电路暗箱专项训练

初中科学保送生训练营讲义

电学篇之电学暗箱

1.如图，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」二。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,

2.如图所示，某箱内有一个控制电路，用导线连接AC时红灯亮，用到线连接AB时绿灯亮,

红等不亮，用导线连接BC时，两灯都不亮。画出箱内电路图。

C绿&A

GXR!I

。红色CII

__________________V।________________________J

3.如图所示的盒内有一电池组，一只电铃，若干导线。当接线柱上什么都不接时，电铃不响,

当用导线连接AB或CD时，电铃也不响，当用导线连接AC或BD或AD或BC时，电铃

响，请画出盒内电路图。--------------------

f——------B

线段法巧解电学暗箱:

4.黑箱中有两个阻值均为R的电阻，现测得AB间的电阻为R,BC间为2R：若用导线连

接CD,测得AB间的电阻为:R,请在黑箱中画出两电阻的连接图。~

•/I1

:第4题即

5.已知黑箱中有两个阻值均为R的电阻，&D=0,RS=3Q,RAL3Q,RAB=6Q,请画出框内电

路，并求出R的值。d

6.一个盒子内有几个阻值均为R的定植电阻组成，已知A与C间的电阻为2R,B与D间

的电阻为0,其余两点间的电阻均为R。试画出盒内最简r——

单的电路图。土—

II

第6题图

7.如图甲是一个密封盒，盒内是由2个电阻和一些导线组成的电路，电路与盒外的a、b、

c、d四个接线柱相连.某活动小组欲探究盒内两电阻的阻值和电路结构，组成了如图乙的

探测电路，电阻R阻值是10欧，m、n是探测电路引出的两根导线.探测时，他们首先将

m与n直接连接，观察到电流表示数为0.6安.接下去的操作过程和数据,记录在下表中.

；与111、n相连的接线柱电流表示数（安）JI---------------；

m、n分接a、b两接线柱0.3巾

m、n分接c、d两接线柱0.2a00cA......——七

m、n分接a、d两接线柱0.15O<1

根据以上的操作和数据，写出主要的分析过程，并在图甲图乙图

甲的盒子内画出电路图，标出电阻的阻值.

g.如图所示.黑盒内是由一节干电池和两个等值电阻连接撑的部分电路,a、b、c是由电

路的不同位置引出的三根导线.将电流表与a、b试触后相连，示数是I；将电流表与a、c

试触后相连，示数也是I：将电流表与b、c试触后相连，示数是零.由此可判断出黑盒内电

路的连接情况.请在虚线框内画出盒内各元件的连接情况.

9.如图甲所示是一个密封盒，盒内是由2个电阻和一些导线组成的电路，电路与盒外的a、

°、c、d四个接线柱相连.某活动小组欲探究盒内两电阻的阻值和电路结构，他们探究用的

器材是：能输出稳定电压的电池组，量程是0-0.6A的电流表，阻值为5欧的定值电阻1

只，以及若干导线，并组成如图乙所示的探测电路，图乙中n】、n是从探测电路引出的两根

导线.

探测时，他们首先将m与n直接连接，观察到电流表的示数为0.6A.接下去的操作程序、

方法和所得数据，记录在下表中.

根据表中的操作和数据，在图甲的盒子内画出盒内的电路图，并标出电阻的阻值.

连接情况电源表示数HK

m、n接a、b0.3

m、n接b、c0.6

m、n接c、d0.2

m、n接a、d0.15

10.如图2甲是•个密封盒，盒内是由两个电阻和•些导线组成的电路，电路与盒外的a、

3、c、d四个接线柱相连，而接线柱b、c在盒内已用导线相连.某活动小组欲探究盒内两

电阻的阻值和电路结构，他们使用的器材是：能输出稳定电压的电池组、鼠程是0.6A的电

流表、阻值为5Q的定值电阻R以及若干条导线，并组成图2乙虚线框内所示的探测电路，

乙中m、n是从探测电路引出的两根导线.探测时，他们首先洛m与n直接连接，观察到电

流表的冬数为0.6A,接下去的操作程单方法和所得数据，记茎在下表中：

与m、n相连的接线柱电流表示数/A

m、n分接a^b两接线柱0.3

m、n分接c、d两接线柱0.2

m、n分接a、d两接线柱0.15

根据以上的操作和数据，在图2中画出甲盒内的电路图，并标出电阻的阻值.

ob

oa

乙

图2

图1

11.如图所示，电源电压不变，虚线框内的电路中接有两个相同的电阻，当开关由断开到

闭合时，电流表示数变大，在虚线框甲、乙内画出两种可能的电路连接图.

