Question

【題目】甲乙兩地相距40km，已知每1km 輸電線的電阻為0.2Ω，現(xiàn)輸電線在某處發(fā)生了短路，為確定短路位置，檢修員在甲地把電壓表、電流表、電源、開關(guān)和甲地輸電線的兩端接成“伏安法測(cè)電阻”的電路進(jìn)行測(cè)量．

（1）請(qǐng)你用筆畫線代替導(dǎo)線，把如圖所示的實(shí)物圖連接起來（導(dǎo)線不許交叉）．

（___________）

（2）測(cè)量時(shí)，電表的示數(shù)如圖所示，則導(dǎo)線的總電阻大致為_________Ω，則短路位置離甲地的距離為_________km，由于導(dǎo)線有電阻，輸送電能時(shí)輸電線要產(chǎn)生熱量，這就要考慮如何減少產(chǎn)生的熱量，_________是解決這個(gè)問題的理論依據(jù)．

（3）檢修人員為了減小測(cè)量誤差想用三節(jié)干電池串聯(lián)再做一遍實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)利用數(shù)據(jù)說明此時(shí)電流表應(yīng)該用0～0.6A量程還是0～3A的量程．_____________．

Answer 1

【答案】 10 25 焦耳定律 0～0.6A量程

【解析】

(1)只要測(cè)出導(dǎo)線電阻的大小就可測(cè)出導(dǎo)線的長(zhǎng)度，導(dǎo)線的長(zhǎng)度是兩地的距離的2倍，要求電阻的大小就必須測(cè)出導(dǎo)線兩端的電壓和通過的電流，電壓表并聯(lián)在導(dǎo)線兩端，電流表串聯(lián)在電路中即可測(cè)出導(dǎo)線兩端的電壓和通過的電流，從而判斷出故障點(diǎn)距甲地的距離；

(2)根據(jù)電流表和電壓表的量程和分度值讀出電流表和電壓表的示數(shù)；根據(jù)歐姆定律可求出導(dǎo)線的總電阻，已知1km導(dǎo)線的電阻值，然后讓總電阻除以一千米導(dǎo)線的電阻即可求出導(dǎo)線的長(zhǎng)度，從而確定出短路的地點(diǎn)離甲地的距離；焦耳定律是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)化為熱能的定律；

(3)三節(jié)干電池串聯(lián)電壓為4.5V，根據(jù)可大致算出此時(shí)電路中的電流，據(jù)此選擇電流表量程．

(1)[1]測(cè)出導(dǎo)線電阻的大小就可測(cè)出導(dǎo)線的長(zhǎng)度，導(dǎo)線的長(zhǎng)度是兩地的距離的2倍，則根據(jù)歐姆定律可知，需要將電壓表并聯(lián)在導(dǎo)線兩端，電流表串聯(lián)在電路中，實(shí)物圖連接如圖：

(2)[2]由圖乙知，電流表的量程為00.6A，分度值為0.02A，電流表示數(shù)I=0.24A，電壓表的量程為03V，分度值為0.1V，示數(shù)為U=2.4V；由可得，導(dǎo)線電阻：

，

[3]導(dǎo)線長(zhǎng)度：

，

則短路位置到甲地的距離：

；

[4]焦耳定律是定量說明傳導(dǎo)電流將電能轉(zhuǎn)化為熱能的定律，所以在輸送電能時(shí)要運(yùn)用焦耳定律來減少產(chǎn)生的熱量，降低電能損耗；

(3)[5]三節(jié)干電池串聯(lián)電壓為4.5V，根據(jù)可知，此時(shí)電路中的電流為：

，

考慮到誤差情況，電流表選用0～0.6A量程時(shí)仍有0.15A的安全范圍．