《电工与电子技术实验》2014版课程教学大纲

《电工与电子技术实验Ⅰ》教学大纲

课程编号：2703003课程类别：专业基础课 适用专业：材料、金属、无机非等 课程属性：独立设课 课程总学时：总学分：实验学时：18 学分：1  执笔人：师楠  审定人：桑林  审批人：徐文娟

一、实验性质及教学目标

《电工与电子技术实验Ⅰ》是面向全校理工科非电类相关专业学生开设的一门重要的专业基础实验课程，是一门独立设课的必修课程。

通过本课程的学习，使学生加深并巩固相关课程的理论知识。通过规范的实验训练，使学生掌握示波器、信号发生器等常用的电工、电子仪器的使用方法，掌握电路测量和调试的基本技能，加深对电工、电子线路工作原理的理解与应用，培养学生理论联系实际的能力，提高学生的动手、设计、分析问题和解决问题的能力，为今后从事工程技术工作和科学研究打下良好的基础。

二、实验项目

备注：另有绪论课2学时，期末操作考试1学时。选做时，相同性质的实验只选一个。

三、实验概述

实验一：电路元件伏安特性的测绘

目的：掌握线性、非线性元件伏安特性参数的逐点测试方法；掌握线性、非线性元件伏安特性曲线的绘制方法；掌握根据伏安特性曲线判定元件类型的方法。

原理概述：电路元件的伏安特性可用该元件上的端电压与流过该元件的电流之间的函数关系来表示。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：实际测量的伏安特性曲线与理想的伏安特性曲线基本吻合。

实验二：示波器与信号发生器的使用

目的：初步掌握示波器的使用方法，会用示波器观察电信号波形，能定量测出信号的波形参数；初步掌握信号发生器的使用方法，学会信号发生器准确的调出相应的信号；了解示波器在实际中的应用。

原理概述：示波器使用原理、信号发生器使用原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用示波器测量电信号的周期、幅值。

应得到的实验结果和数据：测量给定信号的幅值、周期。

实验三：电压源与电流源的等效变换

目的：掌握电源外特性的测试方法；验证电压源与电流源等效变换的条件。

原理概述：电压源与电流源在满足一定的条件下是可以等效的。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量理想和负载情况下的电流值、电压值。通过实验数据，掌握电源等效变换条件。

实验四：基尔霍夫定律与叠加原理的验证

目的：验证基尔霍夫定律的正确性，加深对该定律的理解；明确在理论计算与实际问题分析中该定律所发挥的作用；验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解；学会用电流插头、插座测量各支路电流。

原理概述：基尔霍夫定律、叠加原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：通过实验数据验证电路应当满足基尔霍夫定律和叠加原理。

实验五：正弦稳态交流电路的相量分析

目的：加深对正弦稳态电路中电压、电流相量的理解，以及研究正弦稳态电路中电压、电流相量之间关系；掌握实际电路的接线方法，初步了解启辉器、镇流器等非线性元件在实践中的作用；通过日光灯电路培养实践能力，进一步了解改善电路功率因数的意义和方法；熟练掌握对交流仪器、仪表的使用。

原理概述：相量法的原理，通过并联电容提高功率因数的原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电压值、电流值和功率值。

应得到的实验结果和数据：RC串联电路中电压向量满足电压三角形关系，并联适当大小的电容后，电流值减小，功率因数得到提高。

实验六：异步电动机继电接触控制

目的：了解按钮、接触器等常用控制电器的结构及其使用方法；通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际电路的方法；加深理解三相异步电动机的工作原理；掌握三相异步电动机正反转线路的控制原理与方法。

原理概述：异步电动机工作原理，电动机正反转工作原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生连接电路，教师检查后观察控制现象。

