电学-黑箱问题
电学黑箱题(附答案)
电学黑箱题 2011、12舒城三中彭家庚编制1、小丽发现妈妈经常忘记关掉厨房的窗户、水龙头、煤气开关、电磁炉开关。
为了消除安全隐患，她设计如下电路：在厨房门口安装红、黄两只灯泡。
当煤气、电磁炉没有都关闭时红灯亮，都关闭时红灯灭；当窗户、水龙头没有都关闭时黄灯亮，都关闭时黄灯灭。
现在，给你红、黄两只灯泡，一个定值电阻，4个开关，电源和导线若干，请你帮她在图1中画出这个电路图（元件画在相应的虚线框内）2.、图2，方框内有导线和几个阻值相同的电阻组成的电路，框内四个接线柱1、2、3、4之间的电阻关系为：R12=1.5R13=3R24,而R34=0，试画出方框内的电路结构（要求所用电阻的数量最少）。
3、如图3所示，电源电压为4V且保持不变，虚线框内接有两个阻值均为R的电阻，当开关Ｓ由闭合到断开时，电流表的示数减少了０.５Ａ。
问： （１）开关S由闭合到断开，电路总电阻是增加还是减少？为什么？（2）画出虚线框内各种可能的连接电路图，并分别计算出每种接法相应的电阻的值。
图44、实验室中有一蓄电池，电压标记已模糊不清，电压约为20V。
现有下列器材：定值电阻R0（阻值为20Ω）1个，滑动变阻器R1（阻值变化范围为0~20Ω）1个、一个量程为0~3V、0~15V的电压表，单刀单掷开关若干，导线若干。
请从中选择适当的器材组成实验电路，测出该蓄电池的电压值。
（1）在方框中画出你设计的实验电路图。
（2）简述你连接好电路后的测量步骤（测量的物理量用物理符号表示）（3）写出该蓄电池电压U大小的表达式（用所测得物理量和已知量表示）5、图5所示，已知R1=R2=……=R n=R n+1=……=R m=R m+1=R/2，R=40Ω，电源电压为60V。
流过Rn的电流大小是6、图6为一封闭的控制盒，a、b、c为三个接线柱，M、N分别是电灯和电铃。
现用导线连接a、b时，灯亮铃不响；用导线连接b、c时，铃响灯不亮；用导线连接a、c时灯不亮铃不响，试画出电路图。
电路中的“黑匣子”问题
电路中的“黑匣子”问题在现在的2019年2019年中考中，有时为了考查学生的分析问题、解决问题的能力，以及运用所学知识解决问题的知识迁移能力，体现科学探究的新课程理念，在2019年2019年中考电学中常出现“黑匣子”的问题。
所谓电路中的“黑匣子”是指题目提供一些条件，根据所给条件设计出“黑匣子”中的电路结构。
类型1 题目提供的已知条件全部是电阻及其阻值的大小，而且“黑匣子”中没有电源，设计“黑匣子”中的电路结构。
例1 如图1所示，是从某个仪器上拆下来的密闭盒子。
已知盒内有三只电阻，A、B、C、D为四根引线，用电表测得AC 间的电阻RAC=20Ω，CD间的电队RCD=50Ω，AD间的电阻RAD=30Ω;若用导线把BD连接后，测得AD间的电阻RAD=20Ω，在盒内画出电阻的连接图，并标出每个电阻的阻值。
解析题目中的20Ω、30Ω、50Ω正好构成一个串联电路的电阻关系。
因此，不妨设R1、R2、R3为串联，而且RAC+RAD=RCD，调整A、B、C、D四个接线柱，满足RAC= 20Ω，RCD=50Ω，RAD=30Ω，如图2，可知，Rl=20Ω，R2 + R3=50Ω，用导线连接BD后，R3被短路，RAD=R2=20Ω，所以R3=10Ω，盒内的电阻的连接图如图3。
点评题目中只提供电阻的阻值大小，应从电路中电阻的串联、并联关系着手，因为电阻的串联或并联，根据其阻值的大小容易判断出电阻的连接方式。
类型2 题目提供的已知条件有关电流的大小，而且“黑匣子”中有电源，设计“黑匣子”中的电路结构。
例2 密闭的盒内有一个电源电压为U且保持不变的电源，两个定值电阻R1，和R2(Rl=2R2)，导线若干，它们分别与图示虚线框(如图4)中标有A、B、C、D的有关接线柱相连接。
把一只电流表先后接在有关接线柱间，结果发现：①若把电流表接在接线柱B、C间，电流表指针偏转到某一位置(设这时的示数为I)。
②若把电流表接在接线柱A、D间，它的示数变为I / 2。
初中物理 电学黑箱问题专辑讲义 word文档
电学黑箱问题1.如图所示，虚线框内有两个阻值相同的定值电阻和一个开关S.当开关S闭合时，电流表的示数增11加0.2A，电路的总功率增加1.6W.请画出两种可能的连接电路图，并分别计算电源电压和定值电阻的阻值.2.小李同学根据教材的建议，用3Ω、6Ω、12Ω的定值电阻各一个，制作了一个电路“黑箱”，内部结构如图甲所示，a、b、c、d为四条引线的接线柱，为了确定R、R、R的阻值，小王连接了321如图乙所示的部分电路，其中电源电压保持不变，约3V，电流表量程为0.6A.(1)小王将f与a相连，e与b相连，正要闭合开关，小李阻止了他.请通过计算、分析，说明小李为什么要阻止小王.(2)小王保持f与a相连，将e改为与c相连，闭合开关S，电流表示数为I;断开S保持f与a相连，ac将e改为与d相连，闭合S，电流表示数为I;小王发现，I=2I.请通过计算、推理确定R、R、R3ac1adad2的阻值.(3)在图甲所示的电路中，若将a、c用导线相连，在a、b间接入电压为U的电源，电路消耗的总功率为P;若改为将a，d用导线相连，在a、b间仍接入同一电源，电路消耗的总功率为P，则P112总总总︰P=________? 2总3.下图所示，电源电压为6V，R为“30Ω0.25A”滑动变阻器，R为“10Ω0.4A”电阻，电压表1量程为0～3V图中虚线框内接有一只“20Ω0.3A”电阻R(未画出).2已知：①闭合S和S，断开S时，调节R，使其接入电路的阻值为10Ω，此时电路消耗的电功率312为1.2W；②断开S，闭合S、S.