中考物理专题复习辅导学案《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。
图46
图45
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。
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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?
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，设计了一个电路．如图48所示，当虚线框内开关由断开到闭合时，电压表示数不变，电流表示数增加一倍，请分别在两虚线框中画出电阻和开关的两种不同的连接方式．
图48
图47
2
3.如图49，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下：
⑴连接A和B，将测通器的m连接在D上，当n连接F时小灯泡发光，连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 为同一导线的两端（填字母，下同）。
⑵为了弄清另两根导线的两端，可连接A和C，测通器的一端必须与 相连时，另一端只需接触一根导线就能将两两根导线辨别开。
图49
3
拓展演练参考答案
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，设计了一个电路．如图48所示，当虚线框内开关由断开到闭合时，电压表示数不变，电流表示数增框中画出电阻和开式．
答案： 两种方式如图所示：
3.如图49，在一根横跨河流两岸的硬塑料管内穿有三根完全相同的电线。为了辨别哪两个线头为同一根导线的两端，可以用图示的测通器来测试，其操作过程如下：
图48
图47
加一倍，请分别在两虚线关的两种不同的连接方
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⑴连接A和B，将测通器的m连接在D上，当n连接F时小灯泡发光，连接E时小灯泡不发光。由此可以确定 C、E 为同一导线的两端（填字母，下同）。
⑵为了弄清另两根导线的两端，可连接A和C，测通器的一端必须与 E 相连时，另一端只需接触一根导线就能将两两根导线辨别开。
答案： CE，E
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图
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