Question

【題目】2016年我市發(fā)生了百年一遇的洪澇災(zāi)害，在洪澇災(zāi)害中輸電線路容易出現(xiàn)故障，科技小組的同學(xué)通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究來(lái)體驗(yàn)判斷故障類型和位置的方法．他們用AB、CD兩根長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)直電阻絲模擬輸電線，在電阻絲的左右兩側(cè)可以安裝檢測(cè)電路，電阻絲單位長(zhǎng)度的阻值為r．如圖1所示，在左側(cè)安裝檢測(cè)電路，其中R0為保護(hù)電阻，右側(cè)用導(dǎo)線連接．線路無(wú)故障時(shí)，電壓表V1示數(shù)為U，電流表示數(shù)為I．
（1）若檢測(cè)電路中電流表示數(shù)為0，電壓表V1示數(shù)為U，表明輸電線故障為 ．
（2）若檢測(cè)電路中電流表示數(shù)大于I，電壓表V1示數(shù)為U，表明輸電線可能出現(xiàn)短路或形成間隙電阻．如圖2所示，小組在AB、CD之間某處連接一根導(dǎo)線模擬輸電線短路，或在另一處連接未知電阻Rx模擬輸電線之間形成間隙電阻，在右側(cè)連接電壓表V2 ． 若輸電線短路，則電壓表V2示數(shù)為；若輸電線之間形成間隙電阻，則電壓表V2示數(shù) ．
（3）在圖2中，若輸電線的故障是短路，電流表的示數(shù)為I1 ， 電壓表V1的示數(shù)為U，則故障處與A端的距離為（用r、I1、U、R0表示）．

Answer 1

【答案】
（1）斷路口
（2）0V；小于U
（3）
【解析】解：（1）電流表示數(shù)為0，電壓表V1示數(shù)為U，說(shuō)明電壓表并聯(lián)部分?jǐn)嗦罚�即輸電線斷路；（2）若輸電線短路，電壓表V2被短路，示數(shù)為0； 若輸電線之間形成間隙電阻，電路為R0、Rx與Rx左側(cè)電阻絲串聯(lián)，電壓表測(cè)Rx兩端的電壓，由串聯(lián)電路的分壓特點(diǎn)可知，電壓表V2示數(shù)小于電壓表V1的示數(shù)U；（3）若輸電線的故障是短路，由I= 可得，電路中的總電阻：R= ，因串聯(lián)電路中總電阻等于各分電阻之和，所以，電阻絲的阻值：R線=R﹣R0= ﹣R0= ，因電阻絲單位長(zhǎng)度的阻值為r，所以，電阻絲的長(zhǎng)度：L線= = = ，則故障處與A端的距離：L= = ．所以答案是：（1）斷路；（2）0V；小于U；（3） ．
【考點(diǎn)精析】關(guān)于本題考查的歐姆定律及其應(yīng)用，需要了解歐姆定律的應(yīng)用： ① 同一個(gè)電阻，阻值不變，與電流和電壓無(wú)關(guān) 但加在這個(gè)電阻兩端的電壓增大時(shí)，通過(guò)的電流也增大．（R=U/I） ② 當(dāng)電壓不變時(shí)，電阻越大，則通過(guò)的電流就越小．（I=U/R） ③ 當(dāng)電流一定時(shí)，電阻越大，則電阻兩端的電壓就越大．（U=IR）才能得出正確答案．