调节R，使其接入电路的阻值为6Ω.此时电压表的示数为1.0V.321(1)在情形①中，求电路的总电阻；(2)请在图中画出虚线框内的电路；(3)当闭合所有开关时，为保证电路安全，求滑动变阻器接入电路的阻值范围.页 1 第练习题间的21、已知1.如图所示，一个黑箱内有由几个相同阻值的电阻R组成的电路，箱外有四个接线柱..4间没有明显的电阻，请画出盒内最简单的一种电路图32、4间电阻的2倍，而、3电阻是1、和如图所示S.为20Ω)、一个电流表和一个开关的电源、两个电阻(R为10Ω，R2.现提供一个恒定电压为3V21: 请你按要求在虚线框中图的基础上设计一个完整的电路图.要求(1)R①两个电阻; R均要接入电路中工作、21R②电流表测通过.的电流1.S闭合时，电流表的示数(2)根据你上述设计的电路图计算:当开关答案:(1)如图1所示R?R?R?10Ω?20Ω?30Ω(2) 21U3V??0.1I?A1R30Ω或:(1)如图2所示页 2 第VU3A0.3??I?(2) 1Ω10R1小明实验室有一个电学黑箱，其外形如图甲所示，箱体外有四个接线柱，箱盖上有一个塑料滑块.3.内部元件只有一个滑动变阻器和两个定请同组的同学一起探究其内部结构，实验室老师提醒他们，.值电阻，滑动变阻器只有两个接线柱接入电路先制作一个探测器，把这个探测器分别与黑箱外的接线柱相连，再根据经过讨论，全组的意见是:.测出的数据，推测内部的连接情况，对于其0-0.6A，电流表量程为(1)同组的小李组装了探测器，如图乙所示，其中电源电压恒为3V________.，你认为他的作用是5Ω的电阻R中阻值为:端分別与黑箱的接线柱连接，闭合开关，移动滑块，记下的数据如下表E、F同学们把探测器的/A 电流表示数连接的接线柱与E、F测试次数0.5 0.25、B 次～A第10.2 2第次C A、～0.120.3 ～3第次0.15A、D0.2 C 4第次、B0.3 D 5第次B、0.15D次6第、C. ________次(2)在前三次测试中，只有一次未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置，是第________.滑动变阻器的最大阻值为(3).(4)请在图丙中作出箱内各元件连接电路图，并在定值电阻旁标明其阻值页 3 第) ;保护电流表(1)防止探测时电路短路(或保护电路答案：(2)1(3)10Ω(4)如图所示.(1)CD间的电阻值分、BD、I=U/R间的电流是定值，则它们之间的电阻是可得，RBC的作用是保护电路，防止电、定值电阻，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和，所以由解析：如果没有电阻流过大，烧坏电流表和电源本题考查黑匣子问题，R的话，探测器有被短路的可能，烧坏电流表和电源，故;(2)涉及串联电路的特点和欧姆定律的应用以及探测器串联定值电阻的作用由表格数据可知，BCBD、CD V33VUU?R?5ΩR??5ΩΩ?R??5Ω?10R??别为，，BCBD A0.30.2AIIV3U BCBD?Ω?15R?R??5ΩAD，10ΩR间滑动变阻器与AC′=0.12A，结合表格数据可知，因)=3V/(5Ω+5Ω)=0.3AI间滑动变阻器与=U/I′5Ω的定值电阻串联，AB间电流最大时的阻值，则滑动变阻器的最大阻值)=3V/(5Ω+10Ω)=0R.2A的定值电阻串联，的定值电阻与滑=R-R-R=U/(R由第二间只有，;BD，小于间5Ω+RAB和，所以的定值电阻5Ω=1Ω5Ω间AC、10Ω间为一定值电阻阻值为间只有之间只有滑动变阻器，的定值电阻串联间只有滑动变阻器，且未将滑动变阻器调到阻值最大、最小位置CD的定值电阻与滑动变阻器串联，10Ω5Ω和间CDAD的定值电阻，它们之间有滑动变阻器，当滑动变阻器接入电路中的电阻为零，，因I 为一定值电阻阻值为R两定值电阻的阻值，所以次数据可知，电路中的电流最小为动变阻器串联，分别接入电路中时电路中的最大电流分别为=3V/0.12A-间5Ω5Ω5Ω，AB-10Ω=10Ω.间为两电阻串联，由表格数据可知，综上可知，=U/(RRI.+R+RBCBC10ΩAB的定值电阻=U/IAC的定值电阻，、-R=3V/0.5A-AD10ΩR间电流是变化的，则BD10Ω滑1ABBCAB1AC22AC021CD1BD0页 4 第CD AI0.15CD。
电学黑箱问题举例
电学黑箱问题举例电学黑箱问题，往往就是给出电路中的几种电学现象，由于暗箱的种类变化多端，解无定法，所以在分析黑箱问题时，一般先判断黑箱内电阻的连接方式：若所测电压发生了变化，电阻通常为串联；若所测电流发生了变化，则电阻可能并联，也可能是电阻原来串联，后来一只电阻被短路（但电路中应有另一只开关），再由题中条件确定电阻的位置和数值。
例1. 如图1所示的电学黑箱中，有两只电阻：定值电阻，另一为未知电阻。
由箱内抽出三根引线a、b、c。
当开关S与c闭合时，电流表的读数为1A，电压表的读数为8V；当开关S与d闭合时，电流表的读数仍为1A，电压表的读数为10V，请在黑箱中画出两个电阻和a、b、c的连接图。
由图可知，Rx＝___________。
图1解析：因为暗箱中只有两个电阻，所以它们可能是串联也可能是并联。
由图1可知，当开关S与d点连接时，电压表测量的是电源电压，读数为10V；当S 与c闭合时，电压表的示数小于电源电压，因此判断这两个电阻只能串联在a、b间。
当开关S与c连接时，电流表示数仍为1A，电压表示数为8V，则可断定b、c间的电阻为8Ω，即b、c间的电阻就是R，电路如图2所示。