应得到的实验结果和数据：电动机能够正转和反转。

实验七：SSI组合逻辑电路的设计与测试

目的：练习简单组合逻辑电路的设计与调试；掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。

原理概述：组合逻辑电路设计原理。

方法与手段：教师讲授指导后学生自行设计，教师审查后，学生连接电路、调试测量。

应得到的实验结果和数据：设计的电路要满足设计要求。

实验八：四人表决器的设计

目的：掌握四人表决器的设计步骤与方法；掌握四人表决器的接线与测试方法。

原理概述：根据设计要求列出真值表后写出逻辑表达式并化简，根据逻辑表达式画出逻辑电路图，安装逻辑电路并测试。

方法与手段：教师讲授指导后学生自行设计，教师审查后，学生安装电路、测试电路。

应得到的实验结果和数据：设计的电路要满足设计要求。

四、主要仪器设备

1、电工电子教学实验台；

2、双踪示波器。

五、教学形式

学生课前预习，课堂进行实验操作，课后完成数据处理并写出完整实验报告。

六、考核方式与成绩评定方法

电工与电子技术实验课成绩由平时成绩、实验报告成绩、期末考试成绩三部分组成。

平时成绩占10%，实验报告成绩占50%，期末考试成绩占40%。

七、教材及主要参考资料

教材：桑林、邳志刚.电工与电子技术实验教程.化学工业出版社，2016年3月。

参考书：秦曾煌.电工学.高等教育出版社，2009年5月。

八、说明（略）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

《电工与电子技术实验Ⅱ》教学大纲

课程编号：2703001 课程类别：专业基础课 适用专业：安全、机械、矿加  课程属性：独立设课

课程总学时：总学分：实验学时：36 学分：2  执笔人：师楠   审定人：桑林  审批人：徐文娟

一、实验性质及教学目标

《电工与电子技术实验Ⅱ》是面向全校理工科非电类相关专业学生开设的一门重要的专业基础实验课程，是一门独立设课的必修课程。

通过本课程的学习，使学生加深并巩固相关课程的理论知识。通过规范的实验训练，使学生掌握示波器、信号发生器等常用的电工、电子仪器的使用方法，掌握交、直流电路测量和调试的方法，掌握通过调节波形和频率来设计LED照明控制电路的方法，掌握数字电路的设计、安装与调试等基本技能，加深对电工、电子线路工作原理的理解与应用，培养学生理论联系实际的能力，提高学生的动手、设计、分析问题和解决问题的能力。为今后从事工程技术工作和科学研究打下良好的基础。

二、实验项目

备注：另有绪论课2学时，期末操作考试1学时。选做实验时，从11个选做实验中选5个项目。

三、实验概述

实验一：电路元件伏安特性的测绘

目的：掌握线性、非线性元件伏安特性参数的逐点测试方法；掌握线性、非线性元件伏安特性曲线的绘制方法；掌握根据伏安特性曲线判定元件类型的方法。

原理概述：电路元件的伏安特性可用该元件上的端电压与流过该元件的电流之间的函数关系来表示。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：实际测量的伏安特性曲线与理想的伏安特性曲线基本吻合。

实验二：正弦稳态交流电路的相量分析

目的：加深对正弦稳态电路中电压、电流相量的理解，以及研究正弦稳态电路中电压、电流相量之间的关系；掌握实际电路的接线方法，初步了解启辉器、镇流器等非线性元件在实践中的作用；通过日光灯电路培养实践能力，进一步了解改善电路功率因数的意义和方法；熟练掌握对交流仪器、仪表的使用。

原理概述：相量法的原理，通过并联电容提高功率因数的原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电压值、电流值和功率值。

应得到的实验结果和数据：RC串联电路中电压向量满足电压三角形关系，并联适当大小的电容后，电流值减小，功率因数得到提高。

实验三：示波器与信号发生器的使用

目的：初步掌握示波器的使用方法，会用示波器观察电信号波形，能定量测出信号的波形参数；初步掌握信号发生器的使用方法，学会信号发生器准确的调出相应的信号；了解示波器在实际中的应用。

原理概述：示波器使用原理、信号发生器使用原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用示波器测量电信号的周期、幅值。

应得到的实验结果和数据：测量给定信号的幅值、周期。

实验四：三相电路电压、电流的测量

目的：练习三相负载的星型连接、三角形连接以及了解两者之间的区别以及选择方法；了解三相电路线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系；了解三相四线制供电系统中中线的作用；观察线路故障时的情况，进一步提高分析、判断和查找故障的能力。

原理概述：三相电路工作原理。

方法与手段：教师讲授、演示操作，学生使用电工仪表测量三相电路的电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：三相电路对称负载时的线电压与相电压成比例、线电流与相电流成比例；三相电路不对称负载时的电压、电流之间不成比例。

