黑箱
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黑箱理论的发展历程黑箱理论是指人们在对某个系统进行分析时,忽略其内部机制的具体细节,只关注输入和输出之间的关系。
这个概念最早出现在20世纪中叶的行为主义心理学中,也是后来发展起来的系统论、控制论、信息论等学科的基础。
黑箱理论的发展历程可以追溯到心理学家斯金纳(B.F.Skinner)在20世纪40年代提出的行为主义心理学理论。
斯金纳认为,人的行为是对环境刺激做出的响应。
他通过实验研究发现,动物和人类通过接受一定的刺激,然后做出相应的反应。
他将这种关系归纳为“刺激-反应”模型,称为S-R模型,也就是黑箱理论的雏形。
随着信息论和控制论的兴起,黑箱理论发展得更加深入和完善。
信息论是由香农(Claude E.Shannon)在20世纪40年代提出的,它研究的是信号传输和处理的问题。
信息论将系统的输入和输出抽象为信号的传递和处理过程,忽略了系统内部的具体机制。
信息论的出现,进一步强化了黑箱理论的思想。
控制论是由瑞思(Norbert Wiener)在20世纪50年代提出的,它是一种研究自动控制系统的理论。
控制论将系统看作是由一系列输入产生一系列输出的过程,而忽略了系统内部的工作原理。
控制论的出现,使黑箱理论得到了更加系统和完整的表达。
在计算机科学的发展过程中,黑箱理论也得到了应用和推广。
计算机科学家们发现,对于复杂的计算机系统,往往只需要关注输入和输出之间的关系,而不需要了解内部的具体实现。
这种观点被称为“黑箱思维”,它使得复杂的计算机系统的设计和维护变得更加简单和高效。
近年来,随着人工智能的发展,黑箱理论又得到了新的关注。
人工智能系统往往是由大量的神经元组成的网络,这些神经元之间的连接关系非常复杂,难以理解。
因此,研究者们将神经网络看作是一个黑箱,只关注输入和输出之间的映射关系,而不关心具体的内部机制。
这种黑箱思维在人工智能领域被广泛应用。
总之,黑箱理论的发展历程经历了从行为主义心理学到信息论和控制论,再到计算机科学和人工智能的发展过程。
黑箱模型的发展历程黑箱模型是指通过对系统的输入和输出进行观察和分析,而不考虑系统内部的结构和工作原理,来建立系统的数学模型。
这种模型在许多实际问题中都有着广泛的应用,例如物理系统、生物系统以及金融市场等,起初被用于描述和预测系统的行为。
黑箱模型的发展可以追溯到古代。
在古代,人们对自然现象进行观察和实验,通过对系统的输入和输出进行记录和分析,积累了大量的经验和数据。
例如,早期的农耕社会根据天象和气候的变化来预测和决定农作物的播种和收获时间。
这种经验是一种黑箱模型,尽管人们并不了解具体的原因和机制,但是基于有限的观察和经验,可以对系统的行为进行预测和控制。
随着科学的发展,人们开始更深入地研究系统的内部结构和工作原理。
在16世纪,人们开始用物理学定律描述和解释自然现象,例如牛顿的运动定律和万有引力定律。
这些定律使得人们能够通过系统的内部结构和工作原理来预测系统的行为,建立了一种白箱模型。
但是,白箱模型在实践中往往面临各种复杂性和限制,例如系统的结构和工作原理未知或难以建模,系统的输入和输出难以测量等。
在20世纪,随着计算机的发展和应用,黑箱模型得到了进一步的发展。
计算机是一种面向输入和输出的系统,通过输入数据进行计算和处理,得到相应的输出结果。
因此,计算机系统是一个典型的黑箱模型。
计算机的快速计算能力和存储容量,使得人们能够处理大量的数据,并建立复杂的黑箱模型。
随着人工智能的发展,黑箱模型的应用得到了进一步的拓展。
人工智能算法通过对大量的数据进行学习和训练,建立起输入和输出之间的映射关系,从而实现对系统的预测和控制。
例如,深度学习算法通过多层神经网络的训练,可以对图像、语音和文本等进行识别和处理。
这些算法不需要事先了解系统的内部结构和工作原理,只需要通过训练数据来建立输入和输出之间的关系。
然而,黑箱模型也存在一些问题和挑战。
首先,黑箱模型的可解释性较差,即很难解释模型内部是如何得出预测结果的。
