Question

【題目】【2016·寧夏卷】物理知識的應用無處不在，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，為了盡快確定短路位置，及時修復供電，機智的檢修員在甲地利用實驗室常用的電學儀器，根據伏安法進行了檢測，并根據檢測數據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甲地的距離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）

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．檢測電路如上圖所示；（2）若電壓表示數為U，電流表示數為I，根據公式I=U/R可得，甲處到短路處輸電導線的電阻：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線的長度：L=R/R0=U/IR0，輸電導線有兩根導線，所以甲處到短路處的距離：S=L/2=U/2IR0。