题目内容

10.如图所示,一长电阻网络,长度未知,图中最右端的电阻阻值为1Ω,余电阻中竖直方向放置的阻值均为2Ω,水平放置的阻值均为0.5Ω,求图中a、b两点间的电阻.

分析 该电路是由若干个小单元组成,可以从后向前推导,先求出最后一个单元的电阻值,然后结合电路结构的特殊性即可正确解答.

解答 解:最后一个单元的CD之间四个电阻是电阻123串联后与电阻4并联,所以电阻值:${R}_{CD}=\frac{({R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}){R}_{4}}{{R}_{1}+{R}_{2}+{R}_{3}+{R}_{4}}$=$\frac{(0.5+1+0.5)×2}{0.5+1+0.5+2}$=1Ω=R2

可知最后一个单元的总电阻值恰好等于图中最右端的电阻阻值,再次根据串并联的关系,结合电路的重复性可知,最后2个单元的电阻值也是1Ω;同理,最后三个单元的电阻值也是1Ω…依此类推可知,电路中的总电阻值也是1Ω.
答:图中a、b两点间的电阻是1Ω.

点评 该题考查学生对串并联电路的理解与应用,关键是搞清楚电路的结构,难度适中.

练习册系列答案
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15.某探究学习小组的同学在实验室组装了一套如图所示的装置,探究“外力做功与动能变化的关系”,实验室还备有学习电源、导线、复写纸、纸带、滑块、细沙、天平.当滑块连接上纸带,用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时,释放小沙桶,滑块处于静止状态,重力加速度用g表示,为了完成该实验,则:
(1)你认为还需要的实验器材有刻度尺(填“秒表”或“刻度尺”)
(2)实验时,长木板保持水平,在小沙桶中缓慢添加细砂,当滑块匀速运动时,测出小沙桶和细砂的总质量为m1,由此可知该滑块在运动过程中受到的阻力大小为m1g(用题中的字母表示)
(3)在(2)的基础上,某同学用天平称量滑块的质量M,往沙桶中载装入适量的细沙,用天平称出此时沙和沙桶的总质量为m2(m2<M),让沙桶带动滑块加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2(v1<v2),则对滑块,本实验最终要验证的数学表达式为(m2-m1)gL=$\frac{1}{2}$Mv22-$\frac{1}{2}$Mv12(用题中的字母表示)
(4)若实验时所用滑块质量为M,沙及沙桶总质量为m,让沙桶带动滑块由静止开始在水平气垫导轨上加速运动,用打点计时器记录其运动情况,在打点计时器打出的纸带上取两点,测出这两点的间距L和这两点的速度大小v3和v4(v3<v4),则要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能手否守恒,最终需验证的数学表达式为mgL=$\frac{1}{2}(M+m)({{v}_{4}}^{2}-{{v}_{3}}^{2})$(用题中的字母表示)
20.某同学做探究动能定理的实验,如图所示,图1中小车在一条橡皮筋的作用下弹出,沿木板滑行,这时,橡皮筋对小车做的功为W.当用2条,3条…实验时,使每次实验中橡皮筋伸长的长度都保持一致.每次实验中小车获得的速度都由打点计时器所打的纸带测出.
(1)除了图中已有的实验器材外,还需要导线、开关、刻度尺和A(填“A”或“B”)电源.
A、交流        B、直流
(2)实验中,小车会受到摩擦阻力的作用,可以使木板适当倾斜来平衡掉摩擦阻力,需要在左(填“左”或“右”)侧垫高木板.

(3)在正确操作情况下,打在纸带上的点并不都是均匀的,为了测量小车获得的速度,应选用纸带的HK部分进行测量(根据图2所示的纸带回答,电源所用频率为50Hz).测量的速度应为0.67m/s(结果保留两位有效数字)
(4)在用如图1所示的装置做“探究动能定理”的实验时,下列说法正确的是ADG
A.实验中所用橡皮筋的规格(长度、粗细、材料等)要相同
B.实验中所用橡皮筋的规格(长度、粗细、材料等)可以不相同
C.通过改变小车的质量改变拉力做功的数值
D.在小车每次都从同一位置释放的前提下,通过改变橡皮筋的条数改变拉力做功的数值
E.通过改变橡皮筋的长度改变拉力做功的数值
F.需要通过打点计时器打下的纸带来计算小车加速过程中运动的距离
G.需要通过打点计时器打下的纸带来计算小车加速过程中获得的最大速度的大小
H.需要通过打点计时器打下的纸带来计算小车加速过程中获得的平均速度的大小
(5)若实验作了n次,所用橡皮筋分别为1根、2根…n根,通过纸带求出小车的速度分别为v1、v2…vn,用W表示橡皮筋对小车所做的功,作出的W-v2图线是一条过原点的倾斜的直线,根据图象还可以求得小车的质量.

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