电学黑箱问题
2、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阻、导线组成的 方框内有一个电源和几个阻值相同的电阻、 电路,外有四个接线柱。用电压表测得各接线柱间的电压为: 电路,外有四个接线柱。用电压表测得各接线柱间的电压为: =5伏 =3伏 =2伏 =0,试画出盒内的电路图。 U12=5伏,U34=3伏,U13=2伏,U24=0,试画出盒内的电路图。 解题步骤: 解题步骤: ①特殊支路2、4之间用导线相连 特殊支路2 ②电压最大支路1、2之间接电源 电压最大支路1 ③利用分压关系确定盒内连线
图1
以上是几类常见的“黑箱”问题。 以上是几类常见的“黑箱”问题。对 黑箱”问题的解决, “黑箱”问题的解决,只有靠大家平时 多看、多练、多总结, 多看、多练、多总结,才能达到熟练解 决问题的程度。 决问题的程度。
3、电流关系类问题 解题思路是把电流关系转化为电阻关系。再按电阻关系处理。 电流关系转化为电阻关系 解题思路是把电流关系转化为电阻关系。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, 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1K 以上,当用一节干电池串联一个不计 以上, 每个电阻阻值均在 内阻的电流表去测定两个接线柱之间的电流时, 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:I12=I14=I13/3,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: 根据电流关系转化为电阻关系。 解题步骤:①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I23=I24=I34=I13/2,所以 23=R24=R34=2R13。 ,所以R 。 ②最小电阻1、3之间接入一个基本电阻。 最小电阻1 之间接入一个基本电阻。 ③平行支路电阻填入。由于2、4和1、3平行, 平行支路电阻填入。由于2 平行, 之间接入两个基本电阻。 而R24=2R13,所以 、4之间接入两个基本电阻。 ,所以2、 之间接入两个基本电阻 ④完成剩余连线。 完成关系问题 、 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1、2、3、4,已测得接线柱 盒外四个接线柱1 之间无明显电阻, R12=1.5R13=3R24,而3、4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少) 框内电路结构(要求所用电阻的数目最少) 解题步骤: 解题步骤: ①特殊支路3、4之间用导线相连 特殊支路3 ②最小电阻支路2、4之间放上一个电阻 最小电阻支路2 ③较大电阻支路1、3之间连上两个电阻 较大电阻支路1 ④确定盒内结构、连线。 确定盒内结构、连线。
例题1、某控制电路的一个封闭部件上,有三个接线柱 、 例题 、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A、C,灯亮, 、 和电灯、电铃各一只,如图所示,连接 、 ,灯亮, 和电灯 铃不响;连接 、 铃响 灯不亮;连接B、 灯不亮 铃响, 灯不亮, 铃不响;连接A、B铃响,灯不亮;连接 、C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2、图是从某电子仪器折下来的密封盒子, 例题 、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, 、 、 、 为四根引线 为四根引线。 内有三只电阻,A、B、C、D为四根引线。现用多用电表 测量,得知 间的电阻 间的电阻R 间电阻R 测量,得知AC间的电阻 AC=20 ,C、D间电阻 CD=50 , 、 间电阻 A、D间电阻 AD=30 。若用导线把 连接后测得 间电阻 、 间电阻 间电阻R 若用导线把BD连接后测得 连接后测得AD间电阻 RAD=20 。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, 电阻的阻值。 电阻的阻值。
例题3、某同学为探究一电视机上电位器的结构 他将电位器的 例题 、某同学为探究一电视机上电位器的结构,他将电位器的 三个接线头分别贴上A、 、 的字样 如图1甲所示 的字样, 甲所示, 三个接线头分别贴上 、B、C的字样,如图 甲所示,接着他 的探究是: 分别接在乙图所示的电路的D、 点开关接 的探究是:将B、C分别接在乙图所示的电路的 、E点开关接 、 分别接在乙图所示的电路的 通后转动电位器的旋钮,电流表的示数不变,但比直接将 连 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 接时的电流小得多; 相接, 与 相接 相接, 接时的电流小得多;将B与D相接,A与E相接,开关接通后顺 与 相接 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( 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 ),请你再画一次 顺时针转动电位器旋钮, 请你再画一次。 符),请你再画一次。顺时针转动电位器旋钮,相当于图中电位 器的滑片向_________移动。 移动。 器的滑片向 上 移动
电学黑箱问题
对于一些不能直接打开观测的系统, 对于一些不能直接打开观测的系统,可统称 不能直接打开观测的系统 黑箱” 对于“黑箱”问题, 为“黑箱”。对于“黑箱”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“黑箱” 来确定其内部结构。由于“黑箱”有利于考 查学生发散思维、推理、 查学生发散思维、推理、灵活运用知识的能 力。 电流、 设计黑箱中的未知电路,是根据部分电流 设计黑箱中的未知电路,是根据部分电流、 电压或电阻关系后利用 后利用串 电压或电阻关系后利用串、并联电路的特点 来解决。设计的依据是串、 来解决。设计的依据是串、并联电路的各种 关系。 关系。