中职电子技术实验教学案例集

中职电子技术实验教学案例集前言电子技术是一门实践性极强的学科，实验教学在中职电子技术课程中占据着至关重要的地位。它不仅是理论知识与实际应用之间的桥梁，更是培养学生动手能力、观察分析能力、创新思维以及严谨工作态度的关键环节。本案例集旨在为中职电子技术教师提供一套贴近教学实际、操作性强、富有启发意义的实验教学参考方案。案例的选取以中职电子技术核心知识点为依托，注重基础技能的训练与工程实践能力的初步培养，力求使学生在亲自动手的过程中深化对理论知识的理解，提升职业素养，为未来的职业发展奠定坚实基础。案例一：常用电子仪器的基本操作——万用表的使用一、实验名称万用表的认识与基本测量二、实验目的1.熟悉指针式万用表和数字式万用表的面板结构及各旋钮、量程的功能。2.掌握使用万用表测量电阻、直流电压、直流电流的基本方法。3.理解测量过程中量程选择的原则及读数方法。4.培养规范使用仪器的良好习惯和安全操作意识。三、实验器材1.指针式万用表（如MF47型）2.数字式万用表（如VC890D型）3.直流稳压电源4.定值电阻若干（不同阻值，如几百欧、几千欧、几十千欧）5.待测直流电压源（可用电池）6.面包板、导线若干7.小功率碳膜电阻（作为待测电阻）四、实验原理万用表是一种多用途的电子测量仪器，一般可测量直流电流、直流电压、交流电压、电阻等。其核心是一个灵敏的磁电式电流表（表头）。通过转换开关接入不同的测量电路（分流器、分压器、整流器、欧姆表电路等），实现不同参数和量程的测量。*电阻测量：利用欧姆定律，通过内部电池提供电源，使电流流过被测电阻，根据电流大小间接测量电阻值。测量前需进行欧姆调零。*直流电压测量：表头与分压器串联，根据串联分压原理扩展量程，测量时并联在被测电路两端。*直流电流测量：表头与分流器并联，根据并联分流原理扩展量程，测量时串联在被测电路中。五、实验步骤（一）指针式万用表的使用1.外观检查与调零：检查表头指针是否指在零位，若未指零，用机械调零螺丝进行调整。2.测量电阻：*将转换开关旋至“Ω”档合适量程（估计被测电阻值，选择使指针尽量指在表盘中间区域的量程）。*两表笔短接，调节“欧姆调零旋钮”，使指针指在“0Ω”处。（每更换一次量程，需重新调零）。*将两表笔分别接触待测电阻两端（注意电阻应脱离电路），读取表盘上相应的欧姆刻度值，并乘以量程倍率，得到电阻测量值。记录数据。*分别测量已知阻值的定值电阻和未知电阻。3.测量直流电压（以测量电池电压为例）：*将转换开关旋至“DCV”档合适量程（估计电池电压，如1.5V或3V档）。*红表笔接电池正极，黑表笔接电池负极。*读取表盘上“DCV”刻度值。记录数据。4.测量直流电流：*按图连接简单串联电路：直流稳压电源（调至3V左右）、限流电阻（几百欧）、万用表（作为电流表）串联。*将万用表转换开关旋至“DCA”档合适量程。*断开电路，将万用表红表笔接电路正极一侧断点，黑表笔接电路负极一侧断点，使万用表串联接入电路。*接通电源，读取表盘上“DCA”刻度值。记录数据。（二）数字式万用表的使用1.测量电阻：*将转换开关旋至“Ω”档，选择合适量程（或使用自动挡）。*两表笔分别接触待测电阻两端，显示屏直接显示电阻值。记录数据。2.测量直流电压：*将转换开关旋至“DCV”档，选择合适量程（或使用自动挡）。*红表笔接被测电压正极，黑表笔接负极。显示屏直接显示电压值及极性。记录数据。3.测量直流电流：*电路连接同指针式万用表测电流。*将转换开关旋至“DCA”档合适量程（或使用自动挡）。*串联接入电路，显示屏直接显示电流值及极性。记录数据。