这对某些应用场景,例如医疗和金融领域来说是不可接受的。
黑箱方法的例子
黑箱方法是一种软件测试方法,它是一种测试方法,该方法不需要了解软件内部结构和实现细节,只需要输入测试数据和观察输出结果。
黑箱方法的主要目的是验证软件功能是否符合需求,而不关心软件的内部逻辑和实现方式。
在实际应用中,黑箱方法有许多不同的技术和工具,下面我们将介绍一些黑箱方法的例子。
首先,我们来看一个简单的例子,假设我们要测试一个简单的计算器软件。
使用黑箱方法,我们只需要输入一系列的计算数据,例如加法、减法、乘法和除法,然后观察软件的输出结果是否符合预期。
在这个例子中,我们不需要了解软件内部是如何实现这些计算功能的,我们只需要关注输入和输出的正确性。
另一个例子是测试一个网站的登录功能。
使用黑箱方法,我们可以输入不同的用户名和密码组合,然后观察系统是否能够成功登录。
在这个例子中,我们不需要知道网站的后台数据库是如何验证用户身份的,我们只需要验证输入的用户名和密码是否能够成功登录系统。
除了上面的例子,黑箱方法还可以应用于测试各种软件系统的
功能模块,例如文件管理、用户权限、数据输入和输出等。
在实际
应用中,黑箱方法通常结合其他测试方法一起使用,例如白盒测试、灰盒测试等,以确保软件系统的质量和稳定性。
总之,黑箱方法是一种简单而有效的软件测试方法,它不需要
了解软件内部的实现细节,只需要关注输入和输出的正确性。
在实
际应用中,黑箱方法可以帮助软件测试人员快速有效地验证软件功
能是否符合需求,从而提高软件系统的质量和可靠性。
希望以上例
子能够帮助您更好地理解和应用黑箱方法。
软件测试中的黑箱与白箱技术比较在软件开发过程中,软件测试是非常重要的一环。
通过测试,可以确保软件的质量,提高软件的稳定性和可靠性。
而在软件测试中,常常使用黑箱和白箱技术来进行测试。
本文将会比较黑箱和白箱技术,以及它们在软件测试中的应用。
一、黑箱测试黑箱测试是一种测试方法,它忽略了被测试系统的内部结构和实现细节,只关注系统的输入和输出。
测试者在不了解系统内部运行原理的情况下,通过输入一组合适的数据,观察系统输出是否符合预期。
黑箱测试主要包括功能测试和非功能测试。
功能测试是黑箱测试的一种形式,它旨在测试软件是否按照规定的功能要求工作。
测试者通过输入各种情况的数据,检查功能是否正常工作。
例如,在一个银行系统中,功能测试可以包括测试开户、存款、取款等功能。
非功能测试旨在测试软件的性能、安全性、易用性等方面是否满足要求。
例如,在一个电商网站中,可以通过黑箱测试来检查网站的响应时间、并发处理能力等非功能方面的性能。
优点:1. 黑箱测试不需要了解系统内部结构,只需关注系统的输入和输出,测试者不需要具备深入的技术知识,降低了测试人员的技术门槛。
2. 黑箱测试覆盖了用户真实使用场景,能够发现用户角度下的问题。
缺点:1. 黑箱测试不能直接揭示代码错误,难以确定问题的根本原因。
2. 黑箱测试无法覆盖所有的代码路径,可能会存在一些隐藏的问题。
二、白箱测试白箱测试是一种测试方法,它关注被测试系统的内部结构和实现细节。
测试者在了解系统内部运行原理的基础上,针对系统的组成部分进行测试。
白箱测试主要包括单元测试、集成测试和系统测试。
单元测试是白箱测试的一种形式,它旨在测试代码的最小单元——函数、方法或模块。
测试者编写测试用例,验证代码是否按照预期进行计算和返回结果。
单元测试能够快速发现代码中的错误,提高代码质量。
集成测试是将各个模块进行组合,测试它们之间的接口和交互是否正确。
测试者在了解模块之间的关系后,进行集成测试,检查模块之间是否可以正确通信和协同工作。
黑箱理论发展历程黑箱理论(Black Box Theory)是20世纪40年代开始发展的一种心理学理论,用于研究人类行为背后的心理过程和思维模式。
其基本观点是,人类行为可以理解为在输入(刺激)和输出(响应)之间的关系,而不需要了解具体的内部过程。
黑箱理论的起源可以追溯到行为主义心理学发展的初期。
行为主义强调研究和观察可见的行为,而忽略研究内心的心理过程。
这一立场导致了心理学实验中使用了很多间接的方法来确定人类行为的原因。
