第十五章 探究电路导学案 -2023-2024沪科版物理九年级上学期 (有解析)

15探究电路导学案
知识点
电阻:
导体对电流的阻碍作用叫电阻。符号是R,单位是欧姆,简称为欧,符号是Ω,比欧姆大的单位还有兆欧(MΩ)和千欧(kΩ)。1MΩ=103kΩ,1 kΩ=103Ω,1MΩ=106Ω
常见导体的电阻率从小到大排列,分别是:银、铜、铝、钨、铁、锰铜合金、镍铬合金等。
在电子技术中,要经常用到具有一定电阻值的元件——电阻器,也叫做定值电阻,简称电阻,在电路图中用表示。
2、电阻大小的影响因素:
导体的电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料(电阻率ρ)、长度(L)和横截面积(S),还与温度有关。与导体是否连入电路、是否通电,及它的电流、电压等因素无关。
而且:①导体材料不同,在长度和横截面积相同时,电阻也一般不同;
②在材料和横截面积相同时,导体越长,电阻越大;
③在材料和长度相同时,导体的横截面积越小,电阻越大;
④导体的电阻与导体的温度有关。对大多数导体来说,温度越高,电阻越大。只有极少数导体电阻随温度的升高而减小。(例如玻璃)
3、由电阻公式R=ρ可知:
①将粗细均匀的导体均匀拉长n倍,则电阻变为原来的n2倍;
②将粗细均匀的导体折成等长的n段并在一起使用,则电阻变为原来的倍。
4、滑动变阻器:
电路符号: 变阻器应与被控制的用电器串联。
原理:通过改变接入电路中电阻线的长度改变电阻,从而改变电路中的电流和电压,有时还起到保护电路的作用。
铭牌:例如某滑动变阻器标有“50Ω 1A”的字样,表明该滑动变阻器的最大阻值为50Ω,允许通过的最大电流为1A。
使用滑动变阻器的注意事项(见右图):
①接线时必须遵循“一上一下”的原则。
②如果选择“全上”( 如图中的A、B两个接线柱),则滑动变阻器的阻值接近于0,相当于接入一段导线;
③如果选择“全下”(如图中的C、D两个接线柱),则滑动变阻器的阻值将是最大值且不能改变,相当于接入一段定值电阻。
上述②③两种错误的接法都会使滑动变阻器失去作用。
④当所选择的下方接线柱(电阻丝两端的接线柱)在哪一边,滑动变阻器接入电路的有效电阻就在哪一边。(例如:A和B相当于同一个接线柱。即选用AC、BC或AD、BD是等效的。选用C接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将减小;选用D接线柱时,滑片P向左移动,滑动变阻器的电阻值将增大。)
(滑片距离下侧已经接线的接线柱越远,连入电路中的电阻越大)
5、电阻箱:
电阻箱是一种能够表示连入电路的阻值的变阻器。
电阻箱的读数方法:各旋盘对应的指示点(Δ)的示数乘面板上标记的倍数,然后加在一起,就是接入电路的阻值。
6、滑动变阻器与电阻箱的比较:
相同点:滑动变阻器和电阻箱都能起到改变电阻,从而改变电路中的电流和电压的作用。
不同点:①滑动变阻器有4种接法,电阻箱只有1种接法;
②电阻箱能直接读出连入电路的阻值,而滑动变阻器不能读数;
③滑动变阻器能够逐渐改变连入电路的电阻,而电阻箱不能连续改变连入电路的电阻。
7、欧姆定律
内容:导体中的电流,跟导体两端的电压成正比,跟导体的电阻成反比。(德国物理学家欧姆)
公式: I = R= U=IR
U——电压——伏特(V);R——电阻——欧姆(Ω);I——电流——安培(A)
使用欧姆定律时需注意:R=不能被理解为导体的电阻跟这段导体两端的电压成正比,跟导体中的电流成反比。因为电阻是导体本身的一种性质,它的大小决定于导体的材料、长度、横截面积和温度,其大小跟导体的电流和电压无关。人们只能是利用这一公式来测量计算导体的电阻而已。
8、电阻的串联和并联电路规律的比较
串联电路 并联电路
电流特点 串联电路中各处电流相等 并联电路的干路总电流等于各支路电流之和
电压特点 串联电路两端的总电压等于各部分电路两端电压之和 并联电路中,各支路两端的电压相等,且都等于电源电压
