(三)计算、应用型设计

　　例4、如图所示，电源电压为4V，且保持不变，虚线框内地电路中接有两个阻值均为R的电阻，当开关S有闭合到断开时，电流表的示数减少了0.5A，问：

　　(1)开关S由闭合到断开，电路中的总电阻是增加还是减少，为什么?

　　(2)画出虚框内可能的电路图，并分别计算出每种接法时电阻R的值。

　　【解析】此题中，由开关的变化引起电路的变化，开关由由闭合到断开，电路中的总电流减小了，说明电路的总电阻在变大。所以，根据题意可以设计的电路图如下：

　　【感悟】此类“黑匣子”问题，要想设计出电路图，必须根据题中的数据，结合欧姆定律判断出电路的变化情况，并要联系串、并联电路的特点来确定电路的关系。

【拓展】现有两只阻值相等的定值电阻R1和R2，一只电压保持不变的电池组、导线若干，试用以上器材设计出两种不同的连接方式分别接在图中虚线框内标有A、B、C、D的有关接线柱上，使它们各组成一个完整

　　电路，并使甲、乙两电路分别都能同时满足以

　　下要求。

　　乙 甲 ⑴在接线柱A、D间正确地接入电池组⑵当开关S断开时，电流表的示数为I，

　　当开关闭合时，电流表示数为2I。

　　(提示：当开关闭合时，总电阻变小，总电流变大，则暗盒中可能是串联电路而局部短路，也可能是并联电路而某一支路由断开变成导通.利用串联电路局部短路，并联电路支路开路的特点可能判断暗盒内的电路.)

　　三、鉴别元件类型

　　例5、现有四个密闭的盒子，盒内分别装有小灯泡、干电池、小灯泡和干电池串联、一根导线，每个盒子各有两个接线柱露出盒外，盒子的其余部分看不见，现要求用小灯泡、干电池、导线三种器材，把盒内所接的元件鉴别出来。(题中所提供的小灯泡和干电池的规格相同)

　　【解析】此题属于鉴别元件类电学“黑匣子”问题，考察学生对电学实验及对实验现象的观察分析能力。根据题中所提供的元件，我们可以先用导线将小灯泡的两端分别接在四个盒子的两个接线柱上，若小灯泡发光且较亮，说明此盒内应当是干电池;若小灯泡发光但较暗，则说明此盒内是干电池和小灯泡串联(串联分压)。剩下两个盒子一个是小灯泡，一个是导线，此时，我们就可以用小灯泡和干电池串联起来去检验它们：将小灯泡和干电池串联部分分别接在剩下的两个盒子的两端接线柱上，若小灯泡发光且较亮，说明此盒内是导线，若小灯泡发光且较暗，说明此盒内为小灯泡，这样，就将题中所给的四个“黑匣子”完全鉴别了出来。

　　【感悟】鉴别类“黑匣子”问题，往往告诉我们几个类似的盒子，再提供几种器材，利用学过的实验和不同的实验现象去检验判断它们，或者是告诉盒内器材，根据盒外现象或测量的数据无检验判断。

　　【拓展】有一个电学元件检测仪，内部电路有电源、电阻和导线组成，M、N是它在检测元件时所用的两个接线头，如图所示。为探究它的内部结构，小明进行了以下操作：先将一电流表连接在M、N之间，发现电流表读数为1A，再在M、N之间改接一电压表，发现电压表读数为3V。请你根据实验现象帮助小明推测它的内部结构，画出电路图，并标明电源电压值和电阻阻值。

　　结合以上实例归类分析，相信大家对电学中的“黑匣子”问题会有较深的认识，从中可能会学到一些基本的解决方法，不再惧怕、迷茫。总之，在处理电学“黑匣子”问题时，我们应当从题给条件或现象出发，应用欧姆定律等相关电学规律，并根据串、并联电路的特点来确定“黑匣子”内部的电路连接方式。分析推理应有根有据，切忌牵强附会，瞎猜乱撞。教师在教学中应重视对学生方法能力的指导，“授之以渔”而不是“授之以鱼”。

　　【参考文献】：

　　1、宋伯涛.九年级物理(上)同步讲解与测评(江苏版). 天津人民出版社，2007

　　2、苏明义.名师导学※零失误训练(物理 九年级 上苏科版).北京教育出版社，2008

　　3、物理课堂练习册(苏科版).陕西师范大学出版社、陕西人民教育出版社，2008

　　4、武泽涛.物理试题研究(陕西2008中考).陕西科学技术出版社，2007

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