2011年中考物理专题导航讲练系列――黑匣子问题

例1．某电路如图45所示，电源电压为4V且保持不变，虚线框内的电路中接有两个阻值均为R的电阻，当开关S由闭合到断开时，电流表的示数减少0.5A，试在虚线框内画出电阻的一种可能的连接电路图，并标出相应的R的值。

【思路点拨】电流表示数减少了O．5A，可能是①由1 A减小到O．5A；

②由O．5A减小到零．

    对第①种可能，又有两种情况：第一，开始电路中只连人一只4Ω的电阻(I= U/R=1 A)，s断开后又串联了一只4Q的阻(I=U/2R=0.5A，如图46甲所示；第二，两只8Ω的电阻并联，开始电流表的示数为1A，S断开后，减少了一个支路的电流，如图46乙所示．第②种可能也有两种情况：第一，两只4Ω的电阻串联接在4V电源上，电路中的电流为0．5A，断开后电流减小到零图46丙；第二，两只16Ω的电阻并联，干路中的电流为O．5A，断开后电流减小到零图46丁。

答案：  虚线方框内两只电阻连接的电路图有图46的四种可能。

【规律总结】黑匣子问题综合性强、能力要求高，一般具有开放性．

  黑匣子类问题通常分为有电源、无电源、箱外接电源三类．其中箱内有电源、箱外接电源问题运用电流、电压特点推理解决，箱内无电源根据其电阻特点；利用串、并联电阻关系推理解决。

拓展演练

1.某航模中有一如图47所示的配件，内由电压恒定的电源和一个4Ω的定值电阻R₁串联组成，密封在一个盒子内，只露出两个接线柱A、B．若将一电流表直接接在A、B两接线柱上，电流表的示数为2．OA；若将一只定值电阻R₂与电流表串联后接在A、B两接线柱上，电流的示数为O．5A求：

(1)电源电压为多少伏?

(2)电阻R₂的阻值为多少欧?

答案：（1）根据条件U=IR=4Ω×2A=8V

（2）I`=U/（R₁+R₂）代入已知0.5A=8V/（4Ω+R₂）得R₂=12Ω