中学物理竞赛中的“黑盒子”问题
在中学物理竞赛中的实验题目中,常会出现“黑盒子”类型的题目。不少同学对此类题茫然失措,感到无从入手。那么,我们该怎样应对这类题目呢?
黑盒子的元件可能有电池、电阻、电感、电容或半导体二极管等。一般我们可以按如下方法解题。
1.用万用表直流电压挡(或直流电压表)判断有无电池。若某两端钮间有电压则有电池在内。如当电压表接通时指针稍有摆动而又回到零位,则是电池与电容串联。
2.对二极管可以利用其正反电阻相差大的特点用万用表电阻挡来判断。如没有提供万用表,可采用图1电路,测量ab之间电压。若Uab≈0,则二极管接法如图;
若Uab ≈ Uo,则二极管和图中的方向相反。如外加电源为低频信号发生器(交流电源),如图2所示,则不论电阻R值多大,都有Uab≈UR0。注意,如果两只二极管为同向串联,与一只二极管特性相同。但如两只二极管反串,则相当于断路,此时无论是直流电源还是交流电源,均有Uab≈Uo。