例如,通过观察一个人在某个情境下的行为反应,然后改变某些因素,再观察行为反应的变化,从而推断行为和刺激之间的关系。
这种方法认为人类行为是可以预测和控制的。
然而,这种间接的观察和推断方法并不能解释行为背后的心理过程和思维模式。
心理学家开始意识到,理解人类行为需要更深入地了解内在的心理过程。
黑箱理论应运而生,并在这个时期的心理学发展中得到了广泛的应用。
黑箱理论的核心概念是输入和输出。
输入可以是外界的刺激,或者是其他内在的因素,例如情绪、思维和注意力等。
输出则是行为反应,或者是其他观察到的结果。
黑箱理论认为,人类行为是由这个输入和输出之间的关系所决定的。
它强调了行为和刺激之间的联系,而不关注具体的内在过程。
在黑箱理论的发展过程中,有很多心理学家进行了进一步的研究和扩展。
他们提出了不同的理论和模型,试图解释黑箱内部的过程。
比如,在认知心理学中,德国心理学家奥特契达(Ulric Neisser)提出了信息处理模型,认为人类的思维和知觉过程可以类比为计算机的信息处理过程。
在这个模型中,黑箱代表了人类的内心思维过程,输入和输出则代表了刺激和行为反应。
黑箱理论的发展也受到了许多其他领域的影响。
例如,控制论和系统理论的发展使得黑箱理论得到了更多的应用。
控制论强调根据输入和输出的反馈信息来调节系统的运行,类似于黑箱理论中输入和输出之间的关系。
系统理论则研究了在复杂的系统中,各个组成部分之间的相互影响和关联。
科学思维的四种方法科学思维的方式1、黑箱方法所谓黑箱方法,就是把研究对象视为“黑箱”(由于种种条件的限制,无法从外部或无法打开来直接探察其内部的奥秘,如人的大脑、人口系统、原子结构、密封的仪器等,都可看作“黑箱”) ,通过观察外界向“黑箱”输入的信息和从“黑箱”输出的信息,来研究“黑箱”内部状态、结构和机理,从而揭示研究对象的特点和规律的一种科学方法这种方法实际上是一种察其“表”而知其底的方法。
由于黑箱方法不需要打开研究对象,只需通过外部观察、试验,就可了解研究对象的内部情况和变化,同时,它是从事物的整体功能着眼,不考虑事物的内部细节,所以它有着广泛的应用价值。
运用黑箱方法整体地、活体地研究高度组织和活动性的生命系统,具有独特的优越性,可以在不干涉生命正常活动的条件下研究生命系统的活动规律如在探讨脑功能的本质的过程中,科学家常用黑箱方法。
2、观察渗透理论科学实验证明,人的头脑在认识事物之前,并不是空无一物的“白板”,而是已经存在着某种东西了。
这就是已有的知识储备、理论框架、价值观念等。
它们对观察者的观察范围和思考偏向作了预先的规定。
对于创造者个人来说,观念的转变或理论背景的转换,就意味着种新创意的产生。
RNAS 的发现即是一个著名的例证,它告诉我们,一旦观察者的理论思想观念发生了转换,就会使他的视野发生深刻的、戏剧性的变化,就能观察到从前“视而不见”、“充耳不闻”的东西。
这就要求观察者具备良好的知识结构,不能囿于传统的思想观念,善于改变因一定理论的框架、范式而习惯形成的固定思路和先人为主的做法,从而有助于新创意的产生。
3、假说方法所谓假说,就是以一定的科学事实和科学原理为依据的、关于未知事物及其规律性所作出的一种假定性说明。
它具有两个显著的特点:一是科学性。
假说,不是信口开河,它必须以一定的科学事实和科学原理为根据,并经过一定的科学论证;二是假定性。
假说是一种猜测或猜想,至于这种猜测是否正确,在假说提出时还是一个未知数。
消费者黑箱名词解释消费者黑箱是指在商品或服务交易中,消费者对商家所使用的算法、模型和规则等内部运作机制缺乏透明度和了解,无法准确判断商品或服务是否符合自身需求和标准,从而对消费者形成不利影响的现象。
随着互联网的快速发展和大数据分析技术的广泛应用,商家可以通过消费者的个人数据和行为模式等信息,采用专业的算法和模型来进行个性化推荐、定价、广告投放等操作。
然而,这些操作往往是在消费者不知情的情况下进行的,消费者对商家的决策依据和原理一无所知。
消费者黑箱的存在导致了以下几个主要问题。
首先,消费者的选择权受到限制。
