初中物理電學(xué)黑箱、暗室、黑匣子問(wèn)題集錦

電學(xué)黑箱問(wèn)題一對(duì)于一些不能直接打開(kāi)觀測(cè)的系統(tǒng)，可統(tǒng)稱為“黑箱”。對(duì)于“黑箱”問(wèn)題，主要通過(guò)對(duì)輸入、輸出信息的分析比較，合理假設(shè)，來(lái)確定其內(nèi)部結(jié)構(gòu)。由于“黑箱”有利于考查學(xué)生發(fā)散思維、推理、靈活運(yùn)用知識(shí)的能力。例題1、某控制電路的一個(gè)封閉部件上，有三個(gè)接線柱A、B、C和電燈、電鈴各一只，如圖所示，連接A、C，燈亮，鈴不響；連接A、B鈴響，燈不亮；連接B、C燈不亮，鈴不響。請(qǐng)你根據(jù)上述情況畫出這個(gè)部件的電路圖。思路點(diǎn)撥依題述，連接A、C或連接A、B時(shí)，可以使燈亮或鈴響，表明此封閉部件內(nèi)必有一電源．連接A、C時(shí)燈亮鈴不響，則連接A、C后應(yīng)該構(gòu)成一個(gè)包含有電源和電燈的閉合回路，但此電路中不包含電鈴．如圖所示．連接A、B時(shí)鈴響燈不亮，則此時(shí)應(yīng)該構(gòu)成一個(gè)包含有電源和電鈴的閉合回路，但此回路中不包含電燈，如圖所示．答案：綜合兩圖知這一封閉部件內(nèi)的電路圖如圖所示．電學(xué)黑箱問(wèn)題二例題2、圖是從某電子儀器折下來(lái)的密封盒子，已經(jīng)知道盒內(nèi)有三只電阻，A、B、C、D為四根引線。現(xiàn)用多用電表測(cè)量，得知AC間的電阻RAC＝20Ω，若用導(dǎo)線把BD連接后測(cè)得AD間電阻RAD＝20Ω。請(qǐng)?jiān)诜胶袃?nèi)畫出電阻的連接圖，并在圖中標(biāo)出每個(gè)電阻的阻值。思路點(diǎn)撥由題述條件有RAC＝20Ω，RAD＝30Ω和RCD＝50Ω，注意到20Ω＋30Ω＝50Ω，則不妨把A、C、D三點(diǎn)間的電路想像為下圖所示的電路．進(jìn)而由題述“若用導(dǎo)線把B、D連接后，測(cè)得A、D間電阻RAD=20Ω”，表明用導(dǎo)線將B、D連接，將使A、D間的電阻變?。ㄓ?0Ω變?yōu)?0Ω），由此可聯(lián)想將上圖中30Ω的電阻分為兩個(gè)電阻串聯(lián)，一個(gè)為20Ω，一個(gè)為10Ω．而將B點(diǎn)接在此兩電阻之間，使B、D間的電阻為10Ω，則當(dāng)以導(dǎo)線將B、D相連通時(shí)，10Ω的電阻被短路而A、D間的電阻則變?yōu)?0Ω．此時(shí)電路變?yōu)橄聢D，由上分析．它與題述條件是相符的．答案:方盒內(nèi)電路連接如圖所示：電學(xué)黑箱問(wèn)題三例題3、某同學(xué)為探究一電視機(jī)上電位器的結(jié)構(gòu),他將電位器的三個(gè)接線頭分別貼上A、B、C的字樣，如圖1甲所示，接著他的探究是：將B、C分別接在乙圖所示的電路的D、E點(diǎn)開(kāi)關(guān)接通后轉(zhuǎn)動(dòng)電位器的旋鈕，電流表的示數(shù)不變，但比直接將DE連接時(shí)的電流小得多；將B與D相接，A與E相接，開(kāi)關(guān)接通后順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電位器的旋鈕，電流表的示數(shù)變大。圖1于是他在甲圖框中畫出電位器的符號(hào)（要與上述實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象相符），請(qǐng)你再畫一次。順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電位器旋鈕，相當(dāng)于圖中電位器的滑片向_________移動(dòng)。