12.如图所示，电路的右边部分在由虚线框构成的“黑匣子”中，〃黑匣子"内有两个阻值分别

为5。、10。的电阻，小杰同学殂了解其连接方式，于是用3V的电源、电流表和开关进行了

检测，闭合开关后，测得电流表的读数为0.2A.请你在“黑匣子〃内完成电路图.

年——

13.某电路中有一个封闭的电路盒（如图所示），面板上有A、B、C三个接线柱及灯泡、电

铃各一个.为了探究盒内电路结构，小明做了多次实验，实验结果记录如表.根据实验情况,

请你在虚线框内画出电路盒内的电路图.

导线连接n产生的现象

A、C灯亮铃不响

[A、B铃响灯不亮

B、C灯不亮铃不响

14.如图所示，正方形线框表示一"黑盒〃，盒内有两个相同的电阻组成

的简单电路.A、B、C表示从盒内电路引出的三个接线柱，已查明任o-

意两个接线柱力间都有一定的电阻.

<1）画出盒内可能存在的三种电路.Ac

（2）为进一步探究盒内电路结构和电阻值，某同学将电压为4.0V的电源和量

程满足要求的电流表串联组成试探电路（如图所示），进行了如下实验：

①将“黑盒"的A、B两接线柱接入试探电路，电流表示数为0.2A：1

②将“黑盒”的A、C两接线柱接入试探电路，电流表示数为0.1A.

通过推断，盒内电路应是你所画的第种电路，每个电阻的阻值是Q.

（3）若给你一根导线，要求进一步验证你的推断，你还可以利用试探电路进行哪些测量？

写出可能的测量结果.

15.如图所示是一个暗盒，盒内有-一个电池组（已知电压为6伏特）、两个阻值分别为Ri

和R2的电阻和若干导线组成的电路.盒内电路分别跟盒外的四个接线端A、B、C、D相连

接.若用安培表测量各接线端之间的电流，结果发现：当把安培表接在A、B两端时，它的

读数为2安培；当把安培表接在A.C两端时，它的读数为1安培；当用导线将A.B连接

起来后，再把安培表接在B、C两端，它的读数为1安培.根据上述测量结果，完成下列要

求；

（1）在图上画出能表示盒内电路连接情况的电路图.，

（2）若用导线将B、C连接起来后，再用安培表测量A、B之间的电流，它的读数是多少？

（3）若在B、C之间接一个最大电阻为9欧姆的滑动变阻器R3,再用安培表连接A端和滑

前变阻器的滑片P,如图所示.则在滑片P由最下端移至最上端的过程中，安培表示数的变

化范围是多少？电源的最小输出功率是多少？一

A

D-

16.(1)如图1所示，根据安全用电的原则，分别把电水壶的3条接线连接到插头上.

(2)在图2所示电路的。里填上适当的电表符号，使电阻Ri与R2并联.

(3)如图3所示的黑盒子中的电路，由若干个阻值均为5Q的电阻连成，盒外有四个接线

柱.己知1、3接线柱间的电阻为5C,2、4接线柱间的电阻也为5Q,1、2接线柱间的电阻

为10C,而3、4接线柱间没有明显电阻.试画出盒内最简单的电路图.

参考答案与试题解析

具体答案见视频

7.要解答本题需掌握：设计电路时，首先要认真审题，弄清题目要达到的目的，然后

分析：根据题中所给器材设计草图，反复推敲验证后解答；以及欧姆定律的应用.