电阻特点 串联电路的总电阻,等于各串联电阻之和; 若有n个相同的电阻R0串联,则总电阻为; 把几个导体串联起来相当于增大了导体的长度,所以总电阻比任何一个串联分电阻都大。 并联电阻中总电阻的倒数,等于各并联电路的倒数之和; 若只有两个电阻R1和R2并联,则总电阻R总=; 若有n个相同的电阻R0并联,则总电阻为; 把几个电阻并联起来相当于增加了导体的横截面积,所以并联总电阻比每一个并联分电阻都小。
分配特点 串联电路中,电压的分配与电阻成正比= 并联电路中,电流的分配与电阻成反比 =
电路作用 分压 分流
*电路(串联、并联)中某个电阻阻值增大,则总电阻随着增大;某个电阻阻值减小,则总电阻随着减小。
9、伏安法测量小灯泡的电阻
【实验原理】R=
【实验器材】电源、开关、导线、小灯泡、电流表、电压表、滑动变阻器。
【实验电路】
【实验步骤】
①按电路图连接实物。
②检查无误后闭合开关,使小灯泡发光,记录电压表和电流表的示数,代入公式R=算出小灯泡的电阻。
③移动滑动变阻器滑片P的位置,多测几组电压和电流值,根据R=,计算出每次的电阻值,并求出电阻的平均值。
【实验表格】
次数 电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 平均值R/Ω
1
2
3
【注意事项】
①接通电源前应将开关处于断开状态,将滑动变阻器的阻值调到最大;
②连好电路后要通过试触的方法选择电压表和电流表的量程;
③滑动变阻器的作用:改变电阻两端的电压和通过的电流;保护电路。
10、家庭电路的组成:家庭电路由进户线、电能表、闸刀开关、保险丝、开关、电灯、插座、导线等组成。
家庭电路中各部分电路及作用:
1、进户线:进户线有两条,一条是端线,也叫火线,一条是零线。火线与零线之间的电压是220V。火线与地面间的电压为220V。正常情况下,零线之间和地线之间的电压为0V。
2、电能表:电能表安装在家庭电路的干路上,这样才能测出全部家用电器消耗的电能。
3、闸刀开关:闸刀开关安装在家庭电路的干路上,控制整个电路的通断。
4、保险丝:
电路符号:
材料:保险丝是由电阻率大、熔点低的铅锑合金制成的。(原因:保险丝电阻较大,使得电能转化为热的功率比较大,保险丝温度易升高,达到熔点后就自动熔断。)
保险丝规格:保险丝越粗,额定电流越大。
选择:保险丝的额定电流等于或稍大于家庭电路的最大工作电流。
连接:保险丝应串联在家庭电路的干路上,且一般只接在火线上。
注意事项:不能用较粗的保险丝或铁丝、铜丝、铝丝等代替标准的保险丝。因为铜丝的电阻小,产生的热量少,铜的熔点高,不易熔断。
电能表、闸刀开关和保险丝是按照顺序依次连接在家庭电路干路上的。
5、插座
种类:常见的插座有二孔插座(下图左)和三孔插座(下图右)。
(
E
N L
接地线
接火线
接零线
)安装:把三脚插头插在三孔插座里,在把用电部分连入电路的同时,也把用电器的金属外壳与大地连接起来,防止了外壳带电引起的触电事故。(万一用电器的外壳和电源火线之间的绝缘损坏,使外壳带电,电流就会流入大地,不致对人造成伤害。)
6、用电器(电灯)和开关:
家庭电路中各用电器是并联的。
开关和用电器串联,开关必须串联在火线中。
与灯泡的灯座螺丝口相接的必须是零线。
7、测电笔:用试电笔可以辨别火线和零线。使用时笔尖接触被测的导线,手必须接触笔尾的金属体。用试电笔测火线时氖管会发光;测零线时不会发光。
8、家庭电路中触电的原因:一是站在地上的人触到火线(单线触电),二是站在绝缘体上的人同时接触到火线和零线(双线触电)。
9、触电急救常识:发现有人触电,不能直接去拉触电人,应首先切断电源或用绝缘棒使触电人脱离电源。发生火灾时,要首先切断电源,决不能带电泼水救火。为了安全用电,要做到不接触低压带电体,不靠近高压带电体。
家庭电路中电流过大的原因
家庭电路中电流过大的原因:① 发生短路; ② 接入电路中的总功率过大。
这两个原因都可以使保险丝熔断。此外,如果保险丝太细(额定电流过小),也容易烧坏。
电路计算
当遇到带有电路的题时,首先要识别电路,画出等效电路图(如果能够直接分析,就没有必要浪费时间画出等效电路图)。识别电路、电路分析包括以下内容:
认清用电器(电阻)的连接关系:是串联还是并联(目前我们很少研究混联电路);
认清电路是“通路”、“断路”还是“断路”;
认清各个开关分别控制哪个用电器或哪部分电路;
认清滑动变阻器的滑片P移动时将如何改变接入电路中电阻的大小,从而改变电路电流的。(有时,滑动变阻器相当于一端导线或定值电阻,但与滑动变阻器连接的电表会让我们“闹心”,这时最好画等效电路图进行分析)
认清电流表、电压表测量的是哪个用电器或哪部分电路的电流、电压。
可以把电表两端沿着导线(或跨过开关、电流表)移动,以方便分析。
定性分析的策略
电路定性分析的特点是:没有定量计算,只有定性分析,在电源电压和定值电阻不变的情况下,经过移动滑动变阻器的滑片或开关的连通或断开从而改变了电路的结构,使电路的总电阻、总电流、分电压、分电流及分功率等物理量发生了变化。
定性分析的思维顺序:
“先看总电阻”(用串、并联特点)
当滑动变阻器的滑片向左(右)滑动或开关断开(闭合)时,由串、并联特点可以推出如下结论:当电路(串、并)中的任何一个电阻变大(小)时,电路的总电阻将变大(小);串联电路中,越串,总电阻越大;并联电路中,越并,总电阻越小。
“再看总电流”(用欧姆定律,电源电压不变)
“串联看分电压”先用欧姆定律看定值电阻的电压,再用串联特点看另一电阻的分电压。
“并联看分电流”先用欧姆定律看定值电阻的电流,再用串联特点看另一电阻的分电流。
“最后看功率”(用功率公式)
实在难以分析的时候,可以根据题意假设一些用电器(一段电路)的电阻、电流以及它们两端的电压。
解计算题时,要注意第二、三部分中公式和规律的运用。
解计算题时,设未知数的技巧是,选电路图中固定不变的量做未知数,选所求的物理量做未知数。
安全用电
电压越高越危险:由欧姆定律可知,人体的电阻R一定,加在人体身上的电压越大,通过人体的电流就越大。电流大到一定程度,人就会发生危险。所以电压越高越危险。
高压触电的两种方式:高压电弧触电、跨步电压触电。
安全用电的原则:不接触低压(小于1000V)带电体,不靠近高压(大于1000V)带电体。
人们把正常接通的电路,即用电器能够工作的电路叫做通路。电路的两种主要故障是短路和断路。
雷电的路径往往经过地面上凸起的部分。
避雷针
练习题
、选择题
1.对电阻的理解,下列说法正确的是( )
A.电阻的大小与加在它两端的电压成正比,与通过它的电流成反比
B.电阻的大小与加在它两端的电压成反比,与通过它的电流成正比
C.电阻是导体本身的一种性质,与电流、电压没有关系
D.电阻的大小和环境温度有关,温度越高,阻值一定越大
2.给你两根长度相同但横截面积不同的镍铬合金线、一个电源、一只电流表、一只滑动变阻器、一个开关、若干根导线,现需要研究的课题有:①导体的电阻跟它的横截面积的关系;②导体的电阻跟它的长度的关系;③导体的电阻跟它的材料的关系。由上述实验器材可以完成的研究课题是( )
A.只有① B.只有② C.①和② D.①②和③
3.如图所示,是某实验小组的同学连接的电路,则( )
A.在连接此电路时,开关应该断开;开关闭合前,滑片应处于最左端
B.S1、S2都闭合时,L1、L2并联,电流表测干路的电流
C.先闭合S1、S2,再断开S1时,电流表示数变小,电压表示数变小
D.S1、S2都闭合,将滑片右移时,电流表示数变小,电压表示数变小
4.小明利用图甲的电路探究“通过导体的电流与电阻的关系”,根据实验的数据绘出了I-图像,如图乙,由图可知( )
   
A.定值电阻两端电压控制为2 V不变
B.当电流为0.2 A时,电阻R为0.1Ω
C.当滑片向右移时,电压表示数变大
D.当电流分别为0.25 A和0.5 A时,接入电路的导体的电阻之比为1∶2
5.在探究通过导体的电流与其两端电压的关系时,利用实验数据作出了如图所示的图像。根据图像,下列说法正确的是( )
A.导体甲的电阻大于导体乙的电阻
B.通过导体乙的电流与其两端的电压成正比
C.当导体甲两端的电压为2 V时,通过导体甲的电流为0.2 A
D.将两导体并联后接在3 V的电源上时,干路中的电流为0.6 A