当S与d相连时，电路连接方式不变，所以电流表读数仍为1A，由于电源电压等于10V，R两端的电压等于8V，所以Rx电压等于2V，因此，。
图2例2. 如图3所示，电源电压为9V保持不变，R＝16.5Ω，图中虚线框中有两个电阻，阻值分别是。
当开关S1和S2闭合、S3断开时，电流表A的读数为0.4A；当S1断开、S2和S3闭合时，电流表A的读数为0.36A。
请通过计算，在图中虚线框内画出R1和R2接入电路的情况。
图3解析：根据题意，当开关S1和S2闭合、S3断开时，电流表A的读数为0.4A；由于电源电压是9V，根据欧姆定律公式I=U/R可知，电路中的电阻是R=U/I=9V/0.4A=22.5Ω。
此时虚线框内应连接的电阻是，即R1的电阻值。
物理中电学黑箱问题
物理中电学黑箱问题周明华黑箱提就是从黑箱外部收集信息或是从黑箱外部输入一些信息，观察、实验、研究黑箱做出反应。
黑箱题是近几年中考比较流行的试题。
江西省中考物理试题中，2010年出现了电学黑箱问题。
电学黑箱问题，以一种新题型出现在考生面前，使考生感到困难，究其原因，是由于电学黑箱涉及到电路的串并联的问题，因此要求熟练掌握串并联电路的特点，根据题中所给的箱内条件和外部特征并联系相关的电学知识进行综合分析，根据中考命题趋势，箱内元件一般不超过三个（除导线外），而在解决此类问题时，考生可经过猜想、联想、推测，可经过对条件的分析，找出突破口，确定箱内存在的电路，画出正确的电路图。
【例题1】一个箱子面板上有A、B、C、D四个接线柱，如图1甲所示，箱内有一个电阻、一个电源和一个灯泡，它们是用导线连接的；若再拿一个完好的电流表接在B、C间时，灯不亮，电流表示数超过量程；连A、B时，灯不亮，电流表有示数；连A、D时，灯亮，且电流表上的示数比连A、B时小，连C、D时，灯亮，电流上的示数比连A、D时大，试画出箱内电路图。
【解析对于箱内的电路虽然看不见，但可用电流表探究其结果，首先考虑到连A、D时，灯亮，则A、D间肯定连接有电源和灯泡；连C、D时，灯亮，电流表示数变大，说明A、D间还有电阻；再由连B、C时和连A、B时的现象，可得出如图1乙所示的正确电路图。
a【例题2】在图2甲所示的黑箱面板上有两个规格相同的灯泡L1和L2及四个接线柱a、b、c、d。
若用同样规格的灯泡L3的两接线柱X、Y分别接A、B、C、D 时，有下列现象出现：1.X、Y分别接A、B时，只有L3亮；2.X 、Y 分别接A 、C 时或C 、D 时，L 1、L 2、L 3都不亮；3.X 、Y 分别接B 、D 时，L 1、L 2、L 3都亮，但不正常发光，试画出箱子内的电路图。
【解析】连A 、B 时，只有L 3亮，说明A 、B 间只有电源；连B 、D 时，L 1、L 2、L 3都亮，说明B 、D 间有灯L 1、L 2及电源，经过综合分析，得出正确的电路图如图2中乙所示。
电学黑箱问题举例修订稿
电学黑箱问题举例 WEIHUA system office room 【WEIHUA 16H-WEIHUA WEIHUA8Q8-电学黑箱问题举例电学黑箱问题，往往就是给出电路中的几种电学现象，由于暗箱的种类变化多端，解无定法，所以在分析黑箱问题时，一般先判断黑箱内电阻的连接方式：若所测电压发生了变化，电阻通常为串联；若所测电流发生了变化，则电阻可能并联，也可能是电阻原来串联，后来一只电阻被短路（但电路中应有另一只开关），再由题中条件确定电阻的位置和数值。
例1. 如图1所示的电学黑箱中，有两只电阻：定值电阻，另一为未知电阻。
由箱内抽出三根引线a、b、c。
当开关S与c闭合时，电流表的读数为1A，电压表的读数为8V；当开关S与d闭合时，电流表的读数仍为1A，电压表的读数为10V，请在黑箱中画出两个电阻和a、b、c的连接图。
由图可知，Rx＝___________。
图1解析：因为暗箱中只有两个电阻，所以它们可能是串联也可能是并联。
由图1可知，当开关S与d点连接时，电压表测量的是电源电压，读数为10V；当S与c闭合时，电压表的示数小于电源电压，因此判断这两个电阻只能串联在a、b间。
当开关S与c连接时，电流表示数仍为1A，电压表示数为8V，则可断定b、c间的电阻为8Ω，即b、c间的电阻就是R，电路如图2所示。
当S 与d相连时，电路连接方式不变，所以电流表读数仍为1A，由于电源电压等于10V，R0两端的电压等于8V，所以Rx电压等于2V，因此，。
图2例2. 如图3所示，电源电压为9V保持不变，R＝Ω，图中虚线框中有两个电阻，阻值分别是。
当开关S1和S2闭合、S3断开时，电流表A的读数为；当S1断开、S2和S3闭合时，电流表A的读数为。
请通过计算，在图中虚线框内画出R1和R2接入电路的情况。
图3解析：根据题意，当开关S1和S2闭合、S3断开时，电流表A的读数为；由于电源电压是9V，根据欧姆定律公式I=U/R可知，电路中的电阻是R=U/I=9V/=Ω。
电学黑箱问题
电学黑箱问题一例题1、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，铃不响；连接A、B铃响，灯不亮；连接B、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。
电学黑箱问题二例题2、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，A、B、C、D为四根引线。
现用多用电表测量，得知AC间的电阻R AC＝20Ω，若用导线把BD连接后测得AD间电阻R AD＝20Ω。
若用导线把AD连接后测得AD间电阻R AD＝30Ω。
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。