商家可以根据个人偏好和消费行为,向不同的消费者展示不同的商品和服务,实施个性化的推荐。
然而,消费者并不知道商家根据何种规则和算法,给出了这样的推荐结果。
消费者可能面临信息不对等的局面,无法准确判断推荐结果是否真正适合自己的需求。
其次,消费者在定价方面也可能受到不公平对待。
商家可以根据消费者的购买力、需求强度等因素,采用不同的定价策略,实施差异化定价。
然而,消费者也无法了解商家采用了何种定价模型和算法,无法判断自己是否支付了公平的价格。
此外,消费者黑箱也存在隐私泄露和数据滥用的风险。
商家在进行个性化推荐和定价等操作时,往往需要利用消费者的个人数据。
然而,商家未必会充分保护消费者的隐私,并可能滥用个人数据进行商业利益追求,给消费者的隐私安全带来潜在风险。
要解决消费者黑箱问题,需要加强相关法律法规的制定和执行。
政府可以制定相关规定,要求商家在进行个性化推荐、定价等操作时,应该向消费者提供透明的原理和决策依据。
在数据收集和使用方面,也应该加强相关法律的约束,保护消费者的隐私安全。
此外,消费者也应该增强自身的数字素养,提高对互联网和大数据应用的理解和认知,以便更好地保护自己的合法权益。
黑箱白箱灰箱划分标准
黑箱、白箱和灰箱的划分标准是基于对系统内部了解程度的不同。
1. 黑箱:如果系统内部的结构、参数、特征等一无所知,只能从系统的外部表象来研究这个系统,那么这个系统就被称为黑箱。
在黑箱中,“黑”表示信息缺乏。
2. 白箱:如果一个系统的内部特征全部确知,那么这个系统就被称为白箱。
在白箱中,“白”表示信息充足。
3. 灰箱:介于白与黑之间,或者说部分信息已知、部分信息未知的这类系统便可命名为灰色系统。
灰色系统理论认为人体是一个系统,人的身高、体重、体温、血压等是已知的,可是人体究竟有多少穴位、每个穴位有什么作用、是什么原因引起的,这些都是未知的。
因此,人体便是灰色系统。
区别白色系统与灰色系统的重要标志是系统各因素之间是否具有确定的关系。
总的来说,黑箱、白箱和灰箱是三种对系统不同了解程度的描述方式,选择哪种方式取决于所面对的具体问题和研究目标。
消费者黑箱名词解释什么是黑箱?黑箱,英文为”black box”,在技术领域通常指代一个被封装好的系统或设备,我们无法清楚了解其内部的工作原理或细节,只能通过输入和输出来观察和判断其行为。
消费者黑箱的含义消费者黑箱是指在市场经济中,消费者在购买商品或服务时,对于产品的生产过程、质量控制、供应链等方面的信息不明确或无法得知。
消费者只能从有限的信息中选择购买,而无法完全了解产品的全貌,这种情况下,消费者就处于一个类似于黑箱的状态。
消费者黑箱的产生原因1. 信息不对称在市场经济中,卖方通常拥有更多关于产品的信息,而消费者相对缺乏对商品的了解。
卖家可以通过宣传、广告等手段将产品的优点夸大,隐藏产品的缺陷或者真实质量状况,使消费者无法准确判断产品的真实价值。
2. 外部性许多产品的质量和性能很难直接观察到或感知到。
例如,消费者买了一台电视,在没有使用一段时间后才能体验到电视的性能和质量。
这就导致消费者在购买时缺乏足够的信息来做出准确的选择。
3. 专业知识一些产品需要专业知识和技能来评估其质量和性能。
例如,购买一台电脑或者汽车,普通消费者可能无法理解其中的规格、参数等专业术语,也无法判断不同型号之间的差异。
消费者黑箱的影响1. 不确定性消费者在购买时面临着很大的不确定性,无法确保自己购买的产品是否符合自己的期望,这给消费者带来了一定的风险。
消费者害怕购买到质量差的产品或者被欺骗。
2. 信息不对称加剧市场不公平信息不对称会导致市场失去公平竞争的基础,一些不正当竞争行为会增加,例如虚假宣传,损害消费者权益。
消费者黑箱使市场资源配置失去效率,低质量商品有可能取代高质量商品。
3. 消费者满意度降低消费者黑箱会降低消费者满意度,由于缺乏对产品的了解,消费者购买后容易出现失望感。
这可能会导致消费者不再信任某个品牌或产品,对整个市场产生不信任情绪。
4. 品牌声誉受损消费者黑箱可能会给品牌带来负面影响。
一些不良商家可能会利用黑箱现象出售劣质产品,这会损害品牌的声誉。
