如圖所示是一個(gè)封閉的小盒，A，B，C，D是四根外接引線．已知盒內(nèi)的結(jié)構(gòu)是由三只電阻連接而成，并與A，B，C，D相連．現(xiàn)用多用電表測(cè)得A，C間電阻RAO=20Ω，A，D間電阻RAD=30Ω，C，D間電阻RCD=50Ω，用導(dǎo)線將B，D連接，此時(shí)測(cè)得A，D間電阻RAD=20Ω，拆除這根導(dǎo)線．
（1）在圖中畫(huà)出盒內(nèi)電阻的連接圖，且與A、B、C、D四根外接線相連，并標(biāo)出每個(gè)電阻的阻值．
（2）如果在C、D間加30V電壓，求A、C間電壓及盒中電阻消耗的總功率．
分析：（1）純電阻的黑盒問(wèn)題，在分析時(shí)，要從阻值最小的兩點(diǎn)開(kāi)始，再結(jié)合電阻的串、并聯(lián)規(guī)律按要求把其余電阻組合在一起．
（2）如果在C、D間加30V電壓，首先明確電阻的連接方式，根據(jù)歐姆定律A、C間的阻值求出電流，然后即可利用歐姆定律和P=UI求的A、C間電壓及盒中電阻消耗的總功率．
解答：解：（1）由題意知：A、C兩點(diǎn)間的阻值RAC=20Ω，為最小，因此先在A、C間連入阻值為20Ω的定值電阻；
A，D間電阻RAD=30Ω，可直接接入一個(gè)阻值為30Ω的電阻或幾個(gè)總阻值為30Ω的電阻；
而C，D間電阻RCD=50Ω，若將上面兩個(gè)電阻串聯(lián)，正好符合要求，因此無(wú)需再另加電阻；
用導(dǎo)線將B、D連接后，A、D間的阻值為20Ω，小于直接連接A、D時(shí)的阻值30Ω，那么可考慮：
將RAD拆分為20Ω、10Ω兩個(gè)電阻，且將20Ω的電阻連入電路，而令B、D間的導(dǎo)線將10Ω的電阻短路掉；
故設(shè)計(jì)電路圖如下：

（2）如果在C、D間加30V電壓，由圖可知：三個(gè)電阻串聯(lián)，則RCD=50Ω，
∵I=
U
R

∴C、D間電路中的電流為I=
U
RCD
=
30V
50Ω
=0.6A，
∴A、C間電壓UAC=IRAC=0.6A×20Ω=12V；
盒中電阻消耗的總功率P=UI=30V×0.6A=18W．
答：（1）如上圖；（2）A、C間電壓為12V；盒中電阻消耗的總功率為18W．
點(diǎn)評(píng)：解答此類(lèi)問(wèn)題，一定要熟練掌握電阻的串并聯(lián)規(guī)律；在分析純電阻黑盒問(wèn)題時(shí)，找好分析的次序和切入點(diǎn)是解決問(wèn)題的關(guān)鍵．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

（2006?石景山區(qū)一模）如圖1所示是一個(gè)封閉的盒子，盒內(nèi)有一電源（電壓不變）和一只電阻串聯(lián)，串聯(lián)后兩個(gè)線頭露在盒外（看不到盒內(nèi)元件）．請(qǐng)你不要打開(kāi)盒子，測(cè)出電源電壓U和與它串聯(lián)的電阻Rx．提供的實(shí)驗(yàn)器材有：已知阻值的定值電阻兩個(gè)，即R1 和R2；電流表1個(gè)；開(kāi)關(guān)兩個(gè)，即S1和S2；導(dǎo)線若干．
（1）將你設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路圖畫(huà)在圖2方框內(nèi)．
（2）你的實(shí)驗(yàn)步驟是：
①按照電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路；
②只閉合S1時(shí)，電流表A的示數(shù)為I1；
③只閉合S2時(shí)，電流表A的示數(shù)為I2；
①按照電路圖正確連接實(shí)驗(yàn)電路；
②只閉合S1時(shí)，電流表A的示數(shù)為I1；
③只閉合S2時(shí)，電流表A的示數(shù)為I2；
．
（3）寫(xiě)出被測(cè)的電源電壓及電阻的字母表達(dá)式．U=
(R2-R1)I1I2
I1-I2
(R2-R1)I1I2
I1-I2
；R x=
R2I2-R1I1
I1-I2
R2I2-R1I1
I1-I2
．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：閱讀理解