解題點(diǎn)撥：電位器實(shí)質(zhì)就是一個(gè)滑動(dòng)變阻器，當(dāng)他“將B、C分別接在乙圖所示的電路的D、E點(diǎn)開(kāi)關(guān)接通后轉(zhuǎn)動(dòng)電位器的旋鈕，電流表的示數(shù)不變”，說(shuō)明B、C兩點(diǎn)都在滑動(dòng)變阻器的上方或下方，又因?yàn)椤氨戎苯訉E連接時(shí)的電流小得多”說(shuō)明此時(shí)滑動(dòng)變阻器的阻值最大，所以B、C兩點(diǎn)連的是滑動(dòng)變阻器下方接線柱。當(dāng)A、B兩點(diǎn)接入電路時(shí)，能正常變阻，說(shuō)明A點(diǎn)連滑動(dòng)變阻器的上方接線柱，“順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)電位器的旋鈕，電流表的示數(shù)變大”說(shuō)明向B點(diǎn)滑動(dòng)滑動(dòng)變阻器阻值變小。答：如圖2；向上解后反思：題目所給的條件要耐心分析，正確理解。有的同學(xué)只習(xí)慣于滑動(dòng)變阻器用兩個(gè)接線柱的情況，無(wú)法解答，只好在圖中再另加一固定電阻。圖2基礎(chǔ)練習(xí)：1、如圖3所示方框內(nèi)是由兩個(gè)阻值的電阻組成的電路，已知B、D間的電阻RBD＝0Ω；AC間和CD間的電阻之比RAC∶RCD＝2∶1；AB間的電阻RAB＝6Ω，請(qǐng)根據(jù)上述數(shù)據(jù)畫出方框內(nèi)的電路，并標(biāo)明各電阻值.圖3圖4圖52、如圖12所示電路中，電源電壓保持不變，當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后，電壓表示數(shù)為6V，電流表示數(shù)為3A，則方框內(nèi)的電阻連接情況可能是（）A、6Ω和3Ω的電阻串聯(lián)B、6Ω和3Ω的電阻并聯(lián)C、10Ω和5Ω的電阻串聯(lián)D、10Ω和5Ω的電阻并聯(lián)3、圖13中，電壓表的示數(shù)為6V，要使電流表示數(shù)為1A，現(xiàn)有R1＝10Ω、R2＝15Ω、R3＝40Ω的三個(gè)電阻可供使用.請(qǐng)?jiān)谔摼€框內(nèi)選用合適的電阻完成符合題意的電路，要標(biāo)明電阻序號(hào).1.如圖所示裝置上有三個(gè)相同的小燈泡L1，L2和L3以及接線柱A、B、C，將已用導(dǎo)線連接好的另一只相同的燈泡L4和電池組串聯(lián)后引出的兩根導(dǎo)線去與接線柱相連，當(dāng)接AB時(shí)，L1和L2不亮，L3和L4一樣亮，當(dāng)接BC時(shí)四個(gè)燈都亮，但L3和L4亮一些，當(dāng)接AC時(shí)，L3不亮L1和L2L4都亮，但L42.一位同學(xué)在做電學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用電源、電壓表、電流表、開(kāi)關(guān)各一只，兩個(gè)阻值相等的電阻和導(dǎo)線若干，設(shè)計(jì)了一個(gè)電路，如圖所示，當(dāng)虛線框內(nèi)開(kāi)關(guān)由閉合到斷開(kāi)時(shí)，電壓表示數(shù)不變，電流表示數(shù)由大變小，請(qǐng)?jiān)谔摼€框中畫出電阻和開(kāi)關(guān)的連接圖。3.如圖所示，電壓表示數(shù)為6V，要使電流表示數(shù)為lA，現(xiàn)有R1=5歐，R2=10歐，R3=15歐，R4=20歐四個(gè)電阻可供選用，試選出合適的電阻并在虛線框內(nèi)完成電路圖。4.圖甲是一個(gè)密封盒，盒內(nèi)是由兩個(gè)電阻和一些導(dǎo)線組成的電路，電路與盒外的四個(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)，他們探究用的器材是：能輸出穩(wěn)定電壓的電池組，量程是0—0.6A的電流表，阻值為5歐的定值電阻R以及若干導(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。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)，記錄在表中。