初中物理-电学黑箱问题专辑讲义-word文档.docVIP

第 PAGE Page 3页/共 NUMPAGES Pages 5页 电学黑箱问题 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S1.当开关S1闭合时||，电流表的示数增加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. 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R1、R2、R3的阻值||，小王连接了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Iac;断开S保持f与a相连||，将e改为与d相连||，闭合S||，电流表示数为Iad;小王发现||，Iac=2Iad.请通过计算、推理确定R1、R2、R3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总1;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总2||，则P总1︰P总2=________? 下图所示||，电源电压为6V||，R为“30Ω　0.25A”滑动变阻器||，R1为“10Ω　0.4A”电阻||，电压表量程为0～3V图中虚线框内接有一只“20Ω　0.3A”电阻R2(未画出). 已知：①闭合S1和S2||，断开S3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为1.2W；②断开S1||，闭合S2、S3.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. (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. 练习题 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.已知1、2间的电阻是1、3和2、4间电阻的2倍||，而3、4间没有明显的电阻||，请画出盒内最简单的一种电路图. 如图所示 现提供一个恒定电压为3V的电源、两个电阻(R1为10Ω||，R2为20Ω)、一个电流表和一个开关S. (1)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: ①两个电阻R1、R2均要接入电路中工作; ②电流表测通过R1的电流. (2)根据你上述设计的电路图计算:当开关S闭合时||，电流表的示数. 答案:(1)如图1所示 (2) 或:(1)如图2所示 (2)? 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.小明请同组的同学一起探究其内部结构||，实验室老师提醒他们||，内部元件只有一个滑动变阻器和两个定值电阻||，滑动变阻器只有两个接线柱接入电路. 经过讨论||，全组的意见是: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||，再根据测出的数据||，推测内部的连接情况. (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||，电流表量程为0-0.6A||，对于其中阻值为5Ω的电阻R||，你认为他的作用是________. 同学们把探测器的E、F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: 测试次数 与E、F连接的接线柱 电流表示数/A 第1次 A、B 0.25～0.5 第2次 A、C 0.12～0.2 第3次 A、D 0.15～0.3 第4次 B、C 0.2 第5次 B、D 0.3 第6次 C、D 0.15 (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________次. (3)滑动变阻器的最大阻值为________. (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. 答案：(1)防止探测时电路短路(或保护电路;保护电流表) (2)1 (3)10Ω (4)如图所示 解析：本题考查黑匣子问题||，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.(1)如果没有电阻R的话||，探测器有被短路的可能||，烧坏电流表和电源||，故R的作用是保护电路||，防止电流过大||，烧坏电流表和电源;(2)由表格数据可知||，BC、BD、CD间的电流是定值||，则它们之间的电阻是定值电阻||，因串联电路中总电阻等于各分电阻之和||，所以由I=U/R可得||，BC、BD、CD间的电阻