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章节课题 1．2 实训室及仪器 课时 2节
教 学 目 的 1.了解电工实训室的电源配置、基本设施。 2.了解实训室常用工具和仪器。
重点难点 重点：实训室常用工具和仪器的使用。 难点：常用仪器的结构和使用方法。
教学方法 课堂讲授与练习相结合，综合学生实际，适当处理教材，因材施教，讲解问题时力求清晰明了，注意引导学生对本课程的兴趣和调动学生的学习积极性，并通过练习加深对所学知识的理解与掌握，尽可能达到好的教学效果，以提高学生的理论水平。
教具及参考书 1.《电工基础》 李梅主编 机械工业出版社 2.《电工电子技术基础》 王兆义主编 高等教育出版社 3.《电工基础》 谭恩鼎主编 高等教育出版社 4.《电工基础》 薛涛主编 高等教育出版社
作业 P8~9 1-3-1 1-3-6
课 后 小 结 1.不同电工实训室的设置和功能。 2.电工实训室常用工具介绍。 3.电工实训室常用仪器仪表的结构、使用及使用时的注意事项。
教学内容 1.2 实训室及仪器 教学目的 掌握：常用仪器的结构和使用方法。 技能要求 掌握：常用工具和仪器的使用 教学内容 1.2. 实训室及仪器 12.1 电工实训室介绍 1.“台式”电工实训室 图1-1是电工实训台的一种，实训电路安装在实训台上，实训时只需连接上适当的导线。主要训练学生的测量、调试能力，不能训练学生的安装技能。 2. 网孔板式安装实训室 图1-2是网孔板式安装实训台，该实训台可以将实训器件由学生安装在网孔板上，然后连接导线，组成实际控制电路。该实训台由于实训器件都是电工的实际器件，连接导线也是按照电工的操作规范，线头进行剖削处理、弯曲、旋紧；导线走线槽，与工程实际安装非常接近。该实训台即可训练学生的安装技能，又可训练学生测量、调试能力。 无论是磁体产生的磁场还是导线中电流产生的磁场，其本质是一样的，即磁场都是由电流产生的。 2．铁磁材料的磁化特性 a) 磁化前 b) 磁化后 给铁磁材料外加磁场强度H，通过电磁测量仪表测得磁感应强度B，可得到H与B的关系曲线，即磁化曲线。通过对磁化曲线的分析，可得出铁磁材料的磁化特性为： （1）高导磁性 B 与H基本上呈线性关系。此段曲线是电动机、变压器、电磁铁等电器的应用曲线 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质（如硅和锗）。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比，半导体的导电能力则会根据周围状态（或条件）改变其性质。如温度升高，光照增强，掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后，使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体，根据掺入杂质的不同，可得到二种不同类型的半导体：N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。
教学内容 2. 安装板式实训室 图1-3是电工安装实训室，该实训室有安装实训桌和供安装的实训板，安装工具和测量表具和仪器。实训桌上配备单相和三相电源，供学生试机时使用。该实训室更接近于施工现场，在安装板上可以采取和工程控制柜上相同的安装工艺，训练学生的电器安装技能。 半导体器件 教学目的 掌握：二极管的基本特性；二极管和三极管器件的外形和电路符号；三极管的电流分配关系。 理解：二极管的伏安特性曲线和主要参数；三极管的放大作用和主要参数。 了解： 三极管场效应管的结构，场效应管的分类。 技能要求 掌握： 万用表判别二极管和三极管的质量和电极的方法。 了解： 场效应管的保存、取用、焊接的操作要领。 教学内容 1.1 晶体二极管 1.1.1半导体的基本知识 1. 什么是半导体 半导体是介于导体和非导体之间的物质（如硅和锗）。与导体和绝缘体具有能或不能传导电流那样非常明显的性质相比，半导体的导电能力则会根据周围状态（或条件）改变其性质。如温度升高，光照增强，掺杂质等均会使半导体的导电能力大为增强。 2. 半导体的分类 纯净的半导体称为本征半导体。在纯净半导体中掺入杂质元素后，使导电性能增强的半导体,称为杂质半导体，根据掺入杂质的不同，可得到二种不同类型的半导体：N型半导体和P型半导体。各种半导体之间的关系如图1.1.1所示。
