問題詳情:
物理知識的應用無處不在,如圖所示,*乙兩地相距L千米,兩地之間沿直線架設了兩條輸電線,輸電線每千米的電阻是R0歐,現輸電導線某處發生了短路,爲了儘快確定短路位置,及時修復供電,機智的檢修員在*地利用實驗室常用的電學儀器,根據伏安法進行了檢測,並根據檢測數據確定了短路位置距*地的距離S.
(1)請你在*處的虛線框內把檢測需要的儀器與兩條輸電線連接起來,組成檢測電路.(所需儀器應元件符號表示)
(2)請根據所學過的電學知識,推導求出短路位置距*地的距離S= (用已知量、檢測量表示,檢測電路導線的電阻忽略不計)
推導過程:(檢測量用字母表示,推導過程要有必要的文字說明)
【回答】
【考點】歐姆定律的應用.
【分析】(1)已知輸電導線每千米的電阻值,只要求出短路處到*地導線電阻,即可計算出短路位置距*地的距離S,由此設計電路;
(2)根據歐姆定律求出導線的總電阻,然後讓總電阻除以每千米的電阻即可求出導線的長度,再根據導線的雙股的,從而確定出短路的地點離*地的距離.
【解答】解:
(1)由題知,輸電線每千米的電阻是R0歐,利用電壓表和電流表測出短路位置距*地的導線電壓和電流,即可計算出導線電阻,從而計算出導線長度.檢測電路如圖所示:
;
(2)若電壓表示數爲U,電流表示數爲I,
由I=可得,*處到短路處輸電導線的電阻:R=,
由題知,輸電線每千米的電阻是R0歐,
所以*處到短路處輸電導線的長度:L===,
輸電導線有兩根導線,所以*處到短路處的距離:
S===.
故*爲:(1)見上圖;(2).
知識點:歐姆定律
題型:實驗,探究題