根據(jù)以上的操作和數(shù)據(jù)，寫出主要的分析過(guò)程，并在圖甲的盒子內(nèi)畫出盒內(nèi)的電路圖，并標(biāo)出電阻的阻值。5.如圖，方框盒外有l(wèi)、2、3、4四個(gè)接線柱，盒內(nèi)有三只阻值相同的電阻R，1和2或l和4之間的電阻值為R/2；3和2或3和4之間的電阻值為；l和3之間電阻值為R；2和4之間電阻值為零。畫出盒內(nèi)電路圖。6.設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)電路，如圖方框內(nèi)有兩盞相同規(guī)格的小燈泡，A、B、C是三個(gè)接線柱，現(xiàn)用一組電源作檢驗(yàn)器來(lái)了解框內(nèi)兩燈連接方式。當(dāng)檢驗(yàn)器兩端M、N與A、B或B、C相連時(shí)只有一盞燈亮，當(dāng)M、N與A、C相連時(shí)，兩燈均亮，且兩燈亮度變暗，請(qǐng)畫出框內(nèi)兩燈連接方式。7.如圖所示盒子內(nèi)裝有，由導(dǎo)線和若干個(gè)阻值相同的電阻組成的電路，l、2、3、4是該電路四個(gè)接線柱，已知1、2間的電阻是l、3或2、4間的電阻的2倍，而3、4間沒(méi)有電阻，試畫出盒內(nèi)電路圖。8.如圖在某控制電路的一個(gè)封閉箱上，有三個(gè)接線柱A、B、C已知箱面上有一只電鈴、一只電燈，箱內(nèi)有兩節(jié)電池做電源，若把A、C用導(dǎo)線連接起來(lái)，燈亮，鈴不響。若把A、B連接起來(lái)鈴響，燈不亮。若把B、C用導(dǎo)線連接起來(lái)燈不亮，鈴不響。9.如圖所示的黑盒內(nèi)放有一個(gè)電源和三個(gè)阻值相等的電阻連成的電路。盒外有四個(gè)接線柱A、B、C、D用電壓表測(cè)得UAB=6V、UAC=4V、UBD=2V，UAB、UAC、UBD、UCD分別為接線柱AB、AC、BD、CD間的電壓，畫出盒內(nèi)的電路。10.如圖所示，電源電壓為12V方框內(nèi)有三個(gè)阻值均為10的電阻，電流表的示數(shù)是0.8A試畫出方框內(nèi)的電路圖。11.現(xiàn)有兩個(gè)阻值相等的電阻R1R2、一只供電電壓為U，且保持不變的電池組、導(dǎo)線若干，試用以上器材，設(shè)計(jì)出兩種不同的連接方式，分別接在圖中標(biāo)有A、B、C、D的有關(guān)接線柱上，使它們各組成一個(gè)完整的電路并使甲乙兩個(gè)電路分別都同時(shí)滿足下列要求：（1）接線柱A、D間正確接入電池組（2）當(dāng)圖中開(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)，電流表的指針偏轉(zhuǎn)到某一位置（設(shè)此時(shí)示數(shù)為I）（3）圖中開(kāi)關(guān)S閉合時(shí)，電流表的示數(shù)變?yōu)殚_(kāi)關(guān)S斷開(kāi)時(shí)的2倍（即2I）12.如圖所示黑盒中裝有一節(jié)電池、一只電阻分別用導(dǎo)線與接線柱A、B、C、D連接，其連接方式不明，為了查明其連接情況，現(xiàn)有一個(gè)的小燈泡通過(guò)盒子外面的四個(gè)接線柱查明內(nèi)部連接方式出現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象如下，畫出盒子內(nèi)連接方式。第一次實(shí)驗(yàn)：與A接牢，b接B燈不亮，b接C燈正常發(fā)光，b接D燈亮度變暗。第二次實(shí)驗(yàn)：b與B接牢，接A燈不亮，接C燈正常發(fā)光，接D燈亮度變暗。13.如圖一盒內(nèi)有一組電池、一只電鈴和若干導(dǎo)線組成的電路，盒外有A、B、C、D四個(gè)接線柱，若用導(dǎo)線將A、D連接或B、C連接或都不連接時(shí)，電鈴不響，除上述情況外，若用導(dǎo)線將任意兩個(gè)接線柱接起來(lái)，電鈴均會(huì)響，試畫出電路圖。14.如圖所示暗箱，A、B、C、D為四個(gè)接線柱，現(xiàn)有三節(jié)干電池和1、2、3、5、10的電阻各一只，選用其中