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文档简介
黑盒子实验设计性实验 黑盒子实验报告一、实验任务盒里的元件可能是:干电池、定值电阻、电容器、半导体二极管。盒外可见的两接线端之间也可能为断路或短路的情况。各元件连接在接线端(或插座)上,两个接线端(或插座)之间装接一个元件,元件之间不连成并联回路。要求设计实验方案和检测步骤,判定盒内元件。1.学习依据不同类型电学元件的特性对元件进行判别;2.进一步熟悉数字万用表等电学仪表的使用;3.根据实验室提供的仪器自行设计方案,检测黑盒子内元器件类型和位置,再进一步确定元件的物理量数值。二、实验要求自行设计合理而又简捷的程序,对给出的黑盒子进行测试,判定盒中元件类型,并写出测试记录和作出判定的依据,对于电池,要判定其正负极,并测出其电动势,对于二极管,要判定其正负极,并测出二极管的正向导通压降,如果判断元件为电容和电阻,要求测出其数值。(实验过程不得自行打开盒子)1、根据实验任务,查阅有关资料。2、自拟实验步骤和直接测量数据的记录表格。3、选择实验仪器(型号或规格)。4、对实验方案作可行性报告分析。5、根据设计实验方案,将测量的数据填入表中,正确写出实验测量结果。6、对实验结果进行比较、分析、讨论。三、实验仪器型暗盒实验箱、直流稳压电源、数字式万用表、电阻箱、开关、导线四、实验内容图11 211 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 判断有无干电池:可用电压表测两接线柱间电压,若有一定电压,可确定为干电池,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判断有无二极管:设计电路如图,将电源与直流电流表串联,并串联一个定值电阻R,将导线连接两端钮,观察电流表读数,再交换连接两端钮,观察电流表读数,若两次读数,一次几乎为0,一次有一定的读数,可确定为二极管,并根据读数可确定二极管正负。判断有无电容:当黑盒子两端钮间有电容存在时,可用直流电源串联直流电压表或直流电流表接到两端钮。如电表指针摆动一下后又回到原位。以此可判断端钮间有电容存在。但电容值较小或电表灵敏度不够高时可能会看不到摆动现象。 可以用图电路来判别端钮间是电阻、电容。逐步增大信号源的频率,并始终保持信号源输出电压0不变,测量Uab。当增大时,若Uab不变,则端钮ab间为;若Uab也增大,则为;若Uab减小,则为。这是因为电阻值与频率无关;而电容的容抗 随上升而减小。 6、方案的可行性分析1).技术条件可行性分析:该实验所需的技术条件已有,所需仪器普遍并且方便使用,可达到预期目标。2).经济可行性分析:实验所需仪器价格实惠,性能优越,可供大多数人使用。总体分析:方案可行,实验步骤不复杂,值得尝试。五、原始数据记录表格设计 表(一)红笔位置12345678黑笔位置21436587数据现象红笔位置910111213141516黑笔位置109121114131615数据现象六、数据处理方法判定盒中元件类型,并写出测试记录和作出判定的依据,对于电池,要判定其正负极,并测出其电动势,对于二极管,要判定其正负极,并测出二极管的正向导通压降,如果判断元件为电容和电阻,要求测出其数值。已知电阻0与频率值,则可通过测量电压ab与R0,利用串联电路电压比等于阻抗比关系求出元件数值。 若元件为电阻,有() 若元件为电容,有() 若元件为电感,有() 七、实验注意事项
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