电路实验——黑箱实验报告一、实验目的:1.了解电路的基础知识和基本原理;2.学会使用仪器和工具进行电路实验;3.培养分析和解决问题的能力。
二、实验设备和材料:1.交流电源;2.万用表;3.电阻箱;4.导线;5.开关。
三、实验原理:黑箱实验是一种通过对输入和输出之间的关系进行观察,来推测黑箱内部结构和工作原理的实验方法。
我们可以通过改变输入信号,观察输出信号的变化来推测黑箱内部的元件和连接方式。
四、实验步骤及结果:1.接线:将交流电源连接到黑箱的电源端口,将万用表连接到黑箱的输出端口。
2.观察:调节黑箱的开关和电阻箱,观察万用表的读数随之的变化。
3.记录:记录黑箱输入和输出之间的关系,并进行数据整理和分析。
4.推测:根据观察到的输入输出关系,推测黑箱内部可能包含的元件和连接方式。
五、实验数据分析:根据观察到的输入输出关系,我们得出以下结论:1.当黑箱内部包含电阻时,输出电压与输入电压成正比,即输出电压和输入电压呈线性关系。
2.当黑箱内部包含电容时,输出电压与输入电压存在相位差,即输出电压滞后于输入电压。
3.当黑箱内部包含电感时,输出电压与输入电压也存在相位差,即输出电压超前于输入电压。
4.当黑箱内部包含开关时,输出电压和输入电压之间存在开关效应,即输入电压的变化会导致输出电压的开关状态发生改变。
六、实验结论:通过黑箱实验,我们可以推测黑箱内部的元件和连接方式,从而理解和分析电路的基本原理。
在实际应用中,黑箱实验可以帮助我们快速定位和排查电路中的故障,提高故障排除的效率。
七、实验总结:通过这次黑箱实验,我对电路的基本原理和工作方式有了更深入的理解。
通过观察和分析输入输出之间的关系,我学会了如何推测电路的内部结构和元件。
这对我的电路设计和故障排除能力有很大的帮助。
在以后的学习和工作中,我会继续探索电路的奥秘,运用更多的实验方法来提高我的电路实践能力。
黑箱名词解释
黑箱,又称为黑盒子,是指在系统中具有某种功能或作用,但其具体实现细节对外部用户或系统不可见的部分。
在计算机领域,黑箱通常是指某个软件、设备或系统模块,用户只知道它的输入和输出,却不清楚其内部的具体工作原理和实现方式。
用户只需关心黑箱的功能和使用方法,而无需关心黑箱内部是如何实现的。
这种黑箱设计的好处是可以隐藏底层的实现复杂性,使用户更容易理解和使用黑箱,同时也便于对系统进行分层设计和模块化开发。
黑箱还可以指代其他领域中的类似概念。
比如在产品设计中,黑箱指的是一个封闭不可打开的盒子,用户只能通过盒子上的按钮、开关等控制接口来操作产品,而无法了解产品内部的组成和工作原理。
在系统开发中,黑箱指的是一个模块或接口,其实现细节被封装在内部,对外提供统一的接口进行操作。
总之,黑箱是一种对外隐藏内部实现细节的设计方式,为用户或系统提供简化的接口和操作方式,使系统更易于理解和使用。
黑箱方法的例子黑箱方法是一种软件测试方法,它是基于对系统的输入和输出进行测试,而不关心系统内部的工作原理。
在黑箱测试中,测试者只关注系统的功能和用户需求,而不需要了解系统的内部结构和实现细节。
黑箱方法的主要目的是验证系统是否按照用户需求正常工作,以及发现系统中的错误和缺陷。
下面我们通过几个实际的例子来说明黑箱方法的应用。
第一个例子是一个简单的登录功能。
假设我们要测试一个网站的登录功能,我们可以使用黑箱方法来验证用户输入正确的用户名和密码后能否成功登录,输入错误的用户名或密码后能否收到相应的错误提示,以及登录后能否正常跳转到用户的个人页面。
在这个过程中,我们并不需要知道网站的后台数据库是如何验证用户身份的,只需要关注用户的输入和系统的响应即可。
第二个例子是一个电子邮件发送功能。
假设我们要测试一个电子邮件客户端的发送功能,我们可以使用黑箱方法来验证用户能否成功发送邮件,邮件发送后能否正常显示在发件箱中,以及能否收到对方的回复邮件。
在这个过程中,我们并不需要知道邮件客户端是如何连接到邮件服务器的,只需要关注用户的操作和系统的响应即可。
第三个例子是一个在线购物功能。
