3 1 电路的故障分析与黑箱子问题.pdf

黑箱子问题 1．关于晶体二极管 晶体二级管是用半导体材料制成的，它有两个极，一个叫正极， 一个叫负极，它的符号如右图所示。 晶体二级管具有单向导电性 （符号上的箭头表示允许电流通过 的方向）。当给二级管中正向电压时，它的电阻很小，电路导通 （如图甲所示）；当给二极管 加的向电压时，经的电阻很大，电路截止。 2．电学黑盒问题的分析方法 一般的“电学黑盒”有四种，一是纯电阻黑盒，二是纯电源黑盒，三是由电阻和电源组 成的闭合电路黑盒，四是含电容器、二级管的黑盒。 为了根据对黑盒外部接线柱的测试结果，判定黑盒内部的元件的种类和电路的连接方式。除 了应熟悉电路的基本规律之处，还必须善于利用伏特表和万用表欧姆档进行测试 （注意，若 要用欧姆表测试，必须用伏特表判定盒内无电源后，才能进行。想一想；为什么？），并对 结果作出正确的分析和判断，一般判断的依据如下。 1 （）电阻为零，两接线柱由无阻导线短接。 2 （）电压为零，有下述可能性。 若任意两接线之间电压均为零，盒内无电源。 若有的接线柱之间电压为零，则： ①两接线柱之间电压为零； ②两接线柱中至少有一个与电源断路； ③两接线柱之间有电动势代数和为零的反串电池组。（不要求掌握） 3 （）电压最大，两接线柱之间有电源。 4 （）正向和反向电阻差值很大，两接线柱之间有二极管。 5 （）有充放电现象 （欧姆表指针偏转，然后又回到 “ ”刻度）一两接线柱之间有电 容器。 在分析和解答盒问题时，还必须注意问题的多解性，因为不同的内部结构，其外观表现 往往相同，所以不仅答案多种多样，而且在无条件限制时，还可能有无数多解答。“黑盒问 题”的这一特点，对培养求异思维能力具有特殊意义。 总结：应用多用表测判黑箱内电学元件的思路： a b c 例 “黑盒子”表面有 、 、 三个接线柱，盒内总共有两个电学元件，每两个接线柱 1 之间只可能连接一个元件。为了探明盒内元件的种类及连接方式，某位同学用多用电表进行 了如下探测： 第一步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针均不发生偏转； 100 5 第二步：用电阻× Ω挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针偏转情况如图 所 示 ___________ ⑴第一步测量结果表明盒内 。 6 5[1] 1[2] _______ ⑵图 示出了图 和图 中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是 Ω； 7 5[3] _______ 图 示出了图 中欧姆表指针所处的位置，其对应的阻值是 Ω。 8 ⑶请在图 的接线柱间，用电路符号画出盒内的元件及连接情况。 3V 9 9 e f ⑷一个小灯泡与 电池组的连接情况如图 所示。如果把图 中 、两端用导线直接 e f 相连，小灯泡可正常发光。欲将 、 两端分别与黑盒子上的两个接线柱相连，使小灯泡仍 e _____ f _____ 05 可发光。那么， 端应连接到 接线柱，端应连接到 接线柱。（ 年北京高考物理） 解析： 1 （）由第一步：用电压挡，对任意两个接线柱正、反向测量，指针