2016年我市发生了百年一遇的洪涝灾害.在洪涝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1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.� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

8．

2016年我市发生了百年一遇的洪涝灾害，在洪涝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1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，表明输电线故障为断路．
（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2所示，小组在AB、CD之间某处连接一根导线模拟输电线短路，或在另一处连接未知电阻R_x模拟输电线之间形成间隙电阻，在右侧连接电压表V₂．若输电线短路，则电压表V₂示数为0V；若输电线之间形成间隙电阻，则电压表V₂示数小于U．
（3）在图2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$\frac{U-{I}_{1}{R}_{0}}{2{I}_{1}r}$（用r、I₁、U、R₀表示）．

分析（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0；若输电线之间形成间隙电阻，电路为R₀、R_x与R_x左侧电阻丝串联，电压表测R_x两端的电压，根据串联电路的分压特点可知电压表V₂示数与电压表V₁示数之间的关系；
（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．

解答解：（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；
若输电线之间形成间隙电阻，电路为R₀、R_x与R_x左侧电阻丝串联，电压表测R_x两端的电压，
由串联电路的分压特点可知，电压表V₂示数小于电压表V₁的示数U；
（3）若输电线的故障是短路，由I=$\frac{U}{R}$可得，电路中的总电阻：
R=$\frac{U}{{I}_{1}}$，
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=$\frac{U}{{I}_{1}}$-R₀=$\frac{U-{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{1}}$，
因电阻丝单位长度的阻值为r，
所以，电阻丝的长度：
L_线=$\frac{{R}_{线}}{r}$=$\frac{\frac{U-{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{1}}}{r}$=$\frac{U-{I}_{1}{R}_{0}}{{I}_{1}r}$，
则故障处与A端的距离：
L=$\frac{{L}_{线}}{2}$=$\frac{U-{I}_{1}{R}_{0}}{2{I}_{1}r}$．
故答案为：（1）断路；（2）0V；小于U；（3）$\frac{U-{I}_{1}{R}_{0}}{2{I}_{1}r}$．

点评本题考查了电路故障的判断和串联电路的特点以及欧姆定律的应用，要注意电阻丝的长度是故障处与A端距离的2倍．

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11．

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（1）同组的小明发现电路连接有错，如果闭合图甲所示电路的开关，电压表的示数约为3V，电流表的示数约为0A，小灯泡的发光情况为不发光（选填“正常发光”、“亮度较暗”或“不发光”）；
（2）小明主张拆了以后重新连接，可是时间来不及了，小刚眼珠一转，在图13甲电路中只改变了某根导线一端的接点位置，电路就能测量小灯泡额定功率．请在图甲中“×”掉原导线并画出小刚改动的那条导线；
（3）待改接好电路后，在实验时，调节滑动变阻器的滑片，使小灯泡正常发光，此时电流表的示数如图13乙所示，则小灯泡的额定功率为0.5W；
（4）有的同学认为“把小灯泡换成定值电阻，该实验可以用来探究导体中的电流与电压的关系”，你认为这种说法正确（选填“正确”或“不正确”）．

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3．

如图所示，甲、乙、丙三图中的装置完全相同．燃料的质量都是10g，烧杯内的液体质量也相同．
（1）比较不同燃料的热值，应选择甲乙两图进行实验；比较不同物质的比热容，应选择甲丙两图进行实验．
（2）在探究不同物质的比热容时，记录的数据如表所示，记录加热时间为了比较吸收热量的多少．

液体	次数	质量m/kg	升高的温度△t/℃	加热时间t/min
a	1	0.1	5	1
	2	0.1	10	2
	3	0.2	10	4
b	4	0.1	10	1
	5	0.1	20	2
	6	0.2	20	4

（3）分析比较第2、4次实验数据可知，a、b两种液体质量相同，升高的温度也相同，但所需的加热时间不同，说明液体吸收的热量多少与液体的种类有关，a的吸热能力更强（选填“a”或“b”）．
（4）下列事实不能用上述实验结果解释的是B．
A．沿海地区昼夜温差会比内陆地区小
B．用盐水腌蛋，一段时间后蛋会变咸
C．汽车发动机用水来散热．

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（2）观察三个实验，比较图乙和图甲中弹簧测力计的示数可得到的结论是：滑动摩擦力的大小与压力大小有关．
比较甲图和丙图所示实验，说明了滑动摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关．
（3）小明在进行乙图中实验时，改变放在木块上的砝码，通过多次实验得到滑动摩擦力F摩与作用在物体表面的压力F压的关系图线如丁图所示，则乙图中当木块与砝码对地面的压力变为12N时，木块在长木板上匀速滑动时受到的拉力为3N．如果弹簧测力计用10N的力拉着木块和砝码水平向右一起做加速运动，木块所受的滑动摩擦力为3N，此时砝码受静摩擦力（静摩擦力、滑动摩擦力）作用．方向为水平向右．（选填“水平向右”、“水平向左”）．
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17．