Question

如圖2甲是一個密封盒，盒內是由兩個電阻和一些導線組成的電路，電路與盒外的a、b、c、d四個接線柱相連，而接線柱b、c在盒內已用導線相連．某活動小組欲探究盒內兩電阻的阻值和電路結構，他們使用的器材是：能輸出穩定電壓的電池組、量程是0.6A的電流表、阻值為5Ω的定值電阻R以及若干條導線，并組成圖2乙虛線框內所示的探測電路，乙中m、n是從探測電路引出的兩根導線．探測時，他們首先將m與n直接連接，觀察到電流表的示數為0.6A，接下去的操作程序、方法和所得數據，記錄在下表中：

與m、n相連的接線柱	電流表示數/A
m、n分接a、b兩接線柱	0.3
m、n分接c、d兩接線柱	0.2
m、n分接a、d兩接線柱	0.15

根據以上的操作和數據，在圖2中畫出甲盒內的電路圖，并標出電阻的阻值．

Answer 1

分析：要解答本題需掌握：首先根據串聯電路的特點和歐姆定律的計算出a與b、b與c、c與d接線柱之間的電阻，然后設計電路，要注意認真審題，弄清題目要達到的目的，然后根據題中所給器材設計解答．

解答：解：根據題意分析，將m、n直接連接，電流表的示數為0.6A，
由歐姆定律可知電源電壓：
U=IR=0.6A×5Ω=3V；
根據實驗記錄分析，將m、n接a、b兩接線柱，電流表的示數為0.3A，
此時電路的總電阻：
R_總=

U

I

=

3V

0.3A

=10Ω；
a、b兩接線柱間的電阻：
R_ab=R_總-R=10Ω-5Ω=5Ω，
根據m、n分接c、d兩接線柱時，電流表示數為0.2A，
c、d兩接線柱間的電阻：
R_cd=

U

I2

-R=

3V

0.2A

-5Ω=10Ω；
根據將m、n分接a、d兩接線柱時，電流表示數為0.15A，
a、d兩接線柱間的電阻：
R_ad=

U

I3

-R=

3V

0.15A

-5Ω=15Ω，
通過以上分析，即可畫出盒內電路結構和求出兩個電阻的阻值分別為：R_ab=5Ω，R_cd=10Ω．則甲盒內的電路圖如圖所示．

點評：本題是一道電學暗箱題，屬開放性思維的題，考查靈活運用歐姆定律和串聯電路的特點，分析實驗記錄數據，設計電路的實驗能力．是一道難題．