解答：解：根据题意分析，将m、n直接连接，电流表的示数为0.6A,

由欧姆定律可知电源电压：

U=IR=0.6AXI0Q=6V；

根据实验记录分析，将m、n接a、b两接线柱，电流表的示数为0.3A,

此时电路的总电阻：

R总，=q>=20Q；

I0.3A

a、b两接线柱间的电阻：

Rab=R-R=1OQ,

根据m、n分接c、d两接线柱时，电流表示数为0.2A,

c、d两接线柱间的电阻：

Rcd=_y_-R=_§X_-1OQ=2OQ；

120.2A

根据将m、n分接a、d两接线柱时，电流表示数为().15A,

a、d两接线柱间的电阻：

Rad=—-R=-6V■-1OQ=3OQ

I30.15A

通过以上分析，即可画出盒内电路结构和求出两个电阻的阻值分别为：Rab=10Q,

Rcd=2OQ.作图如图所示.

b

10Q

on

8.ab之间和ac之间电流相等，说明ab之间电压和电阻与ac之间电压和电阻相等，

分析:be之间电流为0,说明be之间断路.

解答:解：ab之间一个电阻和电源，ac之间一个电阻和电源，电源为同一个电源，be之

间断路，电路图如图：

念—卜

------

0-«

9.要解答本题需掌握：设计电路时，首先要认真审题，弄清题目要达到的目的，然后

分析:根据题中所给器材设计草图，反复推敲验证后解答；以及欧姆定律的应用.

解答:解：本题是一道电学暗箱题，属开放性思维的题，考查灵活运用欧姆定律和串联电

路的特点，分析实验记录数据，设计电路的实验能力.根据题意分析，将m、n直

接连接，电流表的示数为0.6A,由欧姆定律得U=IR,可判断出电源电压为3V.

根据实验记录分析，将m、n接a、b两接线柱，电流表的示数为0.3A,由R总

3\OQ,可判断出Rab=R2・R=5C,即在ab间应5c的电阻.

I0.3A

根据m、n分接c、d两接线柱时，电流表示数为0.2A,由欧姆定律可求出：

Rcd=-J-—R=入??j—5Q二］.0Q

120.2A

根据将m、n分接a、d两接线柱时，电流表示数为().15A,由欧姆定律可求出:

Rad=~^-R=3V-5。=15。

130.15A

通过以上分析，即可画出盒内电路结构和求出两个电阻的阻值分别为：Rab=5Q,

Rcd=10Q.

作图如图所示.

10.要解答本题需掌握：首先根据串联电路的特点和欧姆定律的计算出a与b、b与c、

分析:c与d接线柱之间的电阻，然后设计电路，要注意认真审题，弄清题目要达到的目

的，然后根据题中所给器材设计解答.

解答:解：根据题意分析，将m、n直接连接，电流表的示数为0.6A,

由欧姆定律可知电源电压：

U=IR=0.6Ax5Q=3V：

根据实验记录分析，将m、n接a、b两接线柱，电流表的示数为O.3A,

此时电路的总电阻：

R总=JJ__loo；

I0.3A

a、b两接线柱间的电阻:

1<0）=1^总-区=10。-5。=5。，

根据m、n分接c、d两接线柱时，电流表示数为0.2A,

c、d两接线柱间的电阻：

Rcd=—-R=-^--5Q=IOQ：

I20.2A

根据将m、n分接a、d两接线柱时，电流表示数为0.15A,

a、d两接线柱间的申•阻：

Rad=--R=3V_5Q=15Q,

I30.15A

通过以上分析，即可画出盒内电路结构和求出两个电阻的阻值分别为：Rab=5Q,

Rcd=10Q.则甲盒内的电路图如图所示.

11.根据电路电流变大，电路中的总电阻变小的原则

分析:分析即可.

解答:解：由框外的电路图可看出，中间的开关和右边的导线应是并联关系，那么电阻的

连接方式可以是：

①两电限分别位于两条支路中.

当开关断开时，只有一个电阻连入电路；当开关闭合时，两电阻并连接入电路，总

电阻变小，符合要求.

②一个电阻位于干路，另一个电路位于右边的支路.

当开关断开时，两个电阻串连接入电路：当开关闭合时，右边的电阻被开关短路，

只有原干路中的电阻接入电路，总电阻变小，符合要求.

