电学黑盒子机械1810张诗语20183550.doc

大学物理实验报告 实验名称： 电学黑盒子 学院：机械工程与自动化学院 专业：机械工程 班级：1810 学号姓名：张诗语 电话实验日期： 2019 年 10 月 10 日 第 5 周 星期 四 第 三 节 实验室房间号：建筑馆117 实验组号：第11组 成绩 指导教师 批阅日期 年 月 日 1. 实验目的： 1、学习依据不同的电学元件的特性对元件进行鉴别。 2、进一步熟悉示波器、数字万用表等仪器的使用。 3、通过设计检测试验步骤培养分析判断能力。 2. 实验器材： 名称 编号 型号 精度 信号发生器 万用表 黑盒子 导线 实验原理（请用自己的语言简明扼要地叙述，注意原理图需要画出，测试公司需要写明） 确定有无电池 使用万用电表的直接电压量程进行检测若显示一定的电压，则两接线柱之间为电池，由显示数值的正负号判断电池正负极。 二极管的判断 使用万用表二极管量程对两个接线柱交换表笔各测一次。若一侧导通一侧不导通则为发光二极管。 电容的判断 使用万用电表的大电阻量程，若示数慢慢增大，直到最高位为“1”；短路放电后，重复检测都可以看到此现象，则两接线柱间的元件为电容 电阻、电感的判断 将两元件串联与信号发生器连接，逐步增大频率，用万用表交流电压档分别测量两元件的电压，电压减小，则为电阻；若增大，则为电感。 电阻的测量 用万用表电阻档直接测量电阻值 电容的测量 把电阻与电容串联并接通信号发生器，信号发生器用正弦波频率100Hz和200Hz，用万用表交流电压档，测出电阻和电容上的电压，计算出容抗，计算电容值 7、电感的测量 把电阻与电感串联并接通信号发生器，信号发生器用正弦波频率1000Hz和2000Hz，用万用表交流电压档，测出电阻和电感上的电压，计算出感抗，计算电感值 4. 实验内容与步骤 1、使用万用电表的直接电压量程进行检测，发现1为电池，电池电压为1.3530V.红色接线柱一端为正极 2、使用万用表二极管量程对两个接线柱交换表笔各测一次。 发现2为二极管，红色为正极。 使用万用电表的大电阻量程，若示数慢慢增大，直到最高位为“1”；短路放电后，重复检测都可以看到此现象。以此判定4为电容 将剩下元件串联与信号发生器连接，逐步增大频率，用万用表交流电压档分别测量两元件的电压，判断3为电感，5为电阻。 用万用表电阻档直接测量电阻值。 6、把电阻与电容串联并接通信号发生器，信号发生器用正弦波频率100Hz和200Hz，用万用表交流电压档，测出电阻和电容上的电压。 7、把电阻与电感串联并接通信号发生器，信号发生器用正弦波频率1000Hz和2000Hz，用万用表交流电压档，测出电阻和电感上的电压。 5.实验记录（注意：单位、有效数字、列表） 6. 数据处理及误差分析 1、所测的电阻三次取平均值 R=1098.3? 可认定电阻已知。根据表2数据，计算电容值 100Hz时，C=7.192μF 200Hz时，C=6.599μF 可认定电阻已知。根据表3数据，计算电感值 1000Hz时，L=0.153H 2000Hz时，L=0.152H 误差分析： 仪器和设备存在误差 示数不断变化，观测者读数存在误差 7. 思考题及实验小结 1、用万用表电阻档怎样判断二极管，如何判断其正负极 2、电阻和电感用万用表都可以测出电阻值，如何区分这两个元件。 答： 万用表调到欧姆档，进行调零后，将二极管接到万用表的两个表笔之间，若表盘指针指示的电阻值很小，说明二极管两端加的是正向电压，即黑表笔接的是二极管的正极，红表笔接的是二极管的负极;反之，若表盘指针指示的电阻值很大，说明二极管两端加的是反向电压，黑表笔接的是二极管的负极，红表笔接的是正极。 将两元件串联与信号发生器连接，逐步增大频率，用万用表交流电压档分别测量两元件的电压，电压减小，则为电阻；若增大，则为电感. 实验小结： 本次实验判断了黑盒子内的元件，测量了电源电压，电阻阻值，电阻，电容，电感上的电压，计算了电容和电感值。验证了二极管正反向电阻值相差很大，对于较小的电感和电容可通过交流信号源，利用感抗、容抗的表现判断，电感与电阻直流性质相同，而交流性质不同。电阻元件的阻值不随交流电源频率而变，电感的阻抗随电源频率而变。 以下内容为报告保留内容，请勿填写或删除，否则影响实验成绩 上课时间： 上课地点： 任课教师： 报告得分： 教师留言： 操作得分： 教师留言： 预习得分： 预习情况：