六、数据记录与处理测量项目万用表类型量程选择测量值标称值/参考值相对误差(可选):-------------:---------:-------:--------:------------:--------------电阻测量(已知)指针式数字式电阻测量(未知)指针式--数字式--直流电压(电池)指针式数字式直流电流指针式--数字式--七、注意事项1.使用前务必熟悉万用表各旋钮、按键的功能及量程范围，避免误操作损坏仪表。2.测量时，手不要同时接触表笔金属部分，以免引入人体电阻影响测量精度（尤其在高阻档和高压档）。3.测量电压时，万用表必须并联在被测电路两端；测量电流时，必须串联在被测电路中。严禁用电流档或电阻档测量电压！4.测量较高电压或大电流时，严禁带电切换量程。5.测量完毕，应将转换开关旋至交流电压最高档或“OFF”档。6.保持表笔清洁，避免短路。八、思考与拓展1.为什么指针式万用表测量电阻时需要进行欧姆调零？而数字式万用表通常不需要？2.用万用表测量电阻时，如果发现指针偏转角度很小（或很大），应如何调整量程？3.若不小心用电流档去测量电压，可能会发生什么后果？4.尝试用万用表判断一个二极管的正负极及好坏。案例二：单管共射极放大电路的组装与测试一、实验名称单管共射极放大电路的组装与测试二、实验目的1.掌握单管共射极放大电路的组成及工作原理。2.学会合理选择和使用元器件，按照电路原理图进行正确组装。3.掌握静态工作点的调整与测量方法。4.学会测量放大电路的电压放大倍数、输入电阻和输出电阻。5.观察静态工作点变化对放大电路输出波形的影响，理解失真现象。三、实验器材1.双踪示波器2.函数信号发生器3.直流稳压电源4.指针式或数字式万用表5.面包板一块6.三极管(如9013或3DG6)一只7.电阻若干(根据设计电路参数确定，如Rb1、Rb2、Rc、Re、Rl等)8.电解电容若干(如C1、C2、Ce)9.导线若干四、实验原理单管共射极放大电路是最基本的低频电压放大电路。它以三极管为核心放大元件，输入信号通过耦合电容C1加至三极管基极，引起基极电流变化，经三极管电流放大作用，集电极电流发生更大变化，再通过集电极负载电阻Rc将电流变化转换为电压变化，最后经耦合电容C2输出。发射极是输入回路和输出回路的公共端。*静态工作点（Q点）：是指输入信号为零时，三极管各电极的直流电压和电流值(IBQ,ICQ,UCEQ)。由基极偏置电路（本实验采用分压式偏置电路，具有稳定Q点的作用）决定。*电压放大倍数Au：输出电压有效值Uo与输入电压有效值Ui之比，Au=Uo/Ui。*输入电阻ri：从放大电路输入端看进去的等效电阻，ri=Ui/Ii。*输出电阻ro：从放大电路输出端看进去的等效电阻（不接负载时）。五、实验步骤1.电路设计与参数估算：（教师可提供参考电路及参数，或引导学生进行估算）*给定电源电压Ucc(如+12V)，三极管β(如100)。*估算Rb1、Rb2、Rc、Re等元件参数，确定耦合电容和旁路电容的容量。2.元器件检测：*用万用表检测三极管的引脚及好坏，判断其三个电极（B、C、E）。*用万用表检测电阻阻值是否与标称值相符。*（可选）用电容表或万用表电容档检测电容是否漏电或击穿。3.电路组装：*在面包板上按原理图插接电路。注意：*三极管引脚、电解电容正负极性不要接错。*电阻、电容等元器件的标称值朝外，便于检查。*导线应短捷，避免交叉混乱，确保接触良好。*暂时不接入信号源和负载Rl。4.静态工作点的调整与测量：*接通直流稳压电源，将电压调至Ucc(如12V)，接入电路。*用万用表直流电压档测量三极管各电极对地电压：UBQ、UCQ、UEQ。*根据UEQ计算IEQ≈(UBQ-UBEQ)/Re(硅管UBE≈0.7V)。