题目内容

17.演绎式探究:
(1)如图甲,AB间的等效电阻可以看成:R1与R2先串联,串联后的总电阻再与R3并联,若R1=5Ω,R2=7Ω,R3=6Ω,则AB间的等效电阻为4Ω

(2)如图乙,若R1=20Ω,R2=30Ω,R3=8Ω,电源电压为6V,电流表示数为0.3A.
(3)如图丙所示,R1=R3=R5=…=R99=5Ω,R2=R4=R6=…=R98=10Ω,R100=5Ω,AB间的等效电阻为10Ω.

分析 (1)由甲电路图可知,R1与R2串联后再与R3并联,根据电阻的串联和并联求出AB间的等效电阻;
(2)由乙电路可知,R1与R2并联后再与R3串联,电流表测电路中的电流,根据电阻的串并联求出电路中的总电阻,利用欧姆定律求出电流表的示数;
(3)从电路的右端开始,R99和R100串联后与R98并联,并联后的电阻与R97串联后与R96并联…一直到最后一个并联电阻与R1串联,即可求总电阻.

解答 解:(1)由甲电路图可知,R1与R2串联后再与R3并联,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,
所以,R1与R2串联后的总电阻:
R12=R1+R2=5Ω+7Ω=12Ω,
因并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,AB间的等效电阻:
RAB=$\frac{{R}_{12}{R}_{3}}{{R}_{12}+{R}_{3}}$=$\frac{12Ω×6Ω}{12Ω+6Ω}$=4Ω;
(2)由乙电路可知,R1与R2并联后再与R3串联,电流表测电路中的电流,
因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,电路中的总电阻:
R=R12+R3=$\frac{{R}_{1}{R}_{2}}{{R}_{1}+{R}_{2}}$+R3=$\frac{20Ω×30Ω}{20Ω+30Ω}$+8Ω=20Ω,
电流表的示数:
I=$\frac{U}{R}$=$\frac{6V}{20Ω}$=0.3A;
(3)因串联电路中总电阻等于各分电阻之和,且并联电路中总电阻的倒数等于各分电阻倒数之和,
所以,由右端开始,R99和R100串联后电阻为10Ω,与R98并联后电阻为5Ω,5Ω与R97串联后电阻为10Ω,与R96并联后电阻为5Ω,…
一直到最后一个并联电阻R并=5Ω与R1串联,
所以总电阻为10Ω.
故答案为:(1)4Ω;(2)0.3A;(3)10Ω.

点评 本题考查了电阻的串联和并联以及欧姆定律的应用,分清电路的连接方式和特点是解题的关键.

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