作图如下：

（乙）

12.根据串并联电路的设计思路进行分析，干路中的电阻应该等于电压除以电流，然后

分析:判断干路电阻与Ri、R2之间的关系

解答:解：干路中的电阻应该等于电压除以电流，故区=旦:3_=15Q,所以两电阻串联,

I0.2A

即R=R।+R2如图I~----------------1

—H11----------

13.根据串并联电路的特点和表中信息可知，当用导线连接A、c时，灯Q

亮铃不响，说明此时为灯泡的基本电路；当导线连接A、B时，铃响产亡一。,

分析:

灯不亮，说明此时为电铃的基本电路；因此可以判断灯泡和电铃并联，

A点与电源相连，B、C两点分别与电铃和灯泡相连，导线连接B、C-1|一~OA

时，灯不亮铃不响，再次说明B、C两点分别与电铃和灯泡相连.

-0~~oc

解答：解：电铃与灯泡并联，A接线柱接在电源上、B接线柱接在电铃上、C接线柱接在

灯泡上，如图所示：

14.（1）从任意两个接线柱之间都有一定的电阻进行分析解答；

分析：（2）根据欧姆定律可知，在探电路两端电压一定时，电路中的电阻小，通过电路的

电流就大，据此推断，盒内的电路，求出电阻的大小；

（3）根据电阻的并球和用电器短路，以及欧姆定律，逐一分析用导线连接任意两个

接线柱后，再接入试探电路时电流表的示数.

解答：解.：（1）两电阻不可能与在任何一条支路中，否则不符合任意两个接线柱之间都有

一定的中阻，所以两个中阻分别为三个接线林支路强仔意两条，加下.图所示.

ft-fe*二修

（2）A、B接入电路的电流比接入A、C接入电路的电流大，说明A、B间有一个

电阻，A、C间有两个电阻，故符合要求的是第二种电路；根据欧姆定律可知电阻的

阻值为一或二200.

0.2A

故答案为：二：20.

（3）①将“黑盒〃的A、B两接线柱接入试探电路，电流表示数为O.2A；

②先用导线将A、C两接线柱接相连，再将“黑盒〃的A（或C）、B两接线柱接入试

探电路，电流表示数为0.4A；

③先用导线将A、B两接线柱接相连，再将"黑盒"的A（或B）、C两接线柱接入试

探电路，电流表示数为0.2A；

④先用导线将B、C两接线柱接相连，再将“黑盒〃的A、B（或C）两接线柱接入试

探电路，电流表示数为0.2A.

15.（1）电流表接在A、B之间，示数为2A,假设为图甲；电流表接在A、C之间，示数为1A,假i

分析：为图乙；综合甲、乙两图.得到丙图.导线连接A、B,电流表接在B、C两端，Ri与R2并联，上

流表测R2支路电流，如图丁：假设与题意相符，暗箱内部连接如图丙，根据R其，求出Ri和R2

I

阻值.

（2）导线连接B、C,电流表接在A、B之间，电流表测Ri与R2干路电流，如图戊；根据并联电.

电流特A.

点求出

电流表

取数.

（3）B、

C间最

大电阻为90电阻R3,

Ri与R3的上半部串联,

R2与R3的下半部串联,

E：

然后两个串联的部分乂并联，在并联电路中，当两个并联电路电阻相等时，并联电路的总电阻最力

电路中的电流最小.当并联电路中的一条支路上的电阻最小时，并联电路的总电阻最小，电路电I

最大.由此可求安培表示数的变化范围.电路电流最小，电路总功率最小.

解答:解：（1）经分析，暗箱内部连接如丙图,

R=L0-3dR2=—=-6Q.

112A121A

（2）电路连接如图戊，Ri和R2并联，电流表测量干路电流，

I=Ii+匕=2A+1A=3A.

（3）在B、C之间接一个最大电阻为9欧姆的滑动变阻器R3,再用安培表连接A端和滑动变阻器

滑片P,如图所示：

R=Ri+R2+R3=3Q+6Q+9Q=18Q.

两个支路的电阻之和一定，当滑片移动在某处时，使各支路电阻之和相等，且每条支路电阻R'各为9（

并联电路的总电阻最大为R片=区-9=4.5。,

22

U.6V

干路电路1处大二R1.33A：

R并4.5。

当并联电路中的一条支路上的电阻最小时，因R1VR2,即R2和R3串联后再与Ri并联，电路的总