電學(xué)黑箱問(wèn)題舉例

1、電學(xué)黑箱問(wèn)題舉例電學(xué)黑箱問(wèn)題，往往就是給出電路中的幾種電學(xué)現(xiàn)象，由于暗箱的種類變化多端，解無(wú)定法，所以在分析黑箱問(wèn)題時(shí)，一般先判斷黑箱內(nèi)電阻的連接方式：若所測(cè)電壓發(fā)生了變化， 電阻通常為串聯(lián)； 若所測(cè)電流發(fā)生了變化， 則電阻可能并聯(lián)，也可能是電阻原來(lái)串聯(lián)， 后來(lái)一只電阻被短路（但電路中應(yīng)有另一只開(kāi)關(guān)） ，再由題中條件確定電阻的位置和數(shù)值。例1.如圖1 所示的電學(xué)黑箱中，有兩只電阻：定值電阻，另一為未知電阻。由箱內(nèi)抽出三根引線a、 b、 c。當(dāng)開(kāi)關(guān)S 與c 閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)為 1A，電壓表的讀數(shù)為 8V；當(dāng)開(kāi)關(guān) S 與 d 閉合時(shí)，電流表的讀數(shù)仍為 1A，電壓表的讀數(shù)為 10V，請(qǐng)?jiān)诤谙渲挟?huà)

2、出兩個(gè)電阻和 a、b、c 的連接圖。 由圖可知，Rx _。圖 1解析：因?yàn)榘迪渲兄挥袃蓚€(gè)電阻，所以它們可能是串聯(lián)也可能是并聯(lián)。由圖1 可知，當(dāng)開(kāi)關(guān)S與 d 點(diǎn)連接時(shí)，電壓表測(cè)量的是電源電壓，讀數(shù)為10V；當(dāng) S與 c 閉合時(shí)，電壓表的示數(shù)小于電源電壓，因此判斷這兩個(gè)電阻只能串聯(lián)在a、b 間。當(dāng)開(kāi)關(guān) S 與 c 連接時(shí)，電流表示數(shù)仍為 1A，電壓表示數(shù)為 8V，則可斷定 b、 c 間的電阻為 8，即 b、c 間的電阻就是 R0 ，電路如圖 2 所示。當(dāng) S 與 d 相連時(shí)，電路連接方式不變，所以電流表讀數(shù)仍為 1A，由于電源電壓等于 10V，R0 兩端的電壓等于8V，所以Rx 電壓等于2V，因此

3、，。例2.如圖3 所示，電源電壓為圖 29V 保持不變， R016.5 ，圖中虛線框中有兩個(gè)電阻，阻值分別是流表 A 的讀數(shù)為 0.4A；當(dāng) S1 斷開(kāi)、 S2 和請(qǐng)通過(guò)計(jì)算，在圖中虛線框內(nèi)畫(huà)出R1 和。當(dāng)開(kāi)關(guān) S1 和 S2 閉合、 S3 斷開(kāi)時(shí)，電S3 閉合時(shí)，電流表A 的讀數(shù)為 0.36A 。R2 接入電路的情況。圖 3解析：根據(jù)題意，當(dāng)開(kāi)關(guān) S1 和 S2 閉合、 S3 斷開(kāi)時(shí)，電流表 A 的讀數(shù)為 0.4A ；由于電源電壓是 9V，根據(jù)歐姆定律公式 I=U/R 可知，電路中的電阻是 R=U/I=9V/0.4A=22.5 。此時(shí)虛線框內(nèi)應(yīng)連接的電阻是，即 R1 的電阻值。當(dāng)S1 斷開(kāi)、

4、 S2 和 S3 閉合時(shí)，電流表 A 的讀數(shù)為 0.36A 。根據(jù)歐姆定律公式 I=U/R 可知，電路中的電阻是，此時(shí)虛線框內(nèi)應(yīng)連接的電阻是，此時(shí)恰好是。即是 R1 和 R2 串聯(lián)。電路連接如圖 4 所示。圖 4例 3.如圖 5 所示，電壓表示數(shù)為 6V，要使電流表示數(shù)為1A，現(xiàn)有，三個(gè)電阻，試在方框內(nèi)選用合適的電阻，畫(huà)出符合題意的電路圖。圖 5解析：本題要求在方框內(nèi)的等效電阻是 6，三個(gè)電阻不可能串聯(lián)（因?yàn)槊總€(gè)電阻都大于 6），三個(gè)電阻也不可能是并聯(lián)（因?yàn)榭傠娮栊∮?6），只有通過(guò)兩個(gè)不同的電阻并聯(lián)達(dá)到目的。不妨任意從 R1、R2、 R3 三個(gè)電阻中選擇兩個(gè)電阻并聯(lián)，讓其等效電阻成為 6，計(jì)

5、算結(jié)果只有讓電阻 R1 與 R2 并聯(lián)，其組成電路如圖 6 所示。圖 6例 4. 圖 7 甲是一個(gè)密封盒，盒內(nèi)是由 2 個(gè)電阻和一些導(dǎo)線組成的電路，電路與盒外的 a、b、c、d 四個(gè)接線柱相連，而接線柱 b、c 在盒內(nèi)已用導(dǎo)線相連。某活動(dòng)小組欲探究盒內(nèi)兩電阻的阻值和電路結(jié)構(gòu)， 他們使用的器材是： 能輸出穩(wěn)定電壓的電池組、量程是 00.6A 的電流表，阻值為 5的定值電阻 R以及若干條導(dǎo)線，并組成圖乙虛線框內(nèi)所示的探測(cè)電路，圖乙中 m、n 是從探測(cè)電路引出的兩根導(dǎo)線。甲 乙圖 7探測(cè)時(shí)，他們首先將 m與 n 直接連接，觀察到電流表的示數(shù)為 0.6A ，接下去的操作程序、方法和所得數(shù)據(jù)，記錄在下表中：與 m、n 相連的接線柱電流表示數(shù)/Am、n 分接a、b 接線柱0.3m、n 分接c、d 接線柱0.2m、n 分接a、d 接線柱0.15根據(jù)以上的操作和數(shù)據(jù)，寫(xiě)出主要的分析過(guò)程，并在圖甲的盒子內(nèi)畫(huà)出盒內(nèi)的電路圖，并標(biāo)出電阻值。解析：根據(jù)將 m、n 直接連接，電流表的示數(shù)為0.6A ，由歐姆定律 U=IR可判斷出電源電壓為3V。根據(jù)將 m、n 分接 a、b 兩接線柱，電流表示數(shù)為0.3A ，由歐姆定律可判斷出a、b 間應(yīng)接有 5的電阻。根據(jù)將 m、n 分接 c、d 兩接線柱，電流表示數(shù)為0.2A ，由歐姆定律可判斷出c、d 間應(yīng)接有 10的電阻。根據(jù)將 m、n 分接 a、 d 兩接線柱，電