2011年中考物理专题检测试题――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 2.某同学在做电学实验时,用电源、电压表、电流表、开关各一只,两个阻值相等的电阻和导线若干,设 |