*计算UCEQ=UCQ-UEQ。*若静态工作点与设计值偏差较大，可调整偏置电阻Rb1或Rb2的阻值。记录调整后的静态工作点数据。5.动态参数测试：*接入输入信号：将函数信号发生器输出端接至放大电路输入端（C1左端），信号发生器设置为正弦波输出，频率f=1kHz，幅度先调小。*观察输出波形：用示波器探头接放大电路输出端（C2右端，暂不接负载Rl）。调节信号发生器输出幅度，使示波器上显示出不失真的正弦波。*测量电压放大倍数Au：*用示波器或交流毫伏表分别测量输入电压Ui的有效值和输出电压Uo的有效值（在不失真情况下）。*计算Au=Uo/Ui。记录数据。*测量输入电阻ri(近似法)：*在信号源与放大电路输入端之间串联一个已知电阻Rs(如1kΩ)。*保持信号发生器输出幅度不变，用交流毫伏表（或示波器）测量信号源开路电压Us和放大电路输入端电压Ui。*则ri≈(Ui/(Us-Ui))*Rs。记录数据。*测量输出电阻ro(近似法)：*保持输入信号Ui不变，先不接负载Rl，测量输出电压Uo'。*接入负载电阻Rl(如1kΩ或2kΩ)，测量输出电压Uo。*则ro≈(Uo'/Uo-1)*Rl。记录数据。6.观察非线性失真：*逐渐增大输入信号Ui的幅度，观察示波器上输出波形的变化，直至出现明显的截止失真或饱和失真。*分别记录截止失真和饱和失真的波形特点。*减小输入信号，使波形恢复不失真。六、数据记录与处理1.静态工作点数据Ucc(V)UBQ(V)UEQ(V)UCQ(V)UCEQ(V)IEQ(mA)(计算值):------:------:------:------:-------:----------------2.动态参数数据信号频率f(Hz)Ui(mV)Uo(V)(空载)Au(空载)Uo(V)(带载Rl=?)Au(带载)ri(kΩ)(计算值)ro(kΩ)(计算值):-------------:------:------------:--------:----------------:--------:---------------:---------------1k3.失真波形描绘：画出观察到的截止失真和饱和失真波形简图，并注明现象。七、注意事项1.电路组装完毕，经教师检查无误后方可接通电源，防止短路烧毁元器件或电源。2.调整静态工作点时，注意不要使三极管功耗过大。3.测量过程中，注意万用表的量程和交直流档位切换。4.使用示波器时，注意探头的接地夹要可靠接地，避免干扰。5.信号发生器输出幅度不宜过大，以免波形严重失真。6.实验结束，先关闭电源，再拆除电路。八、思考与拓展1.静态工作点过高或过低分别会引起什么样的非线性失真？如何通过调整Rb1或Rb2来改善？2.如果电路中Ce（发射极旁路电容）开路，对电路的静态工作点和电压放大倍数有何影响？3.负载电阻Rl的大小对电压放大倍数Au有何影响？4.如何提高放大电路的输入电阻？如何降低输出电阻？实验教学实施建议1.预习要求：实验前，要求学生认真阅读实验指导书，明确实验目的、原理和步骤，查阅相关元器件知识，写出预习报告。2.分组合作：可将学生分成若干小组，每组2-3人，明确分工，培养协作精神。3.巡回指导：教师在学生实验过程中应加强巡回指导，及时发现和纠正操作中的错误，解答学生疑问，引导学生思考。对动手能力较弱的学生要重点帮扶。4.强调规范：严格强调仪器设备的操作规程和安全用电规范，培养学生严谨的科学态度和良好的实验习惯。5.鼓励探究：鼓励学生在完成基本实验内容后，进行一些拓展性尝试，如改变电路参数观察结果变化，尝试不同的输入信号等。6.报告撰写：要求学生独立完成实验报告