高中物理查线实验课题研究

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高中物理查线实验课题研究
　    1．电话查线

　　一个黑箱，两端A、B分别有八个输出、输入端子，它模拟一根八芯电话电缆，如图（一）3．43所示。

       一个偶然的事故，这个八芯电缆中一根芯线断了。这些芯线全是一样的颜色、一样的粗细，而且A、B两地相隔数十公里，可见要想找出其中的断线实非易事。

　　聪明的读者，你有何妙法？

　　当然，所使用的仪器越少、测量的次数越少、办法越简单则越好。

　　2．电源在哪边

　　该黑箱模拟下列内容：

　　有一闭合电路，电源与用电器相距很远，因工作需要，某技术员在该线路的中间位置，想了解电源在哪边，不允许切断线路，现仅有一个电压表，试设计出确定电源位置的实验方案。

      【提示与答案】

　　1．电话查线

　　先将A端八根线全部绞接在一起，然后用灯泡与电池相串联的检验电路，对B端的线两两进行通断测量，最少两次、最多四次即可找出断芯的输入端。

　　同理，用上述方法对A端进行测量，即可找出断芯的输出端。

　　2．电源在哪里

　　实验方法：在图（二）3．43－1中

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       （1）把电压表接到A、B两点间，记下它们的读数为U0。

　　（2）再把电压表接到C、D间，记下它的读数为U。

　　（3）比较U₀与U的大小。

　　若U₀＞U时，则电源在右边。

　　若U₀＜U时，则电源在左边。

　　实验原理：

        如图（二）3．43－2所示，当电源在右边时，设CD左边的导线的总电阻为R，AC间的电阻为R₁，BD间的电阻为R₂，根据闭合电路的欧姆定律，不难得出：U₀＝I（R＋R₁＋R₂）

　　因为U＝IR

　　所以U₀＞U

　　故电压表向左移动时，读数减少。

　　反之，电源在左边时电压表向左移动，电压升高，是因为AC和BD上都有电压降的缘故。

　　想想看，本实验中对电压表有什么要求？为什么？

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