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积累实践经验 提高实验效率

时间:2022-12-08 09:10:41 公文范文 来源:网友投稿

在实验教学中经常会碰到一些有趣的实验现象,如果对其加以分析研究,挖掘出与课堂教学相关的知识内容,就会对理论教学或实验教学产生很大的促进和辅助作用。在解决实际问题中,有时会迸发奇思妙想,如果及时把握和运用,将会收到意想不到的效果。笔者在实验教学中留心观察和思考,总结积累了点滴实践经验,并且应用于实验教学中,对提高实验教学效率很有帮助。

1 检测逻辑电平显示器

在数字电路实验中,经常使用由发光二极管(LED)组成的逻辑电平显示器,有的实验一次性用到16个之多。在实验之前必须对将要用到的每个电平显示器的功能进行检测,否则可能会影响实验结果。一般的检测方法是:将连接线的一端接到高电平,另一端与电平显示器的输入端一个一个地接触,观察发光二极管是否发光,从而判断电平显示器的功能是否正常。这样一个一个地检测,费时费力。

笔者在实践中摸索出检测电平显示器功能是否正常的一个好方法。笔者教授数字电路实验使用的THD-2数字电路实验箱,面板上并排有16个逻辑电平显示器,每个电平显示器对应一个电平输入端,电平显示器所在电路由+5 V电源供电。检测时,接通实验箱总电源和+5 V电源开关,用单个手指接触电平输入端,LED发光,表明电平显示器功能正常;LED不发光,表明LED损坏或电平显示器电路出故障。如果一只手接触电平输入端,而另一只手放在大理石实验台面上,LED发光效果就更加明亮。此法要注意其他手指不能接触实验箱及其他电器。

如图1所示逻辑电平显示器电路图,稳压管D给三极管T基极提供一个较高的发射极电位,使基极必须具有足够高的电压才能使T导通。当手指接触逻辑电平显示器电平输入端时,人体感应电压(电源引起的50 Hz工频干扰信号,用示波器测得其有效值约为3.5 V)加到三极管T基极,使T导通,从而使LED发光。此法对其他电路构成的电平显示器不一定适用。

2 检测万用表

在电子技术实验中,尤其是在模拟电路实验中经常用到指针式万用表。由于指针式万用表没有自动保护功能,在使用时经常烧坏保险管或表内其他元件,所以实验前应做万用表检测工作。一般指针式万用表欧姆挡(或电流挡)的检测方法是把万用表功能键打到欧姆挡(或电流挡),短接两表笔(或在路测电流),指针偏转,说明保险管完好、表内电路基本正常;指针不动,就可能是以下几种情况:表笔断路、保险丝熔断、无电池或电池接触不良(检测欧姆挡)、表内电路故障。针对前3种故障,学生在课堂上能自行解决。因此,检测的重点是表内电路是否有故障。如果只检测几块万用表,用这样的检测方法还可行;如果要检测大量的万用表,用这样的检测方法就显得效率太低。

在检测大量万用表欧姆挡和电流挡功能是否正常时,笔者采用的方法:如图2所示,准备一块完好的万用表(以下简称样表),功能键打到欧姆挡×100 Ω,待测表功能键打到欧姆挡×100 Ω;将样表的黑表笔插到待测表“+”孔内,样表的红表笔插进待测表的“-”孔内,如果指针不偏转而检查电池和保险是好的,则表明待测表欧姆挡内部电路损坏;再将待测表功能键打到直流电流挡5 mA,表笔接法不变,如果指针不偏转而检查保险是好的,则表明待测表电流挡内部电路损坏。注意待测表作为电流表使用时,其内阻很小,样表欧姆挡和待测表电流挡量程都不能太小,否则电流太大会造成待测表新故障。

3 巧用常开和常闭联动开关

在数字电路实验的智力竞赛抢答器实验中,选手抢答开关和主持人控制开关电路如图3所示。抢答开关通常打到低电平,只有在抢答时才打到高电平,而抢答完毕到下一轮抢答开始前又必须回复到低电平。一般实验教材中抢答开关多采用逻辑开关,每改变一次逻辑开关的高、低电平状态必须动手操作一次,且将逻辑开关扳来扳去不很方便,难以达到“抢”的效果。一旦忘记将逻辑开关回复到低电平,一轮抢答结束,主持人将控制开关S打到低电平清除信号,再将控制开关S打到高电平使系统进入工作状态但并未宣布下一轮抢答开始时,抢答开关处于高电平的就会造成违规抢答。

经过实践比较,笔者用常开和常闭联动开关取代逻辑开关,很好地解决了上述问题。如图4所示,通常常闭开关S1接通,信号输入端D接到低电平;按下按钮时,常闭开关S1断开,常开开关S2接通,信号输入端D转接到高电平,表示选手发出抢答信号;释放按钮时,信号输入端D又自动转接到低电平。在实验中采用常开和常闭联动开关来替代逻辑开关,既方便操作,又提高了抢答速度。在后续的检测抢答器灵敏度的实验步骤中,还可以用一小块硬板(如面包板)放在一排常开和常闭联动开关按钮上,快速压下硬板能很方便地模拟出各位选手一起抢答动作。主持人控制开关S亦可作类似改进。

实践表明,灵活运用实验设备,适当改进操作方案,使操作方便、快捷、省事,能收到更好的实验效果。

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