設(shè)計(jì)電路
（1）如圖甲所示，自制的轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)時(shí)上的A、B、C、D四個(gè)按在木板上的圖釘，其中B和C上各套一個(gè)曲別針，曲別針與圖釘帽緊密接觸但能轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)按圖乙所示電路圖，以筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲中的器材連接起來(lái)．

（2）在兩條道路的交叉口安裝紅綠燈指揮車(chē)輛，可保障行車(chē)安全，如圖a．當(dāng)AB方向綠燈L2亮?xí)r，CD方向紅燈L4同時(shí)亮；當(dāng)AB方向紅燈L1亮?xí)r，CD方向綠燈L3同時(shí)亮．請(qǐng)同學(xué)接上述要求在圖b中的虛線框內(nèi)畫(huà)出L1、L2、L3、L4連接圖；完成一個(gè)“紅綠燈”的模擬電路（圖b中S是一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)．注意圖中必須標(biāo)注4個(gè)燈的代號(hào)L1、L2、L3、L4）．

（3）在圖中，有帶風(fēng)葉的小電動(dòng)機(jī)一只，電熱絲一段，開(kāi)關(guān)兩只（S1、S2），插頭一只，導(dǎo)線若干，利用這些器材可以連接成一個(gè)有冷、熱兩檔風(fēng)的電吹風(fēng)電路．要求：只閉合S1時(shí)吹冷風(fēng)，只閉合S2時(shí)既無(wú)風(fēng)又不發(fā)熱，同時(shí)閉合S1、S2時(shí)吹熱風(fēng)．請(qǐng)你用筆畫(huà)線作導(dǎo)線按要求將圖中的元件連接起來(lái)（連線不要交叉）．

（4）如圖所示是一個(gè)黑盒子，a，b是面板上兩個(gè)窗口，a內(nèi)是紅燈，b內(nèi)是黃燈，有三節(jié)干電池串聯(lián)供電，只閉合S1時(shí)，紅燈、黃燈都亮．只閉合S2時(shí)，兩燈都不亮，S1、S2都閉合時(shí)，只有黃燈亮，請(qǐng)畫(huà)出盒子內(nèi)的電路圖．

|（5）某校建教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書(shū)館接各一幢，每幢樓需要安裝一個(gè)電鈴，以便傳遞作息時(shí)間的信息，要求三個(gè)電鈴用一個(gè)單刀多擲開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)每個(gè)電鈴的工作互不影響，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)電路的原理圖，電路元件從圖中選�。▽�(dǎo)線用筆畫(huà)線表示）

（6）黑盒問(wèn)題：某實(shí)驗(yàn)裝置面板上有三個(gè)接線柱A、B、C和電燈、電鈴各一個(gè)，如圖所示．用導(dǎo)線連接A、B，鈴響燈亮；用導(dǎo)線連接A、C，鈴更響，燈不亮；用導(dǎo)線連接B、C，鈴不響，燈不亮．試畫(huà)出此裝置的內(nèi)部電路圖．

（7）給你一個(gè)電池組，一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1，一個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)S2，兩只燈泡，要求閉合或開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，既可組成串聯(lián)電路又可組成并聯(lián)電路．試畫(huà)出你的設(shè)計(jì)電路圖．
（8）如圖所示，是一封閉的盒子，面板上有紅燈L1，綠燈L2，a，b，c為三個(gè)接線柱，盒子內(nèi)有兩節(jié)電池串聯(lián)供電．當(dāng)用導(dǎo)線接a，b時(shí)，兩燈均不發(fā)光；用導(dǎo)線接b，c時(shí)，綠燈L2亮；用導(dǎo)線接a，c時(shí)，紅燈L1亮．請(qǐng)畫(huà)出盒內(nèi)電路圖．

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科目：初中物理 來(lái)源：2011年物理中考總復(fù)習(xí)專(zhuān)題：電路（解析版） 題型：解答題

設(shè)計(jì)電路
（1）如圖甲所示，自制的轉(zhuǎn)移開(kāi)關(guān)時(shí)上的A、B、C、D四個(gè)按在木板上的圖釘，其中B和C上各套一個(gè)曲別針，曲別針與圖釘帽緊密接觸但能轉(zhuǎn)動(dòng)，請(qǐng)按圖乙所示電路圖，以筆畫(huà)線代替導(dǎo)線將圖甲中的器材連接起來(lái)．

