Question

甲乙两地相距40km，已知每1km 输电线的电阻为0.2Ω，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地把电压表、电流表、电源、开关和甲地输电线的两端接成“伏安法测电阻”的电路进行测量．

（1）请你用笔画线代替导线，把如图所示的实物图连接起来（导线不许交叉）．

（___________）

（2）测量时，电表的示数如图所示，则导线的总电阻大致为_________Ω，则短路位置离甲地的距离为_________km，由于导线有电阻，输送电能时输电线要产生热量，这就要考虑如何减少产生的热量，_________是解决这个问题的理论依据．

（3）检修人员为了减小测量误差想用三节干电池串联再做一遍实验，请利用数据说明此时电流表应该用0～0.6A量程还是0～3A的量程．_____________．

Answer

10 25 焦耳定律 0～0.6A量程

【解析】

(1)只要测出导线电阻的大小就可测出导线的长度，导线的长度是两地的距离的2倍，要求电阻的大小就必须测出导线两端的电压和通过的电流，电压表并联在导线两端，电流表串联在电路中即可测出导线两端的电压和通过的电流，从而判断出故障点距甲地的距离；

(2)根据电流表和电压表的量程和分度值读出电流表和电压表的示数；根据欧姆定律可求出导线的总电阻，已知1km导线的电阻值，然后让总电阻除以一千米导线的电阻即可求出导线的长度，从而确定出短路的地点离甲地的距离；焦耳定律是定量说明传导电流将电能转化为热能的定律；

(3)三节干电池串联电压为4.5V，根据可大致算出此时电路中的电流，据此选择电流表量程．

(1)[1]测出导线电阻的大小就可测出导线的长度，导线的长度是两地的距离的2倍，则根据欧姆定律可知，需要将电压表并联在导线两端，电流表串联在电路中，实物图连接如图：

(2)[2]由图乙知，电流表的量程为0∼0.6A，分度值为0.02A，电流表示数I=0.24A，电压表的量程为0∼3V，分度值为0.1V，示数为U=2.4V；由可得，导线电阻：

，

[3]导线长度：

，

则短路位置到甲地的距离：

；

[4]焦耳定律是定量说明传导电流将电能转化为热能的定律，所以在输送电能时要运用焦耳定律来减少产生的热量，降低电能损耗；

(3)[5]三节干电池串联电压为4.5V，根据可知，此时电路中的电流为：

，

考虑到误差情况，电流表选用0～0.6A量程时仍有0.15A的安全范围．