《电工学》实验教学大纲
课程名称:电工学实验
课程总学时:48+15
课程总学分:3+1
实验学时:15
课程属性:专业基础
适用专业:物理学
开设学期:8
本大纲执笔人:阚林生 审稿人:李铮 审定人:谢国秋
一、课程简介、教学目的与要求
《电工学实验》是为物理教育本科生第八学期开设的专业技术课,是一门重在实际操作,从理论向实践过度的实验课程。本课程独立设置,与《电工学》理论紧密结合,使学生通过实验具体认识各种电路元件的特性,能够基本掌握常用电工电子仪器仪表(万用表、信号源、直流稳压电源等)的正确使用方法,掌握基本电路参数的测量方法及技巧,验证电路的基本定律,观察电路工作时有关物理现象,加深对电工学基础理论的理解和认识;初步学习电路的设计方法。培养学生严肃、认真、端正的实验态度。学会写出合格的实验报告(包括对测试结果数据的基本分析、处理)。提高学生今后将要从事的中学物理教学的电学实验能力,并使其获得今后指导中学生电工科技活动的能力。
二、实验项目内容与学时分配
序号 | 实验项目名称 | 计划学时 | 实验类型 | 开出要求 | 实验目的与基本要求 |
01 | 含源一端口网络 | 3 | 验证 | 必开 | 验证戴维宁定理,并用方法测定等效电动势和等效电阻;了解最大功率传递条件。 |
02 | 含有受控源电路的研究 | 3 | 验证 | 必开 | 熟悉受控源的特性;通过理论分析和实验验证掌握含有受控源的线性电路的分析方法;正确地列写电路方程,应用叠加定理、戴维宁定理分析这种电路。 |
03 | 交流电路小实验 | 3 | 验证 | 必开 | 观察、分析电容、电感、电阻元件在交直流电路中的作用;观察、分析电容、电感、电阻元件上电流、电压有效值之间的关系;研究电流的频率对电抗的影响;学习函数信号发生器的使用。 |
04 | RLC串联电路的幅频特性和谐振现象 | 3 | 验证 | 必开 | 测量RLC串联电路的幅频特性(谐振曲线);研究串联谐振现象及电路参数对谐振特性的影响。 |
05 | 电路过渡过程的研究 | 3 | 综合 | 必开 | 加深对RC电路过渡过程的了解;学习用示波器观察微分电路和积分电路的过渡过程现象。 |
三、实验成绩考核办法
总评成绩=预习20%+操作50%+实验报告30% 。实验总评成绩按30%折算到课程成绩
四、实验教材和参考书
使用教材:自编讲义
主要参考资料:
《电工学》 高等教育出版社 王力 主编
《TPE-DG电工实验箱实验指导书》清华大学科教仪器厂
《高等学校基础课实验教学示范中心建设标准(讨论稿)》
《电工与电路分析实验大纲》 安3451515新时代赌场物电学院
安徽师范大学物电学院《电工与电路分析》实验教学大纲
五、主要使用的仪器设备
模似万用表、数字万用表、实验箱、直流稳压电源、函数信号发生器、示波器
《电工学实验》大纲
拟稿:电工学实验室 阚林生 审定:电子信息工程系
计划学时数:30+2
实验课类型:专业基础实验
设置情况:独立设课
面向专业:物理教育(专科)
开课时间:第二学年第一学期
考核方式:综合考核
指导书:《TPE-DG电工实验箱实验指导书》清华大学科教仪器厂编
主要参考资料:
[1] 《电工学》 高等教育出版社 秦曾煌 主编
[2] 《电工与电子技术实验教程》 王紫婷 主编
目的要求:
1、提高学生今后将要从事的中学物理教学的电学实验能力,并使其获得今后指导中学生电工科技活动的能力;
2、为后续课程“电子技术”的学习打下一定的基础;
3、加深对电工学方面基础理论知识的理解,并获得一些较新的电工实用技术;