电学黑箱问题三例题3、某同学为探究一电视机上电位器的结构,他将电位器的三个接线头分别贴上A、B、C的字样，如图1甲所示，接着他的探究是：将B、C分别接在乙图所示的电路的D、E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DE连接时的电流小得多；将B与D相接，A与E相接，开关接通后顺时针转动电位器的旋钮，电流表的示数变大。
图1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，相当于图中电位器的滑片向_________移动。
基础练习：1、如图3所示方框内是由两个阻值的电阻组成的电路，已知B、D间的电阻R BD＝0Ω；AC间和CD间的电阻之比R AC∶R CD＝2∶1；AB间的电阻R AB＝6Ω，请根据上述数据画出方框内的电路，并标明各电阻值.图3 图4 图52、如图12所示电路中，电源电压保持不变，当开关闭合后，电压表示数为6V，电流表示数为3A，则方框内的电阻连接情况可能是（）A、6Ω和3Ω的电阻串联B、6Ω和3Ω的电阻并联C、10Ω和5Ω的电阻串联D、10Ω和5Ω的电阻并联3、图13中，电压表的示数为6V，要使电流表示数为1A，现有R1＝10Ω、R2＝15Ω、R3＝40Ω的三个电阻可供使用. 请在虚线框内选用合适的电阻完成符合题意的电路，要标明电阻序号.计算题36．（8分）如图（甲）所示是某生产流水线上的产品输送及计数装置示意图。
第十一章《电学黑箱问题》(沪粤版初三上)
第十一章《电学黑箱问题》（沪粤版初三上）关于一些不能直截了当打开观测的系统，可统称为〝黑箱〞。
关于〝黑箱〞咨询题，要紧通过对输入、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〞有利于考查学生发散思维、推理、灵活运用知识的能力。
例题1、某操纵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，如下图，连接A、C，灯亮，铃不响；连接A、B铃响，灯不亮；连接B、C灯不亮，铃不响。
请你依照上述情形画出那个部件的电路图。
思路点拨依题述，连接A、C或连接A、B时，能够使灯亮或铃响，讲明此封闭部件内必有一电源．连接A、C时灯亮铃不响，那么连接A、C后应该构成一个包含有电源和电灯的闭合回路，但此电路中不包含电铃．如下图．连接A、B时铃响灯不亮，那么现在应该构成一个包含有电源和电铃的闭合回路，但此回路中不包含电灯，如下图．答案：综合两图知这一封闭部件内的电路图如下图．电学黑箱咨询题二例题2、图是从某电子仪器折下来的密封盒子，差不多明白盒内有三只电阻，A、B、C、D为四根引线。
现用多用电表测量，得知AC间的电阻R AC＝20Ω，假设用导线把BD连接后测得AD间电阻R AD＝20Ω。
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。
思路点拨由题述条件有R AC＝20Ω，R AD＝30Ω和R CD＝50Ω，注意到20Ω＋30Ω＝50Ω，那么不妨把A、C、D三点间的电路想像为以下图所示的电路．进而由题述〝假设用导线把B、D连接后，测得A、D间电阻R AD=20Ω〞，讲明用导线将B、D连接，将使A、D间的电阻变小〔由30Ω变为20Ω〕，由此可联想将上图中30Ω的电阻分为两个电阻串联，一个为20Ω，一个为10Ω．而将B点接在此两电阻之间，使B、D间的电阻为10Ω，那么当以导线将B、D相连通时，10Ω的电阻被短路而A、D间的电阻那么变为20Ω．现在电路变为以下图，由上分析．它与题述条件是相符的．答案:方盒内电路连接如下图：电学黑箱咨询题三例题3、某同学为探究一电视机上电位器的结构,他将电位器的三个接线头分不贴上A、B、C的字样，如图1甲所示，接着他的探究是：将B、C分不接在乙图所示的电路的D、E 点开关接通后转动电位器的旋钮，电流表的示数不变，但比直截了当将DE连接时的电流小得多；将B与D相接，A与E相接，开关接通后顺时针转动电位器的旋钮，电流表的示数变大。
电学黑箱问题
例题1、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， 铃不响；连接A、B铃响，灯不亮；连接B、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。
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 三个接线头分别贴上A、B、C的字样，如图1甲所示，接着他 的探究是：将B、C分别接在乙图所示的电路的D、E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DE连 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 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 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___上______移动。
图1
以上是几类常见的“黑箱”问题。对 “黑箱”问题的解决，只有靠大家平时 多看、多练、多总结，才能达到熟练解 决问题的程度。
