黑盒子实验报告—设计性实验.doc

黑盒子研究 班级： 学号： 姓名： 联系方式： 实验时间： 一、引言 黑盒子（暗盒实验箱）是判定电学元件实验中使用的密封元件盒，盒里的元件可能是：干电池、定值电阻、电容器、电感器（变压器）、半导体二极管。黑盒子实验需要我们依据不同类型电学元件的特性对元件进行判别，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。从而培养设计检测步骤及综合分析的能力。 二、实验任务 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.培养设计检测步骤及综合分析的能力。 4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。 三、实验要求 1.查阅有关资料，了解电学元件的特性及对元件进行判别的常用设计方法； 2.根据本实验要求，熟悉相关电子元器件特性及参数，初步设计表格和实验方案； 四、实验测试仪器 1.型暗盒实验箱、2.数字式万用表 五、实验内容设计 1.首先确定盒中有无电池，可用万用电表的电压档确定.若两端有电压,则可判断为电池, 2.判断有无二极管。可用万用电表的电阻档（*1K档或*10K档）测两接线柱间电阻，交换表笔之后再测量。若两测量数值相差较大，可确定为二极管。由于万用电表的红表笔接自带电源的正极，而黑表笔接自带电源的负极，如图三所示。则说明，有正常读数时，红表笔所对应的是二极管的正极。 3..判断有无电容。用万用表欧姆档（*100或*1K）测两个接线柱电阻，若出现断路且有放电现象，即表针先有一偏转马上又回到无穷，可确定有电容存在。 4.判断电阻。用万用电表欧姆档互换表笔两次测量两接线柱间电阻，若阻值不变，则两接线柱间可能有电阻。但是同时也得考虑在小电阻时是否为短，在对大电阻时是否为断路。用电流表和导线，以及一个定值电阻（用于保护检验电路），若干干电池形成一个回路来检测时否为电阻，如为电阻同时也可计算出电阻的阻值。 六、原始数据记录表格设计 红笔位置 1 2 3 4 5 6 7 8 黑笔位置 2 1 4 3 6 5 8 7 数据现象 红笔位置 9 10 11 12 13 14 15 16 黑笔位置 10 9 12 11 14 13 16 15 数据现象 七、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Ｒ0与频率ｆ值，则可通过测量电压Ｕab与ＵR0，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Ｒ，有?……………（１） 若元件为电容Ｃ，有?……………（２） 　若元件为电感Ｌ，有?……………（３） 七、实验注意事项 1、 万用电表各档位不能混用，不能用电流档和欧姆档直接测黑箱。 2、 万用电表测量前一定要看清楚转换开关所置的位置防止烧坏表头。 3、 测量过程中，接通电源前应先检查电路的安全性。 4、 万用电表使用时应注意保护电表，尽可能从最安全的档开始测量，然后逐步换挡。 5、 在测有电源时判断是电源还是为充电的电容时禁止用一段导线或电流表接黑箱两端，避免烧坏电源。 八、实验误差分析（注意分类） 1、 系统误差 （1）测量和读数的时候产生的误差 （2）实验仪器本身的误差 （3）实验者操作时的不当所导致的误差 2、偶然误差： （1）计算时产生的误差 （2）将所测量的一对插孔弄混 （3）环境所造成的误差 黑盒子实验 1 1 211 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16