Question

3．甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线，输电线的线芯用铜导线，是为了减少因电流的热效应而损失的电能，已知每条输电线每千米的电阻为0.2Ω，现输电线在某处发生了短路，为确定短路位置，检修员在甲地将电流表接入如图所示的电路，电压表应接在AB（选填“AB”或“CD”）两点之间；若电压表和电流表的示数分别为4V和0.5A，则短路位置离甲地20km．

Answer 1

分析 根据焦耳定律可知，当电流通过电阻时，会产生热量，即电流的热效应；
知道电表的示数，根据欧姆定律求出导线的总电阻，又知道每千米导线的电阻值，可求导线的长度，然后除以2即可求出短路位置离甲地的距离．

解答 解：因为导线有电阻，因此由焦耳定律可知，当电流通过导线时，会产生热量，因此输电线的线芯用铜导线，可以减小导线的电阻，进一步减少因电流的热效应而损失的电能；
图中CD为短路位置，若电压表接在CD两点之间，则电压表也被短路，电压表示数为0，不能确定短路的位置；要确定短路位置，需要测出AC、BD两输电线串联的总电阻，电压表应测总电压，所以电压表应接在AB两点之间；
由I=$\frac{U}{R}$可得，导线电阻：R=$\frac{U}{I}$=$\frac{4V}{0.5A}$=8Ω，
则导线长度：L=$\frac{8Ω}{0.2Ω/km}$=40km，
短路位置离甲地的距离：
s=$\frac{1}{2}$=$\frac{1}{2}$×40km=20km．
故答案为：热；AB；20．

点评 本题考查了学生对电流的热效应、欧姆定律的掌握和运用，知道出短路的地点离甲地的距离为导线总长度的一半是本题的关键．