假设我们要测试一个电子商务网站的购物功能,我们可以使用黑箱方法来验证用户能否成功添加商品到购物车,能否正常填写订单信息并完成支付,以及能否收到订单确认邮件。
在这个过程中,我们并不需要知道网站是如何处理订单和支付的,只需要关注用户的购物流程和系统的响应即可。
通过以上几个例子,我们可以看到黑箱方法的优势。
它不需要测试者了解系统的内部实现细节,只需要关注系统的功能和用户需求。
这样可以节省测试人员的时间和精力,同时也能够更好地模拟用户的实际操作,发现系统中的错误和缺陷。
当然,黑箱方法也有一些局限性。
由于测试者并不了解系统的内部结构,可能无法发现一些与系统内部实现相关的问题。
因此,在实际测试中,黑箱方法通常会和其他测试方法结合使用,以达到更全面的测试覆盖和更高的测试质量。
黑箱理论发展历程
黑箱理论的发展历程可以追溯到20世纪初的行为主义心理学。
行为主义者认为,心理过程是不可观察或可测量的,因此应该把注意力集中在可观察到的行为上。
在这种观点下,黑箱理论提出了一种解决心理过程问题的方法。
在1920年代和1930年代,美国心理学家约翰·B·沃森和布尔
修斯·弗雷德里克·斯金纳等人提出了关于黑箱理论的观点。
沃
森认为,心理过程可以通过研究刺激与反应之间的关系来理解,而斯金纳则进一步发展了这一观点,提出了操作性条件反射理论。
他们的研究方法主要基于动物实验,通过刺激-反应的关
系来解释行为。
然而,随着时间的推移,黑箱理论开始受到批评。
因为它过于关注外部刺激与行为之间的关系,忽略了个体内部的心理过程。
心理学家开始意识到,要全面理解人类的行为,必须考虑认知、情感和动机等内部过程。
在20世纪60年代,认知心理学的兴起推动了对黑箱理论的更深入探讨。
认知心理学家通过研究人类思维和信息处理过程,提出了一种更全面的心理过程解释模型。
他们强调思维、记忆、注意、感知和解决问题的能力等认知过程对行为的重要性。
随着技术的进步,神经科学的发展还为黑箱理论的探索提供了新的研究手段。
现代技术如功能磁共振成像(fMRI)和脑电
图(EEG)可以直接监测大脑的活动,为黑箱理论的研究提供了实证证据。
总结起来,黑箱理论的发展历程经历了从行为主义关注刺激-反应的关系到认知心理学强调内部心理过程的转变。
随着技术的不断进步,黑箱理论仍在不断发展,以更全面和准确地理解人类行为。
一、黑箱及黑箱方法1.黑箱在控制论中,通常把所不知的区域或系统称为“黑箱”,而把全知的系统和区域称为“白箱”,介于黑箱和白箱之间或部分可察黑箱称为“灰箱”。
一般来讲,在社会生活中广泛存在着不能观测9却是可以控制的“黑箱”问题。
比如,我们每天都看电视,但我们并不了解电视机的内部构造和成像原理,对我们而言,电视机的内部构造和成像原理就是“黑箱”。
2.黑箱方法黑箱是我们未知的世界,也是我们要探知的世界。
如何了解未知的黑箱呢?我们只能在不直接影响原有客体黑箱内部结构、要素和机制的前提下通过观察黑箱中“输入”、“输出”的变量,得出关于黑箱内部情况的推理,寻找、发现其内部规律,实现对黑箱的控制。
这种研究方法叫做黑箱方法。
二、黑箱理论在职场中的运用1.黑箱理论在商务谈判场合的使用谈判是人际交往中的一种特殊的双向沟通方式,对于从事领导工作、公关行业、职业推销者而言,谈判能力可以直接决定其工作进展和事业成功度。
随着市场经济的发展和各类竞争的加剧,各行各业之间、人与人之间的争议随时发生。
当事人(谈判的关系人)、分歧点(协商的标的)、接受点(协商达成的决议)作为谈判的三要素时刻出现在职场中。
在双方当事人为了各自利益,围绕分歧点进行反复论证讨价还价,最终共同设定接受点的过程中,接受点一度作为“黑箱”存在,所以,谈判的过程,也是黑箱被逐渐打开的过程。
举例说明:某公司公关部与某装修公司商谈会议室装修问题。
对方将报价单传真过来,说这间会议室的装修费用需要30万。
公关部认为这个价钱还算是个老实价,但是,并不清楚对方最终会以什么样的价格成交。
而装修公司也并不清楚公关部最终会接受什么样的价格,成交价对双方而言,是“黑箱”,而为了确保各自利益,双方都不抢先打开黑箱。
公关部看到对方的报价单,只回了一句:价格太高,难以接受。