第5题图   第6题图
如图所示,电源电压为3 V保持不变,闭合开关,电压表示数为2 V。下列选项符合题意的是( )
A.电压表测R2两端电压 B.R1、R2组成并联电路
C.若开关断开,电压表示数为0 D.R1、R2电阻之比为2∶1
7.★为了测定小灯泡的电阻,现提供如下器材:额定电压为2.5 V的小灯泡,电压表(量程有“0~3 V”和“0~15 V”),电流表(量程有“0~0.6 A”和“0~3 A”),滑动变阻器(规格分别为“10Ω 2 A” “20Ω 2 A”和“50Ω 1.5 A”),开关,电源(电压恒为4 V)和若干条导线。某同学连接完电路后闭合开关,把滑动变阻器的滑片从一端移到另一端的过程中,测量的数据如下表所示。若电源电压恒定不变,下列说法中正确的是( )
实验次数 1 2 3 4 5 6
电压表示数U/V 3.5 3.1 2.5 2.3 1.9 1.5
电流表示数I/A 0.16 0.19 0.22 0.24 0.26 0.28
A.该小灯泡正常发光时的电流为0.22 A
B.该小灯泡的电流随它两端电压的增大而减小
C.该同学所选的滑动变阻器规格为“50Ω 1.5 A”
D.该同学连接电路时,将电压表并联在小灯泡的两端
8.两个导体串联后的总电阻大于其中任何一个导体的电阻,因为导体串联相当于( )
A.减小了导体长度 B.减小了导体横截面积
C.增大了导体长度 D.增大了导体横截面积
9.如图所示的家庭电路,插座不能正常工作,经检测发现b、d间断路,闭合开关S,下列说法正确的是( )
A.灯不会发光
B.正确使用测电笔接触图中a点,试电笔会发光
C.若此时站在地上的人接触c点,漏电保护器会切断电路
D.若将开关和灯互换位置,仍然符合安全用电原则
10.关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A.家庭电路中,空气开关“跳闸”,一定是发生了短路故障
B.使用测电笔时手不能接触笔尾金属体
C.开关必须要接在用电器和零线之间
D.家用电器达到使用寿命应及时更换
11. 关于家庭电路和安全用电,下列说法正确的是( )
A. 家庭电路中,电流过大一定是短路造成的 B. 控制电灯的开关,应接在零线上
C. 检修电路时,应先切断电源 D. 电路起火,可用水扑灭
12.将一个定值电阻接入图6甲所示电路的虚线框处,并将一个电压表(图中未画出)并联在某段电路两端,闭合开关,移动滑片P,多次记录两电表示数;断开开关,只将定值电阻更换为小灯泡,再次获取数据并记录;将记录的数据绘制成如图6乙所示的图象。下列分析正确的是
A.电源电压为3.5V
B.图象是用接入定值电阻时记录的数据绘制得到的
C.定值电阻和灯泡两端的电压各为3.5V时,灯泡的电阻较大
D.接入小灯泡后,将滑片P向右移动时,电压表的示数将变大
13. 在全国中小学安全教育平台中,安全用电常识是其中一项重要的教育内容.下列做法符合安全用电要求的是( )
A. 用铜丝替代保险丝 B. 更换灯泡时断开电源开关
C. 开关接在灯泡和零线之间 D. 使用测电笔时手接触笔尖金属体
、填空题
1.小佑收集了很多材料和长度都相同但粗细不同的铅笔芯。如图所示,是他用身边的器材自制的简易调光灯电路。闭合开关,夹子A向右移动的过程中灯泡亮度应该 (选填“变亮”“变暗”或“不变”);夹子A从最左端移动到最右端的过程中,他发现灯泡亮度变化不明显,他应该调换更 (选填“粗”或“细”)的铅笔芯来做实验。
2.在图甲中,闭合开关后,给玻璃珠加热到红炽状态,小灯泡 ;在图乙中,闭合开关后,在给钨丝缓慢加热的过程中,小灯泡 。(均选填“变亮”或“变暗”)
3.滑动变阻器是通过改变连入电路中电阻丝的 来改变电阻的;如图为连入某电路的滑动变阻器,其铭牌标有“20 Ω 2 A”的字样,当滑片滑到最右端时,连入电路中的电阻大小为 Ω。
4.如图甲所示为某热敏电阻(电阻值随温度改变而改变,且对温度很敏感)的I-U关系曲线图,在接有热敏电阻的图乙电路中,电源电压恒为8 V,电流表读数为70 mA,通过定值电阻R1的电流为60 mA,由热敏电阻的I-U关系曲线可知热敏电阻两端的电压为 3 V,电阻R2的阻值为 Ω。
