Question

【题目】在自然灾害中输电线路容易出现故障，科技小组的同学通过实验探究来体验判断故障类型和位置的方法．他们用AB、CD两根长为L的长直电阻丝模拟输电线，在电阻丝的左右两侧可以安装检测电路，电阻丝单位长度的阻值为r．如图甲所示，在左侧安装检测电路，其中R0为保护电阻，右侧用导线连接．线路无故障时，电压表V1示 数为U，电流表示数为I．

（1）若甲图检测电路中电流表示数为0，电压表V1示数为U，表明输电线故障为 ．
（2）若检测电路中电流表示数大于I，电压表V1示数为U，表明输电线可能出现短路或形成间隙电阻．如图乙所示，小组在AB、CD之间某处连接一根导线模拟输电线短路，在右侧连接电压表V2 ． 若输电线短路，则电压表V2示数为 ．
（3）在乙图中，若输电线的故障是短路，电流表的示数为I1 ， 电压表V1的示数为U，则故障处与A端的距离为（用r、I1、U、R0表示）．

Answer 1

【答案】
（1）断路
（2）0V
（3）
【解析】解：（1）电流表示数为0，电压表V1示数为U，说明电压表并联部分断路，即输电线断路；（2）若输电线短路，电压表V2被短路，示数为0；（3）若输电线的故障是短路，由I= 可得，电路中的总电阻：R= ， 因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，
所以，电阻丝的阻值：
R线=R﹣R0= ﹣R0= ，
因电阻丝单位长度的阻值为r，
所以，电阻丝的长度：
L线= = = ，
则故障处与A端的距离：
L= = ．
故答案为：（1）断路；（2）0V；（3） ．
（1）电压表有示数说明两接线柱与电源之间是通路，电流表无示数说明电源板并联部分断路；（2）若输电线短路，电压表V2被短路示数为0V；（3）若输电线的故障是短路，根据欧姆定律求出电路中的总电阻，利用电阻的串联求出电阻丝的阻值，再根据电阻丝单位长度的阻值为r求出电阻丝的长度，然后除以2即为故障处与A端的距离．