黑盒子实验报告-设计性实验

1、黑盒子实验设计性实验 黑盒子实验报告班级：统计与信息类103班 学号：4 姓名：吴欣怡 联系方式：* 实验时间：2011.05.28一、实验任务盒里的元件可能是：干电池、定值电阻、电容器、电感器（变压器）、半导体二极管。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

2、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

3、图11 211 3 4 5 6 7 8 9 10 11 1213 14 15 16 用万用表直流电压挡（或直流电压表）判断有无电池。若某两端钮间有电压则有电池在内。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：可用万用电表（1K 档或10K档）测两接线柱间电阻，并交换表笔后再测量，若两测量数值相差较大（或者两次测量中有一次指针根本不动，表明二极管的反向电阻为非常大），可确定有二极管存在。由 于欧姆表（指针表）的红表笔接自带电源的负极，而黑表笔接自带电源的正极，则如图 黑红红黑图3图2比较图2所测显示的读数图3所测显示的读数，来判定二极管的正负极。判断有无电容：

4、当黑盒子两端钮间有电容存在时，用万用表的电阻挡（也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、电容或电感。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；电感的感抗随上升而增大；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

5、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