5.某小灯泡工作时两端的电压是2.5 V,用电流表测得此时的电流是250 mA,此灯泡工作时的电阻是 Ω,当小灯泡两端的电压减小到0 V时,灯泡的电阻是 Ω。(不考虑灯丝阻值随温度的变化)
6.图甲是暖箱温度显示器的原理图,电压表的示数用来表示暖箱内的温度,电源电压恒为4 V,R1是热敏电阻。图乙是R1的阻值与温度的关系图像,定值电阻R2的阻值为150Ω,当暖箱内温度为60℃时,电压表的示数是 V;若电压表的量程为0~3V,则箱内的最高温度是 ℃。若将R2换成阻值更大的电阻,则暖箱内可达到的最高温度将 (选填“升高”“降低”或“不变”)。
7.如图所示的电路的总电阻是 Ω,已知通过R1的电流是0.3 A,电路的总电流是 A。
8.★如图所示,一根均匀的电阻丝总电阻为20Ω,把它围成一个圆形,在圆周上等间距安装5个接线柱,连接处接触良好,将其任意两个接线柱接入到电路中,则两接线柱间的等效电阻的最大值为 Ω,最小值为 Ω。
9.家庭照明电路的电压为 V;电视机与节能灯之间的连接方式是 (选填“并联”或“串联”)的,正常工作时,通过它们的电流是 (选填“相同”或“不相同”)的。
10.如图所示,是一个家庭电路中常用的五孔插座,测电笔插入 (填字母即可)孔时,测电笔的氖管会发光。小黄同学家的灯不亮了,保险丝和灯泡都完好,他用测电笔检查时发现测电笔的氖管仍能发光,发生此故障的原因是 (选填“火线”或“零线”)有断路。
11.小刚利用如图所示的装置,探究导体的电阻大小与哪些因素有关,a、b、c、d是四根金属丝,实验数据如表所示。请你解答以下问题:
(1)实验中通过观察 来比较导体的电阻大小。
(2)分析 两根金属丝的实验数据,可得出的结论是:导体的电阻大小与导体的材料有关。
(3)通过分析a、c、d三根金属丝的实验数据,可得出的结论是:当导体的材料和长度不变时, 。
(4)若实验中只选用金属丝a,可探究导体电阻大小与 的关系。
12. 实验小组设计如图甲所示电路来测量未知定值电阻的阻值,小富提出,这样只能得到一组数据,测量结果误差可能较大。为了减小误差,需要多次测量,应该在电路中串联一个______。他们利用改进后的电路进行实验,并绘制出的电压—电流图像。如图乙所示的A、B两条图线中,______是他们绘制出的图线。
13.某小组同学利用如图所示电路探究串联电路中的电压关系。
(1)下列操作不正确的是______
A. 连接电路时,开关S处于断开状态
B. 连接电压表时,试触后再选择合适量程
C. 将电压表A接点连线转接至C接点,测量两端电压
(2)测量灯泡两端电压时,两灯突然熄灭,电压表示数变为0,若故障可能是由某只灯泡“短路”或“开路”引起的,则发生故障的灯泡及故障类型是______。
(3)该小组同学用电阻箱代替故障灯泡,继续进行实验,记录数据如下表所示。
实验次数
第1次 0.8 2.0 2.8
第2次 1.0 1.8 2.8
第3次 1.4 1.4 2.7
分析表中实验数据,在误差允许范围内,可得出的结论是______。
A. 串联电路中各处电流相等 B. 灯泡阻值随灯泡两端电压增大而增大
C. 串联电路中电阻值越大的部分两端电压越大 D. 串联电路两端的电压等于各部分电路两端的电压之和
14.在测量小灯泡电阻的实验中,小会选用标有“2.5V”字样的小灯泡进行实验。
(1)请用笔画线代替导线,将图13甲所示电路补充完整;
(2)连接电路时,开关应处于_________状态。连接好电路,将滑片P移至最右端,接通电路后,发现小灯泡不发光,电压表示数约为3V,其原因可能是小灯泡__________________;
(3)排除故障后,闭合开关,调节滑片P,电压表示数如图13乙所示为___________V,为测量小灯泡正常发光时的电阻,应将滑片P向_________端滑动;
(4)下表是记录的实验数据,则小灯泡正常发光时的电阻约为________(结果保留小数点后1位);实验中发现灯泡越亮,温度越高,结合数据可知:灯丝温度越高,电阻越__________;
