电阻的电流为 I＝Ig＋IgRgR＋1 R2＝0.40 mA＋0.40×12000＋90 mA＝ 12 mA，所以总电阻为： R 总＝EI ＝12×310－3 Ω＝250 Ω， 所以所测电阻阻值为R测＝R总－R内＝150 Ω.
由以上分析可知，电表1为F，电表2为B，定值电阻为D.
(2)将采用的电路图补充完整. 答案 见解析
解析 因为滑动变阻器阻值远小于LED灯的电阻，所以滑动变阻器采用分压式 接法.电路图如图所示，
(3)写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx＝________(用测量量字母和已知字母 表示)，当表达式中的________(填字母)达到________，记下另一电表的读数代入表 达式，其结果为LED灯正常工作时电阻.
第一部分 专题十 实验及拓展创新
高考命题轨迹
高考命题点
命题轨迹
2015 1卷23 电表改装 多用 电表原理和使用
2017 3卷23
情境图 15(1)23题 17(3)23题
2018
2卷22
电表改 装多 用电表 原理和 使用
2019 1卷23,3卷23
18(2)22题
19(1)23题 19(3)23题
图1 解析 量程为250 μA的微安表改装成量程为20 mA的电流表，量程扩大了80倍，需 要将定值电阻与微安表并联，然后根据题图(a)的原理图连线.
(2)当标准毫安表的示数为16.0 mA时，微安表的指针位置如图2所示，由此可以推测 出改装的电表量程不是预期值，而是___C_____.(填正确答案标号) A18 mA B.21 mA C.25 mA D.28 mA
答案 见解析
解析 设LED灯正常工作时电表1的读数为UV，电表2的读数为I2，根据闭合电 路欧姆定律知，LED灯两端的电压U＝I2(R2＋RA2)， 通过 LED 灯的电流 I＝URVV－I2， 所以 LED 灯正常工作时的电阻 Rx＝UI ＝I2URRV2V＋－RI2A2.
改装后的电压表内阻为RV＝1 985 Ω＋15 Ω＝2 000 Ω， 则当I2＝1.5 mA时，LED灯两端的电压为3 V，达到额定电压，测出来的电阻为 正常工作时的电阻.
图6 解析 红、黑表笔短接，调节滑动变阻器，使欧姆表指针指向0 kΩ处. 题图中电阻箱读数为35 000.0 Ω.
高考题型2
“电阻测量类”实验
题型：实验题：5年4考
例2 (2019·四川南充市第二次适应性考试)LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实
验小组要精确测定额定电压为3 V的LED灯正常工作时的电阻，已知该灯正常工作时电
例1 (2019·全国卷Ⅰ·23)某同学要将一量程为250 μA的微安表改装为量程为20 mA 的电流表.该同学测得微安表内阻为1 200 Ω，经计算后将一阻值为R的电阻与该微安 表连接，进行改装.然后利用一标准毫安表，根据图1(a)所示电路对改装后的电表进 行检测(虚线框内是改装后的电表). (1)根据图(a)和题给条件，将图(b)中的实物连线. 答案 连线如图所示