教学内容 1.2.2 电工实训室常用工具 1.试电笔 试电笔又称验电笔或测电笔（见图1-4所示）。其检测电压在500 V以下，是一种低压电工工具，用于测量电路是否带电。如果用试电笔的笔尖和电路接触，氖管点亮，则电路带电，人体不能触及。 2.电工刀 电工刀分普通式和三用式两种。普通式电工刀如图1-5所示，按其刀片长度分大号和小号两种规格。三用式电工刀增加了锯片和锥子，可用来锯电线板槽和锥钻木螺钉的底孔。电工刀主要用来剥削较硬的导线(如黑皮线、单股塑料硬线等)的绝缘层，还可以用来削制小木砖或切割木台的缺口。 3.旋具 旋具又叫改锥，俗称起子（见图1-6所示）。其种类很多，按头部形状的不同，可分为“一”字形和“十”字形两种形式。旋具主要用来旋紧或放松螺钉。
教学内容 4.钢丝钳 钢丝钳的功能较多，可以夹持、弯扭和剪切金属薄板，剪断导线和细金属丝；还可以用来剥去导线的绝缘外皮，也可以用来扳转小的有角螺母或用来起钉子等。其外形及功能如图1-7所示。使用时用右手握住钳柄，根据需要分别使用钳头的4个部位。 5.剥线钳 剥线钳主要用来剥除线芯截面积为6mm2以下的塑料橡胶导线端部的绝缘层。使用时将剥离的绝缘长度定好后，放入比导线线径稍大的刃口中用手握紧钳柄，导线绝缘皮即被剥离。 使用时选择的切口直径应稍大于线芯直径。如果切口的直径小于线芯直径，就会切伤芯线。剥线钳的外形如图1-8所示。 6.尖嘴钳 尖嘴钳头部尖细，适用于在狭小的工作空间操作。在把导线与接线柱连接起来时，我们常用它来将导线线芯弯成圆环状后套在螺栓上。尖嘴钳还可以用来夹持小螺母、小零件进行电气安装等。带刀口的尖嘴钳能剪断细小的金属丝。尖嘴钳外形如图1-9所示。
教学内容 7.断线钳 断线钳又称偏口钳，可剪断较粗的金属丝、线材及电线电缆等，如图1-10 所示。 8.扳手 扳手分为活扳手(俗称活动扳手)或呆扳手(俗称固定扳手)，是用来紧固和起松螺母的一种专用工具。活扳手外形及使用方法如图1-11所示。 1.2.3 实训室常用仪器仪表 1.MF47型指针式万用表 MF47型指针式万用表由表头(测量机构)、测量线路、转换开关三个基本部分组成，其外形如图1-12 所示。
教学内容 指针式万用表使用方法： 在使用前应检查指针是否指在机械零位上，如不指在机械零位上可旋转表盖上的调零器，使指针指在机械零位上。将测试棒红、黑插头分别插入“+”、“一”插孔中。 1)直流电流的测量 测量0.05～500 mA电流时，转动转换开关至所需挡位；测量5 A电流时，将转换开关放在500 mA直流挡上，红表笔插头插入“5 A”插孔，而后将测试棒串接于电路中。 2)交直流电压的测量 测量交流10～1 000 V或直流0.25～1 000 V电压时，转动转换开关至所需要的挡位；测量交直流2 500 V电压时，将转换开关旋至交流1 000 V或直流l 000 V挡，红表笔插头插入“2 500 V”插孔，而后将两表笔跨接于被测电路两端。 3)直流电阻的测量 转动转换开关至所需测量的电阻挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准于欧姆“0”位上，然后再进行测量。测量电路中的电阻时，应先断电，如电路中有电容器，则应先行放电。 指针式万用表使用注意事项： 1) 本表虽有保护装置，但使用时仍应遵守规程，以避免意外损失。测量高电压大电流时，为避免烧坏开关，应在切断电流情况下，变换挡位；测量未知电压或电流时，应先选择最高挡位，待第一次读数完毕后，根据被测量值的实际大小，再转换到合适的挡位。 2) 测量高电压时，要站在干燥的绝缘板上用一手操作，防止意外事故发生。 3) 表中干电池应定期检查、更换，以保证测量精度。 4) 测量时要注意挡位是否正确，特别是测量高电压时要认真核对，以防扳错挡位而将表烧坏。
教学内容 2. DT-830型数字式万用表 数字式万用表是一种多功能、多量程的数字显示仪表，种类繁多，与指示式万用表比较，具有测量准确度高、分辨率高、抗干扰能力强、功能齐全、操作方便以及读数迅速准确等优点。数字式万用表主要由液晶显示屏、A/D转换器、转换开关等组成。 在测量时，由于变换器电路不同，所以也不允许扳错挡位，以避免造成万用表损坏。该表面板如图1-13所示。 1) 数字式万用表使用方法 使用时，将黑表笔插入“COM”插孔，红表笔在测量电压或电阻时插入“V·”插孔；测量小电流时插入“mA”插孔；测量大电流时插入“10A”插孔。根据被测量的性质和大小，把转换开关旋到适当的挡位，将电源开关置于“ON”位置，即可进行测量。测毕，不要忘记把电源开关扳到“OFF”位置。 2)交直流电压的测量 测量交流10～1 000 V或直流0.25～1 000 V电压时，转动转换开关至所需要的挡位；测量交直流2 500 V电压时，将转换开关旋至交流1 000 V或直流l 000 V挡，红表笔插头插入“2 500 V”插孔，而后将两表笔跨接于被测电路两端。 3)直流电阻的测量 转动转换开关至所需测量的电阻挡，将两表笔短接，调节欧姆调零旋钮，使指针对准于欧姆“0”位上，然后再进行测量。