例题2、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，A、B、C、D为四根引线。现用多用电表 测量，得知AC间的电阻RAC＝20Ω，C、D间电阻RCD＝50Ω， A、D间电阻RAD＝30Ω。若用导线把BD连接后测得AD间电阻 RAD＝20Ω。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。
3、电流关系类问题
解ห้องสมุดไป่ตู้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，
每个电阻阻值均在1KΩ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
中考物理中黑箱问题的探讨
图1 图3 图4图2中考物理中黑箱问题的探讨黑箱题就是从黑箱外部收集信息或是从黑箱外部输入一些信息，观察、实验，研究黑箱做出反应。
黑箱题是近几年来中考比较流行的试题。
主要出现在光学部分和电学部分，这类试题可测试学生的判断能力和推理能力.（一）电学黑箱问题【考点诠释】电学黑箱问题多涉及到电路的串并联问题，因此要求熟练掌握串并联电路的特点，根据题内所给定的箱内条件和外部特征并联系相关的知识进行综合分析。
可经过猜想、联想、推测，可经过多次实验尝试，归纳、确定箱内各用电器的电流、电压、电阻的关系，或根据箱外灯的亮、暗变化情况来推测箱内可能存在的电路，画出正确的电路图。
【考点预测】【例题1】一个箱子面板上有一个小灯泡和A 、B 、C 、D 四个接线柱，如图1所示，箱内有一个电阻，一个电源，它们用导线连接，若再拿一根导线在面板上连接A 、B 时，灯不亮；连接B 、C时，灯不亮；连接B 、D 时，灯亮；连接A 、D 间时灯的亮度比连接B 、D 时暗，是画出箱内电路图【诠释】对于箱内的电路虽然无法看见，但可用导线不断的探究其结果。
首先考虑到当用导线连接B 、D 时灯亮，则B 、D 间肯定连接有电源连接A 、D 时灯虽然亮但亮度变暗了，这说明A 、D 间除了有电源、灯，还应串有电阻。
将电阻接在A 、B 间，如图1乙所示，恰好能满足题意。
【例题2】在图2甲所示的黑箱的面板上有两个灯泡和四个接线柱a 、b 、c 、d 。
若用导线连接a 、d 两接线柱时，两灯都亮；若用两个导线分别连接a 、b 两接线柱和c 、d 两接线柱时，两灯比第一种情况下更亮（且能持续发光。
试画出黑箱内部的电路图。
【诠释】依题意知：用导线连接a 、d时，两灯串联；用两个导线分别连接a 、b 和c 、d 时，两灯并联，黑箱内部电路如图2乙所示.【例题3】某控制电路的一个封闭部件上，有三个接线柱A 、B 、C 和灯泡、电铃各一只，如图3所示。
用导线连接A 、C 时，灯亮铃不响；连接A 、B 时，铃响灯不亮；连接B 、C 时，灯不亮也不响。
电学黑箱
电学黑箱摘要黑箱问题在物理教学中是一个难点．如果学生掌握黑箱类问题的基本规律和解题思路，那么，许多学生也就不会谈黑箱而色变了．相反，平时如果能多进行一些电路设计及黑箱问题的讨论，一定会有许多学生会偏爱上黑箱问题，激发学生学习电学知识的兴趣。
黑箱问题对于培养学生分析问题、逻辑推理以及运用所学知识解决实际问题的能力都大有好处。
关键词黑箱、万用表、电阻、二极管、电解质电容、陶瓷电容、电源、断路正文黑箱问题是指对某一未知系统(黑箱)，在不打开和不损坏其结构的情况下，通过实验来研究其内部结构的问题。
研究黑箱问题对物理学的学习和探究意义十分重大。
黑箱的探测方法有很多，如分析、综合、假设等。
探测的工具一般都是使用万用表，有时也可以使外接电源、电阻、滑动变阻器、灯泡、导线等。
电学“黑箱”问题的探测是复杂的、灵活的，解决此问题要从各元件的基本特点和测量原理人手，如果不知各元件的特点和测量原理，盲目地讲方法，将会变成无源之水，无本之木。
1 电学黑箱问题的分类“电学黑箱”种类很多，没有统一的分类标准，根据不同的分类方法，可分三端型和多端型，有源(黑箱内有电源)型和无源型，纯电阻型和混合型。
2 各元件的特点及测量原理1）电阻有双向导电性，导电时的阻值与电流方向无关。
用万用表的欧姆档测量，正反两面测量，所得到的示数为常数，也就是欧姆表测电阻时，不管红黑表笔怎样与电阻连接，测量值是相同的2）电容器电解质电容有分正负极。
充了电，则是有源元件，没有充电，则是无源元件，有充放电特性，通交流隔直流，通高频阻低频。
首先用欧姆表测量元件的两端，示数为无穷大，这个过程相当于给电容器充电。
然后再用万用表的电压档反接在电容两端（电压表正偏），电压表有示数，并且慢慢地偏向零示数，这个过程为放电过程。
由此可以判断电容器。
即欧姆表两表笔与电容刚连接时，电表指针大角度偏转，转向电流大、电阻示数小的一方，然后又慢慢返回，最后停在电流为0、电阻示数无穷大的位置。
电学黑箱问题ppt课件
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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10Ω、1A）
⑴应用多用表的直流电压档进行检查，那么选择
开关应置于 10V 档。
A、2.5V B、10V C、50V D、250V
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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。
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1KΩ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： I23=I24=I34=I13/2。试画出盒内的电路图。
