Question

【题目】【2016·宁夏卷】物理知识的应用无处不在，如图所示，甲乙两地相距L千米，两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线每千米的电阻是R0欧，现输电导线某处发生了短路，为了尽快确定短路位置，及时修复供电，机智的检修员在甲地利用实验室常用的电学仪器，根据伏安法进行了检测，并根据检测数据确定了短路位置距甲地的距离S．

（1）请你在甲处的虚线框内把检测需要的仪器与两条输电线连接起来，组成检测电路．（所需仪器应元件符号表示）

（2）请根据所学过的电学知识，推导求出短路位置距甲地的距离S= （用已知量、检测量表示，检测电路导线的电阻忽略不计）

推导过程：（检测量用字母表示，推导过程要有必要的文字说明）

Answer 1

【答案】（1）检测电路如下图所示；（2）U/2IR0．

【解析】

（1）由题知，输电线每千米的电阻是R0欧，利用电压表和电流表测出短路位置距甲地的导线电压和电流，即可计算出导线电阻，从而计算出导线长度．检测电路如上图所示；（2）若电压表示数为U，电流表示数为I，根据公式I=U/R可得，甲处到短路处输电导线的电阻：R=U/I，由题知，输电线每千米的电阻是R0欧，所以甲处到短路处输电导线的长度：L=R/R0=U/IR0，输电导线有两根导线，所以甲处到短路处的距离：S=L/2=U/2IR0。