次数 1 2 3 4
1 2 2.5 2.8
0.18 0.28 0.30 0.31
(5)小会在实验过程中发现用力捏滑片与电阻丝接触处,灯泡发光明显变亮。请结合影响导体电阻大小的因素,分析产生这一现象可能的原因是__________________________________。
、计算题
1.甲、乙两地相距100 km,在甲、乙两地之间沿直线架设了两条用同种材料制成的粗细均匀的输电线,投入使用前,需要对输电线进行测试。技术人员在甲地用电源、电压表和电流表接成如图所示电路进行测试,当在乙地输电线两端接入阻值为10Ω的电阻时(图中未画出),电压表示数为5.0 V,电流表示数为0.10 A;保持电源电压不变,技术人员在某处将输电线设置成短路(图中未画出),再次测试时,电流表示数为0.25 A。求:
(1)甲、乙两地间每条输电线的电阻值;
(2)短路位置离甲地的距离。
2.实际的电源都有一定的电阻,如干电池,我们可以把它看成是由一个电压为U、电阻为0的理想电源与一个电阻值为r的电阻串联而成,如图甲所示。现将一实际电源与两个定值电阻组成如图乙所示的电路,其中R1为3Ω,R2为6Ω。当闭合S1、断开S2时,电流表示数为0.8 A;当闭合S2、断开S1时,电流表示数为0.5 A。求:
(1)电源内阻r。
(2)同时闭合S1和S2时,电流表的示数。
  
答案
、选择题
C 2、C 3、C 4、A 5、B 6、D 7、C 8、C 9、B 10、D 11、C 12、C
13、【答案】B
【解析】
【详解】铜丝熔点较高不可作为保险丝替代品;更换灯泡是应断开电压以防触电;开关应接在用电器与火线之间;使用测电笔时手应接触测电笔尾,不可接触笔尖,否则会发生触电危险.
、填空题
1、变亮 细 2、变亮 变暗 3、长度 20 4、3 500 5、10 10 6、2 100 降低 7、12 0.5 8、4 3.2 9、220 并联 不相同 10、BD 零线 11. 滑动变阻器 A 12、(1)C (2)开路(断路) (3)D
13、(1) 电流表的示数 (2)a、b (3)导体的横截面积越大,电阻越小(4)导体长度
14.(1)如答图13甲
(2)断开 断路(开路) (3)2.2 左 (4)8.3 大
(5)捏滑片增加了滑片与电阻丝接触的面积减小了电阻,或捏滑片减小了滑动变阻器接入电路中电阻丝的长度,减小了电阻
(三)、计算题
1、解:(1)第一次测试时,电路中电压为:
U1=5.0 V,电流为I1=0.10 A,
由欧姆定律,电路的电阻为:
R===50Ω;设每条输电线的电阻为R0,在乙地输电线两端接阻值为R′=10Ω,根据电阻的串联,
则有2R0+R′=R,故R0===20Ω;
(2)某处将输电线设置成短路,U1=5.0 V,再次测试时电流为I2=0.25 A,由欧姆定律,R′===20Ω;
短路位置与甲地之间每条输电线的电阻为:R′0==10Ω;
甲、乙两地相距为L1=100 km,设短路位置离甲地的距离为L2,
则短路位置离甲地的距离为:L2=×100 km=50 km。
2、解:(1)当闭合S1、断开S2时,此时R1与r串联,
根据电阻的串联和欧姆定律知,电源电压:U=I1(R1+r),
即U=0.8 A×(3Ω+r)①;
当闭合S2、断开S1时,此时R2与r串联,根据电阻的串联和欧姆定律知,
电源电压:U=I2(R2+r),即U=0.5 A×(6Ω+r)②,
由①②得:0.8 A×(3Ω+r)=0.5 A×(6Ω+r),解得:r=2Ω,
将r=2Ω代入①得,电源电压U=4 V。
(2)同时闭合S1和S2时,此时R2与R1先并联再和r串联,电流表测量干路电流,根据并联电路总电阻的倒数等于各电阻倒数的和以及串联电路总电阻等于各分电阻之和知,
电路中的总电阻为R=R并+r=+r=+2Ω=4Ω,
干路电流为:I===1 A。

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