4、学会电工基本仪器、仪表的使用方法;
5、掌握电工学实验中的操作方法和测试方法。
实验项目与提要:
序号 | 实验项目 | 时数 | 人组数 | 实验性质 | 实验类别 | 目的要求 | 主要仪器 |
01 | 元件的伏安牲 | 3 | 2 | 测量 | 必做 | 测定线性电阻和非线性电阻的伏安特性;了解欧姆定律适用范围;掌握直流电流表和直流电压表的使用方法;学会选择电表量程。 | 直流电流表(多量程)、直流电压表(多量程)、实验箱、直流稳压电源。 |
02 | 电阻的串并联电路 | 3 | 2 | 研究 | 必做 | 应用欧姆定律研究串并联电路的特点;培养联接实验电路和能力;学会正确使用电流表和电压表。 | 直流电流表(多量程)、直流电压表(多量程)、实验箱、直流稳压电源。 |
03 | 含源一端口网络 | 3 | 2 | 验证 | 必做 | 验证戴维宁定理,并用方法测定等效电动势和等效电阻;了解最大功率传递条件。 | 直流电流表(多量程)、直流电压表(多量程)、实验箱、直流稳压电源。 |
04 | 三端变阻器的研究 | 3 | 2 | 研究 | 选做 | 研究变阻器的调压特性,学习分析和处理实验数据的方法;掌握计算变阻器分压是的容量(阻值)。 | 直流电流表(多量程)、直流电压表(多量程)、实验箱、直流稳压电源。 |
05 | 简装万用表线路的计算、搭接与校验(一)(直流电压与直流电流部分) | 3 | 2 | 研究 | 选做 | 了解万用表直流电压档和直流电流档的结构和工作原理;学会万用表直流电压档和直流电流档简单的设计方法;学会万用表直流电压档和直流电流档的组装与调试。 | 100表头、直流电流表(作标准表,1.5级)、直流电压表(作标准表,1.5级)、实验箱、直流稳压电源。 |
06 | 简装万用表线路的计算、搭接与校验(二)(直流欧姆档部分) | 3 | 2 | 研究 | 选做 | 了解万用表直流欧姆档的结构和工作原理;学会万用表直流欧姆档简单的设计方法;学会万用表直流欧姆档的组装与调试。 | 100表头、实验箱、直流稳压电源。 |
07 | 简装万用表线路的计算、搭接与校验(三)(交流电压部分) | 3 | 2 | 研究 | 必做 | 了解万用表交流电压档的结构和工作原理;学会万用表交流电压档简单的设计方法;学会万用表交流电压档的组装与调试。 | 100表头、交流电流表、实验箱。 |
08 | 含有受控源电路的研究 | 3 | 2 | 验证 | 必做 | 熟悉受控源的特性;通过理论分析和实验验证掌握含有受控源的线性电路的分析方法;正确地列写电路方程,应用叠加定理、戴维宁定理分析这种电路。 | 数字万用表、实验箱。 |
09 | 交流电路小实验 | 3 | 2 | 研究 | 选做 | 观察、分析电容、电感、电阻元件在交直流电路中的作用;观察、分析电容、电感、电阻元件上电流、电压有效值之间的关系;研究电流的频率对电抗的影响;学习函数信号发生器的使用。 | 信号发生器、直流电流表、直流电压表、交流电流表、交流电压表、稳压电源。 |
10 | RLC串联电路的幅频特性和谐振现象 | 3 | 2 | 研究 | 选做 | 测量RLC串联电路的幅频特性(谐振曲线);研究串联谐振现象及电路参数对谐振特性的影响。 | 整流系交流电流表、整流系交流电压表、信号发生器、实验箱。 |
说明:(1)本大纲主要参照高等师范类院校电磁学实验大纲,结合本实验室现有实验设备制订的;
(2)本大纲适用于物理(师范类)专业;
(3)计划总学时数38,其中2学时数为绪论课。