实验五：SSI组合逻辑电路的设计与测试

目的：练习简单组合逻辑电路的设计与调试；掌握组合逻辑电路的设计与测试方法。

原理概述：组合逻辑电路设计原理。

方法与手段：教师讲授指导后学生自行设计，教师审查后，学生连接电路、调试测量。

应得到的实验结果和数据：设计的电路要满足设计要求。

实验六：LED照明控制电路的设计

目的：掌握LED（发光二极管）的工作原理；掌握通过调节波形和频率来设计LED照明控制电路的方法；掌握利用单刀双掷和双刀双掷开关来设计LED照明控制电路的方法。

原理概述：根据设计要求调节波形和频率设计LED灯的闪烁，设计电路图利用单刀双掷和双刀双掷开关实现三地分别控制LED灯。

方法与手段：教师讲授指导后学生自行设计电路，教师审查后，学生连接电路，教师检查电路功能。

应得到的实验结果和数据：设计的电路要满足设计要求。

实验七：电工仪表的使用与测量误差的计算

目的：掌握恒压源与恒流源的使用方法；掌握分流法测量电流表的内阻、分压法测量电压表内阻的方法；理解绝对误差、相对误差的概念与意义，并掌握其计算方法。

原理概述：非理想的电压表与电流表在测量的过程中，会引起测量误差。

方法与手段：教师讲授、指导，学生使用电工仪表测量电压值、电阻值。

应得到的实验结果和数据：电流表内阻约为几欧姆到十几欧姆，电压表内阻约为几百千欧。通过实验数据说明电表产生测量误差的原因。

实验八：戴维宁定理——有源二端网络等效参数的测定

目的：验证戴维宁定理的正确性，加深对该定理的理解；在理论计算与实际分析中会应用该定律解决问题；掌握测量有源二端网络等效参数的一般方法。

原理概述：任何一个线性有源二端网络都可以用一个理想电压源与电阻串联的形式来等效替代。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：戴维宁等效电路所得数据与二端网络外特性数据之间的误差在合理的范围之内。

实验九：异步电动机继电接触控制

目的：了解按钮、接触器等常用控制电器的结构及其使用方法；通过对三相异步电动机正反转控制线路的接线，掌握由电路原理图接成实际电路的方法；加深理解三相异步电动机的工作原理；掌握三相异步电动机正反转线路的控制原理与方法。

原理概述：异步电动机工作原理，电动机正反转工作原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生连接电路，教师检查后观察控制现象。

应得到的实验结果和数据：电动机能够正转和反转。

实验十：晶体管放大器电压放大倍数的测量

目的：掌握一些基本电子元器件的辨识方法；掌握放大器电压放大倍数的测试方法；掌握电子电路的安装及调试技术；熟悉常用电子仪器及模拟电路实验设备的使用。

原理概述：共射极放大器工作原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用示波器观测电压放大倍数。

应得到的实验结果和数据：电压放大倍数约为2倍。

实验十一：电位、电压的测定及电路电位图的测绘

目的：深入理解电路中电位的相对性、电压的绝对性；掌握电路中电位、电压的测量方法；掌握电路电位图的绘制方法。

原理概述：电路中电位的大小是相对的，电压的大小是绝对的。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：通过实验数据，绘制电位图。

实验十二：基尔霍夫定律与叠加原理的验证

目的：验证基尔霍夫定律的正确性，加深对该定律的理解；明确在理论计算与实际问题分析中该定律所发挥的作用；验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解；学会用电流插头、插座测量各支路电流。

原理概述：基尔霍夫定律、叠加原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：通过实验数据验证电路应当满足基尔霍夫定律和叠加原理。

实验十三：电压源与电流源的等效变换

目的：掌握电源外特性的测试方法；验证电压源与电流源等效变换的条件。

原理概述：电压源与电流源在满足一定的条件下是可以等效的。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量理想和负载情况下的电流值、电压值。通过实验数据，掌握电源等效变换条件。

实验十四：减小仪表测量误差的方法

目的：进一步了解电压表、电流表的内阻在测量过程中产生的误差及其分析方法；掌握减小因仪表内阻所引起的测量误差的方法。

原理概述：有两种方法，一为不同量限两次测量法，二为同一量限两次测量法。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电压值。

应得到的实验结果和数据：记录并比较两种方法产生误差的大小。

实验十五：RC一阶电路响应测试

目的：研究RC一阶电路在方波激励情况下一阶电路的零输入响应、零状态响应及完全响应的基本规律和特点；了解常用RC微分电路和积分电路的性质和条件；学习用示波器观测分析电路响应，提高使用示波器和信号源的能力；RC一阶电路应用于滤波电路有初步的了解。

原理概述：一阶电路工作原理，微分电路、积分电路工作原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用示波器测量各种电路的激励和响应。

应得到的实验结果和数据：RC一阶电路响应波形、微分电路、积分电路的激励和响应的波形。

实验十六：功率因数及相序的测量

目的：掌握三相交流电路相序的测量方法；熟悉功率因数表的使用方法，了解负载性质对功率因数的影响。

原理概述：检测相序的原理，功率因数原理

方法与手段：教师讲授、指导，学生用功率因数表测量

应得到的实验结果和数据：不同负载下的电压、电流、功率因数值。

实验十七：四人表决器的设计

目的：掌握四人表决器的设计步骤与方法；掌握四人表决器的接线与测试方法。

原理概述：根据设计要求列出真值表后写出逻辑表达式并化简，根据逻辑表达式画出逻辑电路图，安装逻辑电路并测试。

方法与手段：教师讲授指导后学生自行设计，教师审查后，学生安装电路、测试电路。

应得到的实验结果和数据：设计的电路要满足设计要求。

四、主要仪器设备

1、电工电子教学实验台；

2、双踪示波器。

五、教学形式

学生课前预习，课堂进行实验操作，课后完成数据处理并写出完整实验报告。

六、考核方式与成绩评定方法

电工与电子技术实验课成绩由平时成绩、实验报告成绩、期末考试成绩三部分组成。

平时成绩占10%，实验报告成绩占50%，期末考试成绩占40%。

七、教材及主要参考资料

教材：桑林、邳志刚.电工与电子技术实验教程.化学工业出版社，2016年3月。

参考书：秦曾煌.电工学.高等教育出版社，2009年5月。

八、说明（略）

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

《电工与电子技术》实验教学大纲

课程编号：1301006 课程类别：专业基础课 适用专业：采矿 课程属性：课内实验  课程总学时：54  总学分：3  实验学时：6 学分：  执笔人：师楠       审定人：桑林      审批人：徐文娟

