电学黑箱问题

1、一、多用表检测电路故障例如：图是某同学连接的实验实物图。闭合开关后A、B两灯都不亮。他采用下列两种方法对故障原因进行排查：（灯泡A、B的规格均为2.5V、1W，变阻器为10、1A）应用多用表的直流电压档进行检查，那么选择开关应置于 档。A、2.5V B、10V C、50V D、250V10V 该同学的测试结果如表1所示，则在测试a、b间直流电压时，红表笔应当接触 。（填a或b）a根据测量结果，可以判断的故障是：（ ）A、灯A短路 B、灯B短路C、c、d段断路 D、d、f段断路D将开关断开，再选择欧姆挡测试，测量结果如表2所示，那么检查出的结果是：（ ）A、灯A断路 B、灯B断路C、灯A、B都断

2、路 D、d、e间导线断路 D电学黑箱问题电学黑箱问题 对于一些对于一些不能直接打开观测不能直接打开观测的系统，可统称的系统，可统称为为“黑箱黑箱”。对于。对于“黑箱黑箱”问题，主要通过问题，主要通过对输入、输出信息的分析比较，合理假设，对输入、输出信息的分析比较，合理假设，来确定其内部结构。由于来确定其内部结构。由于“黑箱黑箱”有利于考有利于考查学生发散思维、推理、灵活运用知识的能查学生发散思维、推理、灵活运用知识的能力。力。 设计黑箱中的未知电路，是根据部分设计黑箱中的未知电路，是根据部分电流、电流、电压或电阻关系电压或电阻关系后利用后利用串、并联电路的特点串、并联电路的特点来解决。设计的依

3、据是串、并联电路的各种来解决。设计的依据是串、并联电路的各种关系。关系。用电压挡测量待测元件两端电压用电压挡测量待测元件两端电压U=0U=0？用欧姆表测量待测元件两端电阻用欧姆表测量待测元件两端电阻正反向正反向R0R0？正反向正反向RR？正反向正反向R=CR=C？短路短路可能二极管可能二极管可能二极管开路开路定值电阻定值电阻否否 内含电源内含电源 是是 否否 是是 是是 否否 否否 主要题型：主要题型：如：盒内有导线和几个阻值相同的电阻组成的部如：盒内有导线和几个阻值相同的电阻组成的部分电路，盒外四个接线柱分电路，盒外四个接线柱1 1、2 2、3 3、4 4，已测得接，已测得接线柱线柱R12=

4、1.5R13=3R24R12=1.5R13=3R24，而，而3 3、4 4之间无明显电阻，之间无明显电阻，试画出方框内电路结构（要求所用电阻的数目最试画出方框内电路结构（要求所用电阻的数目最少）少） 1、电阻关系问题电阻关系问题解题步骤：解题步骤：特殊支路特殊支路3 3、4 4之间用导线相连之间用导线相连 最小电阻支路最小电阻支路2 2、4 4之间放上一个电阻之间放上一个电阻较大电阻支路较大电阻支路1 1、3 3之间连上两个电阻之间连上两个电阻 确定盒内结构、连线。确定盒内结构、连线。 2 2、电压关系类问题、电压关系类问题 如：方框内有一个电源和几个阻值相同的电如：方框内有一个电源和几个阻值

5、相同的电阻、导线组成的电路，外有四个接线柱。用电压阻、导线组成的电路，外有四个接线柱。用电压表测得各接线柱间的电压为：表测得各接线柱间的电压为：U U1212=5=5伏，伏，U U3434=3=3伏，伏，U U1313=2=2伏，伏，U U2424=0=0，试画出盒内的电路图。，试画出盒内的电路图。 解题步骤：解题步骤：特殊支路特殊支路2 2、4 4之间用导线相连之间用导线相连 电压最大支路电压最大支路1 1、2 2之间接电源之间接电源利用分压关系确定盒内连线利用分压关系确定盒内连线 3 3、电流关系类问题、电流关系类问题解题思路是把解题思路是把电流关系转化为电阻关系电流关系转化为电阻关系。再

6、按电阻关系处理。再按电阻关系处理。 如：如图所示，方框内有四个阻值相同的电阻组成的电路，每个如：如图所示，方框内有四个阻值相同的电阻组成的电路，每个电阻阻值均在电阻阻值均在1K以上，当用一节干电池串联一个不计内阻的电以上，当用一节干电池串联一个不计内阻的电流表去测定两个接线柱之间的电流时，得出以下结论：流表去测定两个接线柱之间的电流时，得出以下结论：I23=I24=I34=I13/2。试画出盒内的电路图。试画出盒内的电路图。解题步骤：解题步骤：根据电流关系转化为电阻关系。根据电流关系转化为电阻关系。根据测量时电压一定，而电流与阻值成反比。根据测量时电压一定，而电流与阻值成反比。由由I23=I2

7、4=I34=I13/2，所以，所以R23=R24=R34=2R13。最小电阻最小电阻1 1、3 3之间接入一个基本电阻。之间接入一个基本电阻。平行支路电阻填入。由于平行支路电阻填入。由于2 2、4 4和和1 1、3 3平行，平行，而而R R24=2R=2R13，所以所以2、4之间接入两个基本电阻。之间接入两个基本电阻。完成剩余连线。完成剩余连线。例题例题1、某控制电路的一个封闭部件上，有三个接线柱、某控制电路的一个封闭部件上，有三个接线柱A、B、C和电灯、电铃各一只，如图所示，连接和电灯、电铃各一只，如图所示，连接A、C，灯亮，灯亮，铃不响；连接铃不响；连接A、B铃响，灯不亮；连接铃响，灯不亮

8、；连接B、C灯不亮，铃灯不亮，铃不响。请你根据上述情况画出这个部件的电路图。不响。请你根据上述情况画出这个部件的电路图。例题例题2、图是从某电子仪器折下来的密封盒子，已经知道盒、图是从某电子仪器折下来的密封盒子，已经知道盒内有三只电阻，内有三只电阻，A、B、C、D为四根引线。现用多用电表为四根引线。现用多用电表测量，得知测量，得知AC间的电阻间的电阻RAC20，C、D间电阻间电阻RCD50，A、D间电阻间电阻RAD30。若用导线把若用导线把BD连接后测得连接后测得AD间电阻间电阻RAD20。请在方盒内画出电阻的连接图，并在图中标出每个。请在方盒内画出电阻的连接图，并在图中标出每个电阻的阻值。电

9、阻的阻值。例题例题3、某同学为探究一电视机上电位器的结构、某同学为探究一电视机上电位器的结构,他将电位器的他将电位器的三个接线头分别贴上三个接线头分别贴上A、B、C的字样，如图的字样，如图1甲所示，接着他甲所示，接着他的探究是：将的探究是：将B、C分别接在乙图所示的电路的分别接在乙图所示的电路的D、E点开关接点开关接通后转动电位器的旋钮，电流表的示数不变，但比直接将通后转动电位器的旋钮，电流表的示数不变，但比直接将DE连连接时的电流小得多；将接时的电流小得多；将B与与D相接，相接，A与与E相接，开关接通后顺相接，开关接通后顺时针转动电位器的旋钮，电流表的示数变大。时针转动电位器的旋钮，电流表的示数变大。 于是他在甲图框中画出电位器的符号（要与上述实验现象相于是他在甲图框中画出电位器的符号（要与上述实验现象相符），请你再画一次。顺时针转动电位器旋钮，相当于图中电位符），请你再画一次。顺时针