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④确定盒内结构、连线。 精选课件ppt
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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、导线组成的电路，外有四个接线柱。用电压 表测得各接线柱间的电压为：U12=5伏，U34=3伏， U13=2伏，U24=0，试画出盒内的电路图。
解题步骤： ①特殊支路2、4之间用导线相连 ②电压最大支路1、2之间接电源 ③利用分压关系确定盒内连线
A、灯A断路
B、灯B断路
C、灯A、B都断路 D、d、e间导线断路
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电学黑箱问题
对于一些不能直接打开观测的系统，可统称
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，
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、灵活运用知识的能
电学黑箱问题举例
电学黑箱问题举例电学黑箱问题，往往就是给出电路中的几种电学现象，由于暗箱的种类变化多端，解无定法，所以在分析黑箱问题时，一般先判断黑箱内电阻的连接方式：若所测电压发生了变化，电阻通常为串联；若所测电流发生了变化，则电阻可能并联，也可能是电阻原来串联，后来一只电阻被短路（但电路中应有另一只开关），再由题中条件确定电阻的位置和数值。
例1. 如图1所示的电学黑箱中，有两只电阻：定值电阻，另一为未知电阻。
由箱内抽出三根引线a、b、c。
当开关S与c闭合时，电流表的读数为1A，电压表的读数为8V；当开关S与d闭合时，电流表的读数仍为1A，电压表的读数为10V，请在黑箱中画出两个电阻和a、b、c的连接图。
由图可知，Rx＝___________。
图1解析：因为暗箱中只有两个电阻，所以它们可能是串联也可能是并联。
由图1可知，当开关S与d点连接时，电压表测量的是电源电压，读数为10V；当S 与c闭合时，电压表的示数小于电源电压，因此判断这两个电阻只能串联在a、b间。
当开关S与c连接时，电流表示数仍为1A，电压表示数为8V，则可断定b、c间的电阻为8Ω，即b、c间的电阻就是R，电路如图2所示。
当S与d相连时，电路连接方式不变，所以电流表读数仍为1A，由于电源电压等于10V，R两端的电压等于8V，所以Rx电压等于2V，因此，。
图2例2. 如图3所示，电源电压为9V保持不变，R＝16.5Ω，图中虚线框中有两个电阻，阻值分别是。
当开关S1和S2闭合、S3断开时，电流表A的读数为0.4A；当S1断开、S2和S3闭合时，电流表A的读数为0.36A。
请通过计算，在图中虚线框内画出R1和R2接入电路的情况。
图3解析：根据题意，当开关S1和S2闭合、S3断开时，电流表A的读数为0.4A；由于电源电压是9V，根据欧姆定律公式I=U/R可知，电路中的电阻是R=U/I=9V/0.4A=22.5Ω。
此时虚线框内应连接的电阻是，即R1的电阻值。
高中物理实验：电学黑箱问题
电学黑箱问题1．如图所示为某同学组装完成的简易多用电表的内部结构示意图(1)图中的B 端与(填“红表笔”或“黑表笔”)相连接；(2)某小组同学们发现欧姆表的表盘刻度线不均匀，分析在同一个挡位下通过待测电阻的电流I和它的阻值R x 关系，他们分别画出了如图所示的几种图象，其中可能正确的是(填选项下面的字母)(3)现有部分电路装在一个小盒子里，它与盒外的接线柱A、B、C、D 相连.若该部分电路仅由两个组值均为R 的电阻连接而成，且两个接线柱之间最多只能接一个元件。
现将多用电表选择开关旋至欧姆档，测得A、B 间电阻为R，B、C 间的电阻为2R；用导线将C、D 连接后，测得A、B 间的电阻为0.5R。
请在方框中画出盒子内这两个电阻的连接图。
(4)若该欧姆表使用一段时间后，内部电源电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法测量某电阻阻值，则测得的阻值应(填“大于”、“小于”或“等于”)电阻的真实值。
R + R E R 【答案】黑表笔 AC 大于【解析】(1)由图示可知，图中B 端与欧姆表内置电源正极相连，B 端应是黑表笔；(2) 当欧姆表使用时，根据闭合电路欧姆定律则有I =E ，化为内 x 1 = R 内 + R x ，根据关系式可得图像可能为 AC ；I E E(3) 将多用电表选择开关旋至欧姆档，测得A 、B 间电阻为 R ，B 、C 间的电阻为 2R ；用导线将 C 、D 连接后，测得A 、B 间的电阻为0.5R ；若该部分电路仅由两个组织均为R 的电阻连接而成，B 、C 间由两电阻串联；A 、B 间只有一个电阻，若用导线将C 、D 连接后，A 、B 间由两电阻并联；所以电路图为(4) 当电池电动势变小，内阻变大时，欧姆得重新调零，由于满偏电流 I g 不变，由公式： I g =，欧姆表内阻 R 内得调小，待测电阻的 内I = 测量值是通过电流表的示数体现出来的，由E R 内 + R x = I g 1+ R x R 内 ，可知当R 内 变小时，I 变小，指针跟原来的位置相比偏左了，故欧姆表的示数变大了，测得的阻值应大于电阻的真实值；2．(1)多用电表是实验室和生产实际中常用的仪器.使用多用电表进行了两次测量，指针所指的位置分别如图 1 中 a 、b 所示.