一、实验性质及教学目标

《电工与电子技术》实验是面向采矿专业学生开设的《电工与电子技术》课程的课内实验，是《电工与电子技术》课程的重要教学环节。

通过该教学环节，使学生掌握一些常用仪器仪表的使用方法及典型电路的测试方法，培养学生基本的电工实验操作技能，为后续专业课程的学习以及从事工程技术工作奠定一定的实践基础。

二、实验项目

备注：选做时，相同性质的实验只选一个。

三、实验概述

实验一：电压源与电流源的等效变换

目的：掌握电源外特性的测试方法；验证电压源与电流源等效变换的条件。

原理概述：电压源与电流源在满足一定的条件下是可以等效的。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量理想和负载情况下的电流值、电压值。通过实验数据，掌握电源等效变换条件。

实验二：基尔霍夫定律与叠加原理的验证

目的：验证基尔霍夫定律的正确性，加深对该定律的理解；明确在理论计算与实际问题分析中该定律所发挥的作用；验证线性电路叠加原理的正确性，从而加深对线性电路叠加性和齐次性的认识和理解；学会用电流插头、插座测量各支路电流。

原理概述：基尔霍夫定律、叠加原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：通过实验数据验证电路应当满足基尔霍夫定律和叠加原理。

实验三：电路元件伏安特性的测绘

目的：掌握线性、非线性元件伏安特性参数的逐点测试方法；掌握线性、非线性元件伏安特性曲线的绘制方法；掌握根据伏安特性曲线判定元件类型的方法。

原理概述：电路元件的伏安特性可用该元件上的端电压与流过该元件的电流之间的函数关系来表示。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：实际测量的伏安特性曲线与理想的伏安特性曲线基本吻合。

实验四：示波器与信号发生器的使用

目的：初步掌握示波器的使用方法，会用示波器观察电信号波形，能定量测出信号的波形参数；初步掌握信号发生器的使用方法，学会信号发生器准确的调出相应的信号；了解示波器在实际中的应用。

原理概述：示波器使用原理、信号发生器使用原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用示波器测量电信号的周期、幅值。

应得到的实验结果和数据：测量给定信号的幅值、周期。

实验五：三相电路电压、电流的测量

目的：练习三相负载的星型连接、三角形连接以及了解两者之间的区别以及选择方法；了解三相电路线电压与相电压、线电流与相电流之间的关系；了解三相四线制供电系统中中线的作用；观察线路故障时的情况，进一步提高分析、判断和查找故障的能力。

原理概述：三相电路工作原理。

方法与手段：教师讲授、演示操作，学生使用电工仪表测量三相电路的电流值、电压值。

应得到的实验结果和数据：三相电路对称负载时的线电压与相电压成比例、线电流与相电流成比例；三相电路不对称负载时的电压、电流之间不成比例。

实验六：正弦稳态交流电路的相量分析

目的：加深对正弦稳态电路中电压、电流相量的理解，以及研究正弦稳态电路中电压、电流相量之间关系；掌握实际电路的接线方法，初步了解启辉器、镇流器等非线性元件在实践中的作用；通过日光灯电路培养实践能力，进一步了解改善电路功率因数的意义和方法；熟练掌握对交流仪器、仪表的使用。

原理概述：相量法的原理，通过并联电容提高功率因数的原理。

方法与手段：教师讲授、指导，学生用电工仪表测量电压值、电流值和功率值。

应得到的实验结果和数据：RC串联电路中电压向量满足电压三角形关系，并联适当大小的电容后，电流值减小，功率因数得到提高。

四、主要仪器设备

1、电工电子教学实验台；

2、双踪示波器。

五、教学形式

学生课前预习，课堂进行实验操作，课后完成数据处理并写出完整实验报告。

六、考核方式与成绩评定方法

电工与电子技术实验课成绩由平时成绩、实验报告成绩二部分组成。

平时成绩占20%，实验报告成绩占80%。

七、教材及主要参考资料

教材：桑林、邳志刚.电工与电子技术实验教程.化学工业出版社，2016年3月。

参考书：秦曾煌.电工学.高等教育出版社，2009年5月。

八、说明（略）