装修公司又发了一纸传真:您能接受什么样的价格呢?公关部回道:我只能接受最优惠的价格。
装修公司调整了价格后回复:28万。
十三. 实验:用多用电表探索黑箱内的电学元件
【要点导学】
1.实验原理:
分别用多用电表的电流档、电压档、欧姆档与黑箱内的电学元件相连接,根据欧姆定律和串并联电路的特点,对连接后多用电表反映出来的信息判断出黑箱内电学元件的名称和连接方式。
2.电学黑箱:一些电学元件按某种规则连接好,藏于箱内,接线柱露于箱外的箱子叫电学黑箱子。
一般的“电学黑箱子”有四种,一是纯电阻黑箱子;二是纯电源黑箱子;三是由电阻和电源组成的闭合电路黑箱子;四是含电容器、二极管的黑箱子。
3.本实验所用的主要器材有:多用电表、二极管若干只,电学黑箱、电阻、小螺丝刀、电池、滑动变阻器、导线若干。
4.多用电表的使用方法:
(1)观察多用电表外形,认识选择开关、量程选择及测量方法,检查指针是否停在表盘左端的电流零刻度线上。
若不指零,用小螺丝刀进行调零,然后将红、黑表笔分别插入“+”、“一”插孔,电流从红表笔流入,从黑表笔流出。
(2)电流测量可以用干电池和电阻组成简单电路,让学生测量电路中的电流。
(3)电压测量可以让学生测量干电池两端的电压,指导学生选择电压档及合适的量程,分清楚红表笔是电压表、电流表的正接线柱,黑表笔是负接线柱。
(4)电阻的测量要选择欧姆档,先进行电阻调零(将红、黑表笔短接,调节调零电位器,使表的指针指示电阻零点,即满偏电流处),然后将电阻接入两表笔间,读出电阻值。
还可以让学生测量小灯泡灯丝的电阻。
(5)用欧姆表测二极管的电阻,让学生了解二极管的单向导电性。
交换二极管的两极测电阻,一次电阻很大,一次较小。
由于欧姆表内部有电源,黑表笔为内部电源的正极,红表笔是负极。
当测到二极管电阻较小(导通)时,与黑表笔连接的是二极管的正极,由此可以判别二极管的极性。
5.二极管及其单向导电性:
晶体二极管是由半导体材料制成的电学元件,熟悉图14—13—1中的二极管的外观、种类和符号;在电路中的符号如图所示,用图14—13—2中的实验可以了解它的单向导电性。
甲图中小灯泡发光,说明二极管处于正向导通状态,乙图中小灯泡不发光,说明二极管加反向电压时不导通。
图14—13—1 图14—13—2
6.用多用电表探测电学黑箱的基本要点是: (1)用电压表探测黑箱的接点之间中有无电源。
(2)用欧姆表(需要改变欧姆表红、黑表笔连接)探测黑箱接点之间的电阻、二极管情况。
(3)运用恒定电流知识,综合分析、判断推理各元件的连接方式。
7.“电学黑箱”问题的分析方法
为了根据对黑盒外部线柱的测试结果,判定黑盒内部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外,还必须善于利用电压表和多用表欧姆档进行测试(注意:若要用欧姆表测试,必须先用电压表判定盒内无电源后,才能进行),并对结果做出正确的分析和判断,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。
任意两接线柱之间的电压均为零——盒内无电源;有的接线柱之间电压为零: ①两接线柱由无阻导线短接;
②或两接线柱中至少有一个与电源断路;
③或两接线柱之间有电动势代数和为零的反串电池组。
(3)电压最大——两接线柱间有电源。
(4)正向和反向电阻值差很大——两接线柱之间有二极管。
(5)有充、放电现象(欧姆表指针先偏转,然后又回到“∞"刻度)——两接线柱之间有电容器,在分析和解答黑盒问题时,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,还可能有无数解,“黑盒问题”的这一特点,对培养求异思维能力具有特殊的意义. 【范例精析】
例1 (2003年江苏省高考题)要测量一块多用电表直流10mA 档的内阻A R (约为40Ω),除此多用电表外,还有下列器材:直流电源一个(电动势E 约为1.5V ,内阻可忽略不计),电阻一个(阻值R 约为150Ω),电键一个,导线若干.
要求(1)写出实验步骤;(2)给出A R 的表达式.
