阅读材料：完成下列问题。电压表和电流表的改装常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。表头与其他电阻的不同在于，通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。表头的电阻叫作电流表G的内阻。指针偏转到最大刻度时的电流叫作满偏电流。表头通过满偏电流时，加在它两端的电压叫作满偏电压。由欧姆定律可知，表头的满偏电压和满偏电流一般都比较小。测量较大的电压时，要串联一个电阻R，把表头改装成电压表（图甲）。换句话说，电压表可以看作一个电压可读的“大电阻”。串联电阻R的作用是分担一部分电压，起这种作用的电阻常常被叫作分压电阻。测量较大的电流时，则要并联一个电阻R，把小量程的表头改装成大量程的电流表（图乙）。电流表可以看作一个电流可读的“小电阻”。并联电阻R的作用是分去一部分电流，起这种作用的电阻常常被叫作分流电阻。

1. 阅读材料：完成下列问题。

电压表和电流表的改装

常用的电压表和电流表都是由小量程的电流表G（表头）改装而成的。从电路的角度看，表头就是一个电阻，同样遵从欧姆定律。表头与其他电阻的不同在于，通过表头的电流是可以从刻度盘上读出来的。表头的电阻 $\text{[math]}$ 叫作电流表G的内阻。指针偏转到最大刻度时的电流 $\text{[math]}$ 叫作满偏电流。表头通过满偏电流时，加在它两端的电压 $\text{[math]}$ 叫作满偏电压。由欧姆定律可知 $\text{[math]}$ ，表头的满偏电压 $\text{[math]}$ 和满偏电流 $\text{[math]}$ 一般都比较小。测量较大的电压时，要串联一个电阻R，把表头改装成电压表（图甲）。换句话说，电压表可以看作一个电压可读的“大电阻”。串联电阻R的作用是分担一部分电压，起这种作用的电阻常常被叫作分压电阻。测量较大的电流时，则要并联一个电阻R，把小量程的表头改装成大量程的电流表（图乙）。电流表可以看作一个电流可读的“小电阻”。并联电阻R的作用是分去一部分电流，起这种作用的电阻常常被叫作分流电阻。

(1) 若想增大电流表的量程，则应该并联一个阻值更的分流电阻（填“大”或“小”）；

(2) 已知电流表G的满偏电流 $\text{[math]}$ ，内阻 $\text{[math]}$ 。若改装成一个电流表，则与其并联的分流电阻的电压是V；若改装成一个“0到3V”和“0到15V”两个量程的双量程电压表，如图所示请计算出 $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ $\text{[math]}$ 。

【考点】

电阻的串联; 欧姆定律及其应用;

【答案】

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1. 小张同学为探究水流对物体的冲击力，设计了如图甲的实验装置，电源电压保持3V不变，电流表量程为0-0.6A。粗细均匀的电阻丝 MN全长 25cm，总电阻为50Ω，它的阻值与接入电路的长度成正比，水平光滑杆 AB上套有弹簧，弹簧每受到2N的拉力伸长0.5cm；弹簧左端固定，右端连接滑块，滑块与滑片P、物体Q通过硬杆相连，且滑片P滑至N端时，滑块刚好接触B 点被挡住，滑片与电阻丝始终保持良好接触，弹簧始终在弹性限度内。水流冲击力为零时，滑片P刚好与电阻丝M端相接触，此时电流表示数为0.3A。求：

(1) 随着水流冲击力的增大， MN接入电路的阻值电阻 (选填“变大”、“变小”或“不变”)，R₀的阻值为Ω

(2) 当电流表读数为0.2A时，电路总电阻为Ω，水流冲击力为多少N；

(3) 小张发现若把电流表改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”刻度不均匀，经过思考后，重新设计了如图乙所示的电路，电压表接“0~3V”的量程，当水流速度增大时，电压表的示数将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)；

(4) 若把电压表的刻度盘改装成能直接读出水流冲击力的“冲力表”，则该“冲力表”的分度值为.

