Question

【題目】【2016·寧夏卷】物理知識的應(yīng)用無處不在，如圖所示，甲乙兩地相距L千米，兩地之間沿直線架設(shè)了兩條輸電線，輸電線每千米的電阻是R0歐，現(xiàn)輸電導(dǎo)線某處發(fā)生了短路，為了盡快確定短路位置，及時(shí)修復(fù)供電，機(jī)智的檢修員在甲地利用實(shí)驗(yàn)室常用的電學(xué)儀器，根據(jù)伏安法進(jìn)行了檢測，并根據(jù)檢測數(shù)據(jù)確定了短路位置距甲地的距離S．

（1）請你在甲處的虛線框內(nèi)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(yīng)元件符號表示）

（2）請根據(jù)所學(xué)過的電學(xué)知識，推導(dǎo)求出短路位置距甲地的距離S= （用已知量、檢測量表示，檢測電路導(dǎo)線的電阻忽略不計(jì)）

推導(dǎo)過程：（檢測量用字母表示，推導(dǎo)過程要有必要的文字說明）

Answer 1

【答案】（1）檢測電路如下圖所示；（2）U/2IR0．

【解析】（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甲地的導(dǎo)線電壓和電流，即可計(jì)算出導(dǎo)線電阻，從而計(jì)算出導(dǎo)線長度．檢測電路如上圖所示；（2）若電壓表示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I，根據(jù)公式I=U/R可得，甲處到短路處輸電導(dǎo)線的電阻：R=U/I，由題知，輸電線每千米的電阻是R0歐，所以甲處到短路處輸電導(dǎo)線的長度：L=R/R0=U/IR0，輸電導(dǎo)線有兩根導(dǎo)線，所以甲處到短路處的距離：S=L/2=U/2IR0。