（2）在兩條道路的交叉口安裝紅綠燈指揮車(chē)輛，可保障行車(chē)安全，如圖a．當(dāng)AB方向綠燈L2亮?xí)r，CD方向紅燈L4同時(shí)亮；當(dāng)AB方向紅燈L1亮?xí)r，CD方向綠燈L3同時(shí)亮．請(qǐng)同學(xué)接上述要求在圖b中的虛線框內(nèi)畫(huà)出L1、L2、L3、L4連接圖；完成一個(gè)“紅綠燈”的模擬電路（圖b中S是一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)．注意圖中必須標(biāo)注4個(gè)燈的代號(hào)L1、L2、L3、L4）．

（3）在圖中，有帶風(fēng)葉的小電動(dòng)機(jī)一只，電熱絲一段，開(kāi)關(guān)兩只（S1、S2），插頭一只，導(dǎo)線若干，利用這些器材可以連接成一個(gè)有冷、熱兩檔風(fēng)的電吹風(fēng)電路．要求：只閉合S1時(shí)吹冷風(fēng)，只閉合S2時(shí)既無(wú)風(fēng)又不發(fā)熱，同時(shí)閉合S1、S2時(shí)吹熱風(fēng)．請(qǐng)你用筆畫(huà)線作導(dǎo)線按要求將圖中的元件連接起來(lái)（連線不要交叉）．

（4）如圖所示是一個(gè)黑盒子，a，b是面板上兩個(gè)窗口，a內(nèi)是紅燈，b內(nèi)是黃燈，有三節(jié)干電池串聯(lián)供電，只閉合S1時(shí)，紅燈、黃燈都亮．只閉合S2時(shí)，兩燈都不亮，S1、S2都閉合時(shí)，只有黃燈亮，請(qǐng)畫(huà)出盒子內(nèi)的電路圖．

|（5）某校建教學(xué)樓、實(shí)驗(yàn)樓、圖書(shū)館接各一幢，每幢樓需要安裝一個(gè)電鈴，以便傳遞作息時(shí)間的信息，要求三個(gè)電鈴用一個(gè)單刀多擲開(kāi)關(guān)控制，同時(shí)每個(gè)電鈴的工作互不影響，請(qǐng)你設(shè)計(jì)一個(gè)電路的原理圖，電路元件從圖中選�。▽�(dǎo)線用筆畫(huà)線表示）

（6）黑盒問(wèn)題：某實(shí)驗(yàn)裝置面板上有三個(gè)接線柱A、B、C和電燈、電鈴各一個(gè)，如圖所示．用導(dǎo)線連接A、B，鈴響燈亮；用導(dǎo)線連接A、C，鈴更響，燈不亮；用導(dǎo)線連接B、C，鈴不響，燈不亮．試畫(huà)出此裝置的內(nèi)部電路圖．

（7）給你一個(gè)電池組，一個(gè)單刀雙擲開(kāi)關(guān)S1，一個(gè)單刀單擲開(kāi)關(guān)S2，兩只燈泡，要求閉合或開(kāi)啟開(kāi)關(guān)，既可組成串聯(lián)電路又可組成并聯(lián)電路．試畫(huà)出你的設(shè)計(jì)電路圖．
（8）如圖所示，是一封閉的盒子，面板上有紅燈L1，綠燈L2，a，b，c為三個(gè)接線柱，盒子內(nèi)有兩節(jié)電池串聯(lián)供電．當(dāng)用導(dǎo)線接a，b時(shí)，兩燈均不發(fā)光；用導(dǎo)線接b，c時(shí)，綠燈L2亮；用導(dǎo)線接a，c時(shí)，紅燈L1亮．請(qǐng)畫(huà)出盒內(nèi)電路圖．

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科目：初中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示是一個(gè)封閉的小盒，A，B，C，D是四根外接引線。已知盒內(nèi)的結(jié)構(gòu)是由三只電阻連接而成，并與A，B，C，D相連�，F(xiàn)用多用電表測(cè)得A，C間電阻，A，D間電阻，C，D間電阻，用導(dǎo)線將B，D連接，此時(shí)測(cè)得A，D間電阻，拆除這根導(dǎo)線。

（1）畫(huà)出盒內(nèi)電阻的連接圖，并標(biāo)出每個(gè)電阻的阻值。

（2）如果在C，D間加30V電壓，求A，C間電壓及盒中電阻消耗的總功率？

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