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2. 爱动脑的小明想利用物理知识将电流表改装成电子拉力计，图甲是其电路原理图。弹簧右端和金属滑片P固定在一起（弹簧的电阻不计），定值电阻 $\text{[math]}$ ， a、b是一根长为 $\text{[math]}$ 的均匀电阻丝（其电阻大小与长度成正比），阻值为 $\text{[math]}$ ，电源电压 $\text{[math]}$ ，电流表的量程为 $\text{[math]}$ ；当不拉拉环时，金属滑片P刚好处于a端。已知该弹簧伸长的长度 $\text{[math]}$ 与所受拉力F的关系如图乙所示。

(1) 将电流表的表盘改为拉力计的表盘，可以把拉力的大小信息转化为电流信息，更加方便简洁，信息转化的关键环节为：拉力大小变化 $\text{[math]}$ 滑片P的位置变化 $\text{[math]}$ 电路的变化 $\text{[math]}$ 电流的变化。

(2) 当不拉拉环时，电路中的电流是A。

(3) 在电路中连入 $\text{[math]}$ 的目的是。

(4) 为了保证电路安全，还需要对电阻丝 $\text{[math]}$ 接入电路的范围进行限制，其允许接入的阻值范围是 $\text{[math]}$ ，该拉力计能够测量的最大拉力是N。

(5) 在不改变电表的条件下，要增大电子拉力计测量范围，以下调整方案可行的是____。 A. 增大电源电压 B. 减小电阻 $\text{[math]}$ 的阻值 C. 在电路中再串联一个电阻

(6) 在图丙所示的电流表盘上标出拉力为 $\text{[math]}$ 时指针的位置。

(7) 小红同学设计了将电压表改装电子拉力计的电路，如图丁所示，弹簧伸长的长度 $\text{[math]}$ 与所受拉力F的关系如图乙所示，已知电源电压为U，定值电阻的阻值为 $\text{[math]}$ ， $\text{[math]}$ 是长为 $\text{[math]}$ 的均匀电阻丝，阻值为 $\text{[math]}$ ，此方案中的电压表示数 $\text{[math]}$ 与被测拉力F之间的关系式： $\text{[math]}$ V。（用 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 、 $\text{[math]}$ 和F表示）。

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3. 阅读短文，回答问题：

安全电压

初中物理课本中：“大量实验表明，不高于36V的电压对人体来说一般是安全的。”这个电压绝对安全吗？

人体触电后有无危险受许多因素的影响，主要取决于通过人体电流的大小，而通过人体的电流除与加在人体上的电压有关外，还与人体的电阻有关，人体的电阻又受环境、温度、湿度的影响，并且影响很大，因此人体的安全电流和人体的电阻在不同情况下的差别是很大的，因此，安全电压在理论上不可能有一个确定的值。

我国考虑到人体所处的环境不同，触电的危险性不同，又对四种不同接触状态下的安全电压做了如下规定：第一种情况，人体大部分浸在水中，例如游泳、浴池等场所发生触电后可能导致溺水死，因此，人体可能摆脱的自主电流为5mA，由于人体浸在水中，人体电阻只有500Ω，此时的安全电压应为2.5V；第二种情况，人体显著淋湿的状态，人体一部分经常接触到电气装置金属外壳和构造物的状态，通常指在隧洞或潮湿场所，人体皮肤显著受潮．此时人体电阻仅为500Ω左右，若以安全电流30mA取代，则安全接触电压为15V；第三种情况，上述两种接触外的情况，对人体有接触电压后，危险性高的状态，通常指住宅、工厂、学校等场所，在这种环境中人体皮肤干燥，属正常状态。安全电流最大取值30mA，人体电阻取1700Ω，持续允许接触电压为50V；第四种情况，接触电压后无危险或危险低的情况。对此，不规定安全电压值。由此可见，不高于36V的电压也不是绝对的安全，是有条件的安全。

（1）人体触电后是否有危险，起决定作用的因素是；

（2）下列不影响人体电阻大小的因素是（选填序号）；

A．环境　　B．温度　　C．湿度　　D．气压

（3）某人在水中的电阻为800Ω，若此人正浸在水中作业，则此时的安全电压为V；

（4）生活中一旦发现有人触电，可以采取的有效措施是。

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