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1、WORD格式可編輯電學黑盒子實驗課程名稱普通物理學實驗指導教師學生姓名學號合作者學院理工學院系實驗時間專業(yè)技術知識共享WORD格式可編輯【摘要】實驗要求在不打開盒子的前提下，設計實驗方案和檢測步驟，使用示波器、信號發(fā)生器、數字萬用電表等儀器，判定盒內元件分布。實驗報告首先介紹實驗原理，列出實驗所需器材，闡述實驗過程，列出實驗所得數據并進行分析計算得到結果。最后，總結實驗的過程中存在的問題和需要改進的地方，并提出心得。關鍵詞：二極管、電容、電感?！緦嶒炘怼?、確定有無電池使用萬用電表的直流電壓量程進行檢測。若顯
2、示一定的電壓，則兩接線柱間為電池，由顯示數值的正負號可知電池正負極。2、二極管的判斷使用萬用電表電阻量程對兩個接線柱交換表筆各測一次。若差別很大，則兩接線柱間的元件為二極管；若電阻值相等，則兩接線柱間的元件為電阻；若兩次都是無窮大，需要進一步檢測。3、電容、電感的判斷（1）使用萬用電表的電阻量程，若示數慢慢增大，直到最高位為“1”；短路放電后，重復檢測都可以看到此現象，則兩接線柱間的元件為電容。將元器件與電阻箱串成RC電路，用示波器觀察放電過程，確定電容數值。（2）使用信號發(fā)生器。逐步增大頻率，若兩接線柱間的電
3、壓不變，則為電阻；若增大，則為電感；若減小，則為電容。同時測出元件數值?！緦嶒瀮x器】信號發(fā)生器，示波器，萬用表，電阻，黑盒子，導線，開關等。【實驗步驟】編號為4的黑盒子：da4專業(yè)技術知識共享WORD格式可編輯bc1、判斷有無電池使用萬用電表的電壓量程，表筆接到任意兩個接線柱，分別測量，電表均無示數，說明盒內無電池。2、二極管的判斷使用萬用電表電阻量程，測量dc兩接線柱間的阻值，發(fā)現正反向阻值相同。可以判斷dc間的元件為電阻。接著測量cb間電阻。紅表筆接b黑表筆接c時，電阻較小，反接電阻較大?？梢耘袛嘣骷槎?/p>
4、極管，得知方向。然后測量ba間的電阻。紅表筆接b黑表筆接a時，電阻較大，反接電阻差別很大。可以判斷元器件為二級管，得知方向。最后測量ad間的電阻。紅表筆接a黑表筆接d時，電阻較小，且電阻值為上述三組正向電阻之和，反接電阻較大，根據前面兩二極管的方向，可以判斷兩接線柱斷路。編號為9的黑盒子：ad9cb1、判斷有無電池使用萬用電表的電壓量程，表筆接到任意兩個接線柱，分別測量，電表均無示數，說明盒內無電池。2、二極管的判斷同樣的方法，得知ad、dc之間為二級管，方向可知。專業(yè)技術知識共享WORD格式可編輯測量bc間電
5、阻，兩次檢測正反向測量結果都是無窮大。對元件進行充分放電后，看到示數慢慢增大，直到超出量程，重復測量仍可以觀察到此現象，可以判斷兩接線柱間元件為電容。將ad兩接線柱之間元件與100歐姆電阻串聯組成電路，用信號發(fā)生器來判斷元件性質。逐步增大信號源頻率，測量到兩接線柱間的電壓減小，可以確定為電容。最后測量ab間電阻，正反向無窮大，可以判斷為斷路。【實驗數據】編號為4的黑盒子：1、電壓表示數均為零2、紅黑紅黑紅黑紅黑紅黑紅黑紅黑紅黑Dccdcbbcbaabadda阻值21.9千歐21.9千歐193千歐30.5千歐50
6、.6兆歐32.5千歐110.2千歐48.6兆歐壓降（V）0.2860.281dacb編號為9的黑盒子：1、電壓表示數均為零。2、紅黑紅黑紅黑紅黑紅黑紅黑紅黑紅黑專業(yè)技術知識共享WORD格式可編輯dccdcbbcbaabadda阻值23.2千歐11.7兆歐60.3兆歐34.1千歐壓降（V）0.260.285根據示波器的示數來求得電容的數值：1.96/e=0.72V=720MvC=1.5【調試過程與誤差分析】主要的調試過程在編號為9的黑盒子其中bc段電容的判定及測量。需要信號發(fā)生器接入RC串聯電路，在示波器上讀取數
7、據計算出電容數值，在此過程中，重點在于調節(jié)示波器產生正確的波形，這是正確計算的前提，要逐步緩慢增加頻率大小，若不能達到要求需要及時更換電阻，電阻的取值要太大，過大的阻值會給調節(jié)帶來困難，繼續(xù)調節(jié)頻率以形成合適的波形，讀取數據進行計算。實驗過程中，各個電表都會產生誤差，表筆與接線柱的接觸不良等因素也或產生誤差。示波器示數的讀取也會產生誤差，應多讀幾次取平均值。1、系統(tǒng)誤差??專業(yè)技術知識共享WORD格式可編輯（1）儀器誤差：這是由于儀器本身的缺陷或沒有按規(guī)定條件使用儀器而造成的，如電表精確度不高。?（2）理論誤差
8、：實驗條件不能達到理論公式所規(guī)定的要求，或者是實驗方法本身不完善所帶來的誤差。如伏安法測電阻時電表內阻對實驗結果的影響。??2、偶然誤差?電源電壓波動造成的誤差。?專業(yè)技術知識共享