若选择开关处在“×10 Ω”的欧姆挡时指针位于a ，则被测电阻的阻值是 Ω.若选择开关处在“直流电压2.5 V”挡时指针位于b，则被测电压是v(2)如下图甲所示为一黑箱装置，盒内有电源、电阻等元件，a、b 为黑箱的两个输出端.①为了探测黑箱，某同学进行了以下几步测量：A．用多用电表的欧姆挡测量a、b 间的电阻；B．用多用电表的电压挡测量a、b 间的输出电压；C．用多用电表的电流挡测量a、b 间的输出电流.你认为以上测量中不妥的有：(填序号).②含有电源的黑箱相当于一个“等效电源”，a、b 是等效电源的两极. 为了测定这个等效电源的电动势和内阻，该同学设计了如图乙所示的电路，调节变阻器的阻值，记录下电压表和电流表的示数，并在方格纸上建立了U-I 坐标，根据实验数据画出了坐标点，如图丙所示.请你做进一步处理，并由图求出等效电源的电动势E＝V，内阻r＝Ω.③由于电压表和电流表的内阻会产生系统误差，则采用此测量电路所测得的电动势与实际值相比，测得的内阻与实际值相比(选填“偏大”“偏小”或“相同”).【答案】（1）500；2.00；（2）①AC；②1.45（±0.02）；0.73（±0.02）；③偏小；偏小．【解析】（1）欧姆挡的读数方法是指针读数即最上面刻度盘示数乘以倍率即5u × 1ufi = 5uufi。
高中物理：电路黑盒子问题
高中物理：电路黑盒子问题电路黑盒子内的元件一般涉及的是电池、电阻、二极管等。
探测电池用电压表，探测电阻和二极管都用欧姆表。
在不知黑盒子中有无电池时，要先用电压表探测，在确定无电池时，才能使用欧姆表探测。
二极管具有单向导电性。
当欧姆表的黑表笔接二极管的正极，红表笔接二极管的负极，此时二极管加的是正向电压，它的电阻值很小，就像一个接通的开关一样；当黑表笔接二极管的负极，红表笔接二极管的正极，此时二极管加的是反向电压，它的电阻值很大，就像断开的开关一样。
一. 纯电阻黑盒子问题例1、一个盒子内装有由导线和几个相同阻值的电阻组成的电路，盒外的1、2、3、4是该电路的四个接线柱，如图1，若1、2间的电阻是3、4间电阻的3倍，1、3间电阻等于2、4间的电阻，试画出盒内的较简单电路。
图1解析：从电阻值最大接线柱入手：1、2点间电阻值最大（是3、4间电阻的3倍）画出如图2所示的电路，3、4间只能是一个电阻，1、3间和2、4间有电阻且相等，在图2的基础上找到3、4两点，如图2所示。
考虑原题黑盒中接线柱的位置，把图3放入图1中所成的电路图4即为本题所要求的较简单的电路。
图2 图3图4二、纯电池黑盒子问题例2、盒内有由导线和三节干电池组成的电池组，A、B、C、B是四个接线柱，如图5，用伏特表测量任意两点间的电压，测量如果如下，，试画出盒内电池是怎样连接的？图5解析：从电压最大值入手，A、D间（或C、D间）电压最大，等于两节干电池串联后的端电压，画出如图6所示电路；又，故在B、D，A、B，C、B间只有一个干电池，在图6基础上可以找到B点如图7所示；再根据知，A、C公用一个点，图7符合该项要求。
考虑原题黑盒中的接线柱要求，把图7放入图5中所成的电路图8即为本题所要求的最简电池组合。
图6 图7图8三、电池、电阻、二极管三者混合或两者混合黑盒子问题。
例3、“黑盒子”表面有a、b、c三个接线柱，盒内总共有两个电子元件，每两个接线柱之间只可能连接一个元件。
初中电学黑箱问题的两种解方法
解初中电学“黑箱问题”的两种方法徐州矿务集团垞城矿职工子弟学校邹继同电学“黑箱问题”是指电学元件封闭在一个盒内，不能直接观察到元件的组成情况，而盒外有接线柱，通过应用外部元件连接，观察其内部元件的外部表现，来判断其电路组成的问题。
初中电学“黑箱问题”涉及的电路元件有电源、开关、导线、电灯、电阻、二极管、电流表和电压表，且大多数为两个用电器组成的电路。
所应用的电学知识主要有：串联、并联电路的基本连接特点，串联、并联电路的电流、电压、电阻特点，欧姆定律，电路中开关的作用，理想电流表、电压表在电路中的作用。
解决这类问题，主要是应用电学规律分析、推理确定电路的组成。
要想正确解决此类问题，必须对导体串联、并联电路的特点，电流、电压、电阻的规律，电路元件在电路中起的作用（如导线、电流表、电压表的作用，开关的作用等）有清楚明确的认识，才能准确作出判定。
从使用外部元件反映内部电路的外部表现角度看，电学“黑箱问题”可分为连接导线、连接灯泡、连接电流表、连接电压表和连接电源等几种情况。
通常一些学生甚至一些教师都是就题解题凑出结果的或采用穷举法推出的，没有注意找出解决问题的规律。
实际上这类问题是有一定规律的。
本文结合近几年中考和初中物理竞赛中出现的电学“黑箱问题”，介绍本人在教学中常用的两种方法一—分析综合法和利用电路变换解决问题的方法，与同行和学生们共同探讨，若能给同行以借鉴或给学生们以启迪，则是本人莫大的欣慰。
一、分析综合法。
此方法是根据所给条件，作出相应的符合要求的部分电路，再进行合理组合，综合确定出符合题设条件的结果。
下面以五类问题为例进行介绍。
1、导线连接类问题。
此类问题是用导线连接外部接线柱，例如：图1为一闭封的控制盒，a、b、c为三个接线柱，M N分别是电灯和电铃，现用导线连接a、b时，灯亮铃不响；用导线连接b、c时，铃响灯不亮；用导线连接a、c时，灯不亮铃不响，画出符合上述要求的电路图.此题较容易，依题意分析，ab间必有电源和电灯，bc间必有电源和电铃，且互不影响，a、c间必没有电源，则电灯和电铃一定是并联的，作出几种图来，必有符合条件的结果。
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二、黑箱问题