解析 (1)实验步骤:①用多用电表的直流电压档测量电源电动势E . ②用多用电表的Ω档测电阻阻值R . ③将多用电表置于直流10mA 档,与电阻R 及电键串联后接在电源两端,合上电键,记下多用电表读数I . (2)R
I E R A
-=
拓展 本题主要考查多用表的多种用途,多用表既可以作为电压表来测电源的电动势,又可以作为欧姆表测定值电阻阻值,在测多用表10mA 档的内阻时还可以作为电流表,读出电流值。
故试题有一定的综合性和灵活性。
学生出现的错误有二种:一是直接代入电源电动势1.5V ,电阻阻值150Ω进行计算;二是没有充分利用多用表的直流电压档、欧姆档对电源电压、所给电阻阻值进行测量,然后再调到10mA 的直流档测量其内阻。
在物理学习中要注重全面了解物理仪器的原理、功能和使用方法,并能灵活使用。
例2 有一只电阻和一只半导体二极管串联,装在盒子里。
盒子外面只露出三个接线
柱A 、B 、C ,如图14—13—3所示,今用多用电表的欧姆档进行测量,测量的阻值如下表所示,试在虚线框中画出盒内元件的符号和电路。
拓展 解题时,首先明确元器件的特点,即电阻无极性,而二极管的正向电阻很小,反向电阻很大;再须明确选择多用表的欧姆档测量时,表内电源接入电路起作用,红表笔与表内电源的负极相连、黑表笔与表内电源的正极相连,故红表笔的电势低,黑表笔的电势高,再根据测量结果进行合理的猜测即可得到结果。
【能力训练】
1.晶体二极管具有导电性,若图14—13—
5中的小灯泡发光,那么电路中a 端和b 端应分别接到电池组的____极和____极。
2.(1997年上海高考题)用多用电表测电阻。
(1)每次换档后,需重新_______,再进行测量.
(2)如果表的指针偏转过大,为使测量比较精确,应将选择开关拨至倍率较_____ (填大或小)的档位上.
(3)某次测电阻时,表的指针位置如图14—13—6所示,则该电阻的测量值是______Ω.
图14—13—3
图14—13—4
图14—13—6
图14—13—5
3.关于多用电表刻度盘上的刻度,下列说法正确的是 ( )
A .测量电压、电流和电阻时,所用的刻度都是均匀的
B .测电阻时,各档位的测量范围都是0~∞,所以测量时不需要选择档位
C .电阻档的零刻度线与电压档的零刻度线是重合的
D .电阻档的零刻度线与电流档的满刻度线重合
4.一同学用多用电表的欧姆档测量一个“220V 、40W ”的白炽灯泡的电阻值,测量结
果为90Ω,但用公式P=U 2
/R 计算该灯泡的阻值是1210Ω,下列说法准确的是 ( )
A .两个电阻值相差太大是不正常的,一定是实验时,读错了
B .两个电阻值不同是正常的,因为欧姆表测电阻的误差大
C .两个电阻值相差太大是不正常的,可能是出厂时把灯泡的功率标错了
D .两个电阻值相差很大是正常的,1210Ω一个是灯泡正常工作(温度很高)时的电阻值,90Ω是灯泡不发光(室温)时的电阻值。
5.如图14—13—7所示的一个盒子,盒外有四个接线柱A 、B 、C 、D ,盒内有四个电阻,阻值均为6Ω,分别通过导线接在接线柱上。
用欧姆表测得各接线柱之间的电阻值如下:
R AB =6Ω,R AC =R AD =10Ω,R CD =R BC =R BD =4Ω,试在图上画出盒内电阻的连接图。
6.(2000年苏、浙、晋高考题)电阻R 1,R 2,R 3连接成如图所示的电路,放在一个箱中(图中虚框所示),箱面上有三个接线柱A ,B ,C 。
请用多用电表和导线设计一个实验,通过在A ,B ,C 的测量,确定各电阻的阻值,要求写出实验步骤并用所测的值表示电阻R 1,R 2,R 3。
【素质提高】
7. (1997年全国高考题)在图14—13—8所示电路的三根导线中,有一根是断的,电源、电阻R 1、R 2及另外两根导线都是好的。
为了查出断导线,某同学想先将多用电表的红表笔接在电源的正极a ,再将黑表笔分别接在电阻R 1的b 端和R 2的c 端,并观察多用电
表指针的示数,在下列选档中,符合操作规程的是 ( )
图14—13—7
A .直流10V 档
B .直流0.5A 档
C .直流2.5V 档
D .欧姆档
8.图中方框内有一个有电池、两个电阻R 1、R 2和导线组成的电路,A 、B 、C 、D 是这个电路的四个接线柱。
已知R 2=3R 1,电池的电动势为E ,内阻为零。
测得U AB =E ,U BD =0,U AC =U CD /3。
请在图中方框内画出电路图。
9.如图所示方框内有三个电学元件,用多用电表电压档测量a 、b 、c 、d 任意两点间的电压均为零。
用欧姆档测量:(1)红表笔接a ,黑表笔接b 测出一定电阻值;(2)红表笔接a ,黑表笔接d 测出的电阻值比(1)中测到的小;(3)红表笔接b ,黑表笔接a 欧姆表指针几乎不偏转;(4)红表笔接c ,黑表笔接d 和红表笔接d ,黑表笔接c 测出的电阻值相同;(5)b 、c 之间,不管表笔如何,测到的电阻均为零。
请画出方框内的电路。
图14—13—8。