电学黑箱问题.ppt

一 多用表检测电路故障 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10 1A 应用多用表的直流电压档进行检查 那么选择开关应置于档 A 2 5VB 10VC 50VD 250V 10V 该同学的测试结果如表1所示 则在测试a b间直流电压时 红表笔应当接触 填a或b a 根据测量结果 可以判断的故障是 A 灯A短路B 灯B短路C c d段断路D d f段断路 D 将开关断开 再选择欧姆挡测试 测量结果如表2所示 那么检查出的结果是 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 D 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 灵活运用知识的能力 设计黑箱中的未知电路 是根据部分电流 电压或电阻关系后利用串 并联电路的特点来解决 设计的依据是串 并联电路的各种关系 主要题型 如 盒内有导线和几个阻值相同的电阻组成的部分电路 盒外四个接线柱1 2 3 4 已测得接线柱R12 1 5R13 3R24 而3 4之间无明显电阻 试画出方框内电路结构 要求所用电阻的数目最少 1 电阻关系问题 解题步骤 特殊支路3 4之间用导线相连 最小电阻支路2 4之间放上一个电阻 较大电阻支路1 3之间连上两个电阻 确定盒内结构 连线 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 特殊支路2 4之间用导线相连 电压最大支路1 2之间接电源 利用分压关系确定盒内连线 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1K 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 解题步骤 根据电流关系转化为电阻关系 根据测量时电压一定 而电流与阻值成反比 由I23 I24 I34 I13 2 所以R23 R24 R34 2R13 最小电阻1 3之间接入一个基本电阻 平行支路电阻填入 由于2 4和1 3平行 而R24 2R13 所以2 4之间接入两个基本电阻 完成剩余连线 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 20 C D间电阻RCD 50 A D间电阻RAD 30 若用导线把BD连接后测得AD间电阻RAD 20 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 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