“黑箱”，也叫“黑盒”或“黑匣”，意 思是盒内有一些元件构成的电路，从外 部是无法观察到其组成的，必须从外部 的一些已知条件来加以判断。解答这类 题目时要根据题中提供的内部、外部情 况，构思电路，即从现象出发起进行推 理，在推理过程中不断修正原来构思的 电路，一直找到适合于各种外部条件和 内部条件的电路。
图7甲是一个密封盒，盒内是由2个电阻和一些导 线组成的电路，电路与盒外的a、b、c、d四个接 线柱相连，而接线柱b、c在盒内已用导线相连。
某活动小组欲探究盒内两电阻的阻值和电路结构，
他们使用的器材是：能输出稳定电压的电池组、 量程是0~0.6A的电流表，阻值为5Ω的定值电阻R
以及若干条导线，并组成图乙虚线框内所示的探 测电路，图乙中m、n是从探测电路引出的两根 导线。
电流表示数/A 0.3 0.2 0.15
有二极管的黑匣子 注意单向导通
再见
成功是一种观念，成功是一种思想，成功是一种习惯，成功是一种心态。 亲善产生幸福，文明带来和谐。——雨果 谁若游戏人生，他就一事无成；谁不主宰自己，永远是一个奴隶。——歌德 恶口永远不要出自于我们的口中，不管他有多坏，有多恶。你愈骂他，你的心就被污染了，你要想，他就是你的善知识。 过也，人皆见之；更也，人皆仰之。——《论语·子张》 忍是一种眼光，忍是一种胸怀，忍是一种领悟，忍是一种人生的技巧，忍是一种规则的智慧。 读书也像开矿一样，“沙里淘金”。 道德修养能达到的最高价段，是认识到我们应该控制我们的思想。--达尔文 缺乏明确的目标，一生将庸庸碌碌。 天空的高度是鸟儿飞出来的，水无论有多深是鱼儿游出来的。
A
C
B
D
暗盒内是由电阻R1、R2和电源组成的电路， R1=3R2，用电压表的两个接线柱去测A、B、 C之间的电压，得到的结果是UAC=4UBC，请 在盒内画出电路图；
A
R1
B
R2
C
电学黑箱内有电池组、红灯、绿灯各一只，它们相 互连接,并在箱外露出A、B、C三个接头，若用导线 将AB连接起来,红灯亮，绿灯不亮，若用导线将AC 连接，则绿灯亮，红灯不亮，若将BC连接起来，则 两灯均不亮，试画出黑箱内电路图；
某次知识竞赛只有两个小组参加决赛，现 请你设计一个抢答题的电路。要求不论哪 一个组按开关，电铃都能发出声音，而且 指示灯会告诉主持人是哪组按的开关。画 出设计电路图。
用一节干电池、一个开关和一个小灯泡自制 小台灯。接通电源时，开关虽未闭合，小灯 泡却已发光；若闭合开关，灯泡反而熄灭了； 几秒钟后，再次断开开关小灯泡又亮了，但 亮度减小了许多。请画出这个错误的电路图。
探测时，他们首先将m与n直接连接，观察到电流表的示数为 0.6A，接下去的操作程序、方法和所得数据，记录在下表中： 根据以上的操作和数据，写出主要的分析过程，并在图甲的 盒子内画出盒内的电路图，并标出电阻值。
与m、n相连的接线柱 m、n分接a、b接线柱 m、n分接c、d接线柱 m、n分接a、d接线柱
A
红
B
绿
C
如图所示，方框内为一双温电炉的简单结构示意图， 它由 两根阻值相同的电阻丝组成发热体，A、B、C 为三根引出线，其中A为低温，B为高温档，且高 温档每秒钟产生的热量是低温档每秒钟产生的热量 的2倍，试在方框内画出两根电 阻丝的连接图；
A
S
B
电源
如图电学黑箱中，有两个电阻：定值电阻R=8欧和另
初中物理第二册专题系列
b
a
c
一、电路设计：
根据给定的电路元件，设计出符合要 求的电路图。
注意： （1）、电路元件；
（2）、要求； （3）、电路图；
物理办公室与物理实验室彼此相距较远，为了传呼 方便，在两室各装一个电铃和一个开关，合用一个 电池组。要求两室任何一方按开关，都能使对方的 电铃发声，请你设计一个符合要求的电路图。
A
C
R2
B
D
R1
例2. 如图3所示，电源电压为9V保持不变，R0＝ 16.5Ω，图中虚线框中有两个电阻，阻值分别是。 当开关S1和S2闭合、S3断开时，电流表A的读 数为0.4A；当S1断开、S2和S3闭合时，电流表 A的读数为0.36A。请通过计算，在图中虚线框 内画出R1和R2接入电路的情况。
如图方框内是由几个等值电阻R组成的电 路，A、B、C 为三根引出的导线，如果 AB和AC间的电阻均为R，BC间的阻值为 2R，请在方框内画出电路图；
A
B C
如图是一个暗盒，A、B、C、D是四个接线柱，已 知盒内是三个阻值为R的电阻组成的电路，测得A 和C、B和C、B和D之间的电阻均为R，C和D之间 的电阻为2R，A和D之间的电阻为3R，试画出盒内 电阻的连接图；
一个未知电阻RX，由箱内抽出三根连线a、c、d。当 开关S接a时，电流表的示数为1安，电压表的示数为8
伏，当开关S接b时，电流表的示数仍为1安，电压表
的示数为10伏，请在黑箱中画出两个电阻和a、c、d
的连接图，并求出RX的阻值为_________。
V
Sb
a
c
d
R
RX
A
如图是一个暗盒，盒内有一个电压为18伏的电池组、二个电阻 和若干根导线组成的电路。盒内电路分别跟盒外A、B、C、D 四个接线端相连，若用电流表测各接线端间的电流，发现：当 把电流表接在AC两端时，它的示数为0.6安;当把电流表接在AB 两端时，它的示数为0.9安;当把电流表接在CD、BC、BD两端时， 它的示数为零；（1）、在图上画出盒内的电路图，并求出两个 电阻的值；（2）、如果在AB间接一个小灯泡L，则5分钟内电 流通过灯泡做的功是1215焦，则此灯泡连接到AC间时，灯泡L 消耗的功率是多少？（3）、如果在AC间接一个最大电阻为40 欧的变阻器，移动滑片使变阻器消耗的功率最大，求此时变阻 器接入电路中的电阻值和最大电功率；
身体健康，学习进步！