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文檔簡介
1、.設計性實驗 黑盒子實驗報告一、實驗任務盒里的元件可能是:干電池、定值電阻、電容器、半導體二極管。盒外可見的兩接線端之間也可能為斷路或短路的情況。各元件連接在接線端(或插座)上,兩個接線端(或插座)之間裝接一個元件,元件之間不連成并聯回路。要求設計實驗方案和檢測步驟,判定盒內元件。1.學習依據不同類型電學元件的特性對元件進行判別;2.進一步熟悉數字萬用表等電學儀表的使用;3.根據實驗室提供的儀器自行設計方案,檢測黑盒子內元器件類型和位置,再進一步確定元件的物理量數值。二、實驗要求自行設計合理而又簡捷的程序,對給出的黑盒子進行測試,判定盒中元件類型,并寫出測試記錄和作出判定的依據,對于電池,要判
2、定其正負極,并測出其電動勢,對于二極管,要判定其正負極,并測出二極管的正向導通壓降,如果判斷元件為電容和電阻,要求測出其數值。(實驗過程不得自行打開盒子)1、根據實驗任務,查閱有關資料。2、自擬實驗步驟和直接測量數據的記錄表格。3、選擇實驗儀器(型號或規(guī)格)。4、對實驗方案作可行性報告分析。5、根據設計實驗方案,將測量的數據填入表中,正確寫出實驗測量結果。6、對實驗結果進行比較、分析、討論。三、實驗儀器型暗盒實驗箱、直流穩(wěn)壓電源、數字式萬用表、電阻箱、開關、導線四、實驗內容圖11 211 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 判斷有無干電池:可用電壓表測兩接線柱間
3、電壓,若有一定電壓,可確定為干電池,如當電壓表接通時指針稍有擺動而又回到零位,則是電池與電容串聯。2判斷有無二極管:設計電路如圖,將電源與直流電流表串聯,并串聯一個定值電阻R,將導線連接兩端鈕,觀察電流表讀數,再交換連接兩端鈕,觀察電流表讀數,若兩次讀數,一次幾乎為0,一次有一定的讀數,可確定為二極管,并根據讀數可確定二極管正負。判斷有無電容:當黑盒子兩端鈕間有電容存在時,可用直流電源串聯直流電壓表或直流電流表接到兩端鈕。如電表指針擺動一下后又回到原位。以此可判斷端鈕間有電容存在。但電容值較小或電表靈敏度不夠高時可能會看不到擺動現象。 可以用圖電路來判別端鈕間是電阻、電容。逐步增大信號源的頻率
4、,并始終保持信號源輸出電壓0不變,測量Uab。當增大時,若Uab不變,則端鈕ab間為;若Uab也增大,則為;若Uab減小,則為。這是因為電阻值與頻率無關;而電容的容抗 隨上升而減小。 6、方案的可行性分析1).技術條件可行性分析:該實驗所需的技術條件已有,所需儀器普遍并且方便使用,可達到預期目標。2).經濟可行性分析:實驗所需儀器價格實惠,性能優(yōu)越,可供大多數人使用??傮w分析:方案可行,實驗步驟不復雜,值得嘗試。五、原始數據記錄表格設計 表(一)紅筆位置12345678黑筆位置21436587數據現象紅筆位置910111213141516黑筆位置109121114131615數據現象六、數據處理方法判定盒中元件類型,并寫出測試記錄和作出判定的依據,對于電池,要判定其正負極,并測出其電動勢,對于二極管,要判定其正負極,并測出二極管的正向導通壓降,如果判斷元件為電容和電阻,要求測出其數值。已知電阻0與頻率值,則可通過測量電壓ab與R0,利用串聯電路電壓比等于阻抗比關系求出元件數值。 若元件為電阻,有 () 若元件為電容,有 () 若元件為電感,有 () 七、實驗注意事項1
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