教学内容 3. SHl724型晶体管直流稳压电源 晶体管直流稳压电源是用来提供可调直流电压的电源设备。它可将交流电压转换成负载所要求的直流电压，在电网电压或负载变化时，能使输出电压保持稳定不变。从这个意义上讲，其内阻是很小的，可近似地看作直流理想电压源。 直流稳压电源的型号众多，但它们的结构原理和使用方法基本相同，现以SHl724型晶体管直流稳压电源为例作简单介绍。 SHl724型晶体管直流稳压电源具有体积小、性能稳定、工作可靠等优点，并具有短路和过载保护功能，使用方便。 SHl724型晶体管直流稳压电源的面板如图l-14所示。 直流稳压电源使用方法： 1）当仪器接入220 V交流电源后，将电源开关扳到“通”的位置，电源指示灯亮，表示交流电源已经接通。 2）面板上方中间的电压表为两路共用的输出电压指示仪表，通过电压表下面的“输出指示”按键开关可进行I路或Ⅱ路的输出电压指示的切换。 3）使用时先调节粗调旋钮，然后再调节微调旋钮，使输出电压为所需要的电压值。 4）当由于外电路故障使电源出现过载或短路时，输出电压下降为零，处于保护状态。当故障排除后，按动“启动”开关，电源即恢复工作。
教学内容 直流稳压电源使用注意事项： 1）要注意输出电压接线端的“+”、“－”区别，不要接反。 2）虽然电源具有短路保护功能，但在使用中要注意不要带电将两输出端短路。 3）稳压电源只能工作在输出功率的情况，不允许从电源的输出端吸收电功率（与蓄电池有本质区别）。 4）面板上的电流表和电压表只作监视用，在实验时准确的电流或电压值要通过外接仪表进行测量。 4. XD－2型低频信号发生器 信号发生器是用来产生电信号的电子仪器。它的种类繁多，根据用途的不同，分为正弦波信号发生器和非正弦波信号发生器；根据频率高低又分为低频信号发生器和高频信号发生器。电工实验中常用的为低频信号发生器。 XD－2型低频信号发生器面板如图l-15所示。 信号发生器使用方法如下： 1）将“输出细调”旋钮逆时针旋到底，开启电源，预热3～5 n、in。 2）频率调节 将“频率范围”旋钮旋至所需频段，再依次转动三个“频率调节”旋钮，使之旋至所需要的频率。例如，需要信号发生器输出频率为465 kHz，则调整方法为：将“频率范围”旋钮置100～1 000 kHz中间的“点”位置，“频率调节”×1旋钮置于4、×0.1旋钮置于6、×0.01旋钮置于5，则信号发生器输出频率为465 kHz。
教学内容 3）幅度调节 当输出电压在1～5 V范围内，把“输出衰减”置于0 dB，改变“输出细调”，输出电压由机上监视电压表读出。当输出电压在1 V以下时，改变“输出细调”，使监视电压表指示一个固定整数，然后改变“输出衰减”，便可得到所需要的电压值。“输出衰减”每挡的衰减量不是按电压值衰减量刻度，而是以dB(分贝)为刻度。表1-1给出分贝衰减数与电压衰减倍数之间的换算关系。 使用低频信号发生器的注意事项： 1）仪器与被测电路连接时，要注意信号发生器的“地”是接机壳的，必须与被测电路的“地”或其他测量仪器的机壳连接在一起，如果接反，则会引起干扰或造成短路。 2）信号发生器在使用时要防止输出短路；各旋钮在转动时速度要慢，用力不要过猛，以避免仪器的损坏。 5. SR－8双踪示波器 示波器是一种把电信号变成人眼能直接观察的图形的电子显示仪器。光点在荧光屏上Y轴的移动距离与输入电压的瞬时值成正比；光点在X轴的移动距离与时间成正比，这两种运动的合成结果，就使输入电压信号显示在荧光屏上。我们利用示波器可以对信号的波形、幅度、频率、相位等进行观察和测量。 示波器的种类很多，使用方法类似，实验室中常用的为单踪通用示波器或双踪示波器。下面介绍SR－8双踪示波器的面板控制功能及使用方法（见图1-16所示）。
教学内容 示波器的使用方法： ①开机前，按要求对示波器进行初始调整。 ②开启电源，在荧光屏上应看到扫描亮线。如看不到扫描亮线，可按下“寻迹”按键，根据光迹所在位置，调节Y轴与X轴“位移”旋钮，使亮线位于示波器荧光屏的中间位置。 ③根据被测信号的性质、大小和频率范围，将扫描速度选择开关“t／div”、输入衰减开关“V／div”、Y轴输入耦合选择开关“AC一⊥一DC”和显示方式开关等置于正确位置，由YA或YB轴输入插座输入被测信号，适当调节“电平”旋钮，即可在荧光屏上观察到稳定的信号波形。

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