若假设在两地之间的输电线发生了短路,如何确定短路的位置?青羊区某学校物理兴趣小组分別进行下面的研究:
他们用AB、CD两根长均为L(L为75cm)的直电阻丝模拟输电线,将导线连在两根电阻丝之间某处模拟输电线短路,在电阻丝的右侧可以安装检测电路,电阻丝单位长度的阻值为r(每厘米的电阻为2Ω),如图甲所示。他们把一个电压为U电源(提供4V稳定电压)、一个定值电阻(阻值为300Ω)、电阻箱R1(0-999.9Ω)和一块电压表(有两个量程分别0-3V和0-15V)及开关S一个用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B、D端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到B端的距离。为了减小误差,电压表示数要不小于量程的三分之一(导线电阻忽略不计)。
(1)电压表的量程应选取______V;
(2)当电阻箱调为0,电压表示数为3V时,短路处到B的距离____m;
(3)如果知短路位置改变,考虑测量值超电压表量程的可能。既要使电压表的示数不小于量程的三分之一,又要确保不超电压表量程,电阻箱R1的取值范围____Ω;
(4)如果电阻箱已经调到要求范围内的某阻值且读数为R1,推导出短路处到B端距离L1与电压表示数U0的关系式∶L1=______(用r、U、U0、R1、R0表示)
九年级物理实验题困难题
若假设在两地之间的输电线发生了短路,如何确定短路的位置?青羊区某学校物理兴趣小组分別进行下面的研究:
他们用AB、CD两根长均为L(L为75cm)的直电阻丝模拟输电线,将导线连在两根电阻丝之间某处模拟输电线短路,在电阻丝的右侧可以安装检测电路,电阻丝单位长度的阻值为r(每厘米的电阻为2Ω),如图甲所示。他们把一个电压为U电源(提供4V稳定电压)、一个定值电阻(阻值为300Ω)、电阻箱R1(0-999.9Ω)和一块电压表(有两个量程分别0-3V和0-15V)及开关S一个用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B、D端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表的示数、经过计算得知短路处到B端的距离。为了减小误差,电压表示数要不小于量程的三分之一(导线电阻忽略不计)。
(1)电压表的量程应选取______V;
(2)当电阻箱调为0,电压表示数为3V时,短路处到B的距离____m;
(3)如果知短路位置改变,考虑测量值超电压表量程的可能。既要使电压表的示数不小于量程的三分之一,又要确保不超电压表量程,电阻箱R1的取值范围____Ω;
(4)如果电阻箱已经调到要求范围内的某阻值且读数为R1,推导出短路处到B端距离L1与电压表示数U0的关系式∶L1=______(用r、U、U0、R1、R0表示)
九年级物理实验题困难题查看答案及解析
若架设在两地之间的输电线发生了短路,如何方便快捷地确定短路的位置?针对这一实际问题,某物理兴趣小组模拟真实情景,运用“建模”思想进行了研究:用两条足够长的电阻丝模拟输电线(每条电阻丝单位长度阻值为r),将导线连在电阻丝A处模拟输电线短路,如图甲所示。他们把一个电源(电压恒为)、一个定值电阻(阻值为
)和一块电压表用导线连接起来装入一个盒内,并引出两根导线到盒外,制成检测盒,如图乙所示。检测时将盒外的两根导线分别与模拟输电线B端的两接线柱相连,从而构成检测电路。通过读取盒内电压表示数、经过计算得知短路处到B端的距离。
请你解答如下问题:
(1)在图乙所示的检测盒内画出元件连接情况的电路图;
(____)
(2)根据你设计的检测电路,推导出AB间距离L与电压表示数U的关系式;_____
(3)进一步研究发现,当电压表的量程为0时,如果短路位置改变,需考虑测量值超电压表量程的可能。于是在检测盒中增加两个单刀双掷开关(符号
),通过操作这两个开关来改变电压表的连接,完成检测。请在改进后的检测盒内画出元件连接情况的电路图。
(____)
九年级物理综合题困难题查看答案及解析
育才学校(甲地)、发电厂(乙地)两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知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,检修员在甲地利用电压表、电流表和电源接成如图电路进行测量。当电压表的示数为3V时,电流表的示数为0.5A,则短路位置离甲地的距离为_____米;该学校共有电灯100盏,都用60W的普通照明灯泡,平均每天用电4h.如果都改用40W的日光灯,不但可以省电,而且比原来更亮了。该校一年(365天)可节约_____度电。
九年级物理计算题中等难度题查看答案及解析
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)
九年级物理综合题中等难度题查看答案及解析
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),要有推导过程(检测量用字母表示,推导过程要有必要的文字说明)
九年级物理综合题中等难度题查看答案及解析
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),要有推导过程(检测量用字母表示,推导过程要有必要的文字说明)
九年级物理综合题中等难度题查看答案及解析
【四川省攀枝花市2015年中考物理试题】甲、乙两地相距40km,在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线某处发生短路,为确定短路位置,检修人员在甲地用电压表、电流表和电源接成如图所示的电路进行测量。当电压表的示数为3.0V时,电流表的示数为0.5A,则短路位置离甲地的距离为______m。
九年级物理填空题简单题查看答案及解析
甲乙两地相距50km,在甲乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线的电阻与其长度成正比,现输电线在某处发生了短路,为确定短路位置,甲乙两地检修员先后用相同的电源和电流表做成的测量仪如图,进行了如下测量,将测量仪接入ab时,电流表的示数为0.3A,将测量仪接入cd时,电流表的示数为1.2A.则短路位置离甲地( )
A.40km B.33.3km C.16.7km D.10km
九年级物理选择题中等难度题查看答案及解析
甲、乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,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,检修员进行了如下操作:在甲地利用电源(电压恒为6V)、定值电阻R0(阻值为20Ω)、电压表(量程为0-3V)以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示,电压表未画出)闭合开关后,电压表示数为2V。根据题意判定电压表的连接位置应该在________(选填“①”、“②”或“③”)位置,短路位置离甲地的距离为________km。
九年级物理填空题中等难度题查看答案及解析
甲乙两地相距40km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条输电线,已知输电线每千米的电阻为0.2Ω。现输电线在某处发生短路,为确定短路位置,抢修员进行了如下操作:在甲地利用电源(电压恒为6V)、定值电阻R0(阻值为20Ω)、电压表以及开关等与输电线组成了一个检测电路(如图所示):闭合开关后,电压表示数为2V。则电路中的电流_____A,短路位置离甲地_____km。
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