北营 -
《将电流表改装成万用电表》结题报告
万用电表在日常生活中的应用极为广泛,在电子技术中已经成为一种必备工具.能亲手制作这一工具,令全组成员感到十分兴奋与自豪,但我们也深感此课题研究的困难之大.指导老师曹老师对这一点心知度明,特意多派一名组员在我们组里研究.为了开展好这个课题,我们组在研究过程中大致上分为四个阶段:1,收集资料;2,准备材料;3,开展实验;4,总结交流.
一,收集资料
刚开始面对这一实验,我们显得有些不知所措:从哪里下手呢 从前在学校上实验课,材料,实验报告等都一应俱全,我们只管做就是了.而如今,我们眼前是一片空白.曹老师建议我们先从实验原理着手,并告诉我们物理书上有少许关于万用电表的介绍.于是我们的研究之路便从高二物理的教科书上开始.
很快,我们便发现教科书上的知识实在是太少,内容仅仅涉及皮毛.而学校的阅览室中书容量太少,没有电子技术专业的书,于是我们便把目光投向市内几家大型书店.令我们倍感惊奇的是,这几家书店"电子技术"专栏占了好几个书架.大家立马开工,分头搜寻所需的资料.但不久就发现,大部分的书并不是面向中学生的,而是面向电工,高级技术人员或职高生.内容则大多是万用电表的使用技巧,维修.即使有讲解原理的,又过于高深.但从中,我们还是获取了部分知识.大概是运气特别好吧,我们在袁家岭新华书店找到了一本非常适合本次研究的书,书名为《初级电子制作精选》(后附其详细资料),其中有一篇文章即为《MF110型袖珍万用电表的组装》.这篇文章在我们整个研究过程中起了很大的作用.通过文章中深入浅出地详细地讲解,再加上物理课本中的基础知识,然后综合之前所获得的材料,我们逐渐熟悉了万用电表的工作原理(见附录一),为今后的实验打下了坚实的基础.
二,准备材料,开展实验
(第二,三阶段中的研究性学习,我们是交织在一起展开的).
在那篇重要的文章当中,其介绍的组装方法是以拥有制作MF110型万用电表全套材料为前提的.而我们走访了很多电器商场都没有这套材料.因此我们必须自行寻找,选择材料,自己设计万用电表的模型.而要设计万用电表的模型,我们实在无法凭空设想,必须从一个万用电表为蓝本.在校实验室里,经老师允许,我们拆开了一个坏了的型号为MF520的万用表,其内部两个螺旋型结构的主体令我们感到茫然,再观察其电路图,如蛛网般令人眼花缭乱.我们只好放弃.实在无他法,只好通过那篇文章中所画出的标准电路图与实物电路图来创造.于是当务之急是购买电阻.经妈妈单位上的同事何师傅(后成为本组校外指导员)介绍,三湘大市场的电器城是专卖电器配件的.我们在这条街上所有店里寻找了一翻,可是电阻的型号并不齐全.但我们却惊喜地发现,有MF110型万用电表卖.于是我们决定将买来的万用表大卸八块,取其表头与电阻,安装在我们自行设计的万用表上.
寻找材料是一件异常困难的事情,这期间,大家都耗尽了脑汁想办法.曹老师也帮我们向校实验室要来了电线.但是这比起材料加工来说又是那么不值一提.木板要锯,买来的胶木板上要按一定的尺寸打孔等等事情都很大程度上挑战了我们的动手能力.例如锯木板,由于没经验,锯了半天却只锯了不足五厘米.而木板又要求平整,合乎尺寸,因此还不敢锯太快,怕锯不直.而对于打孔一事,我们始终无能为力.借来钻头试了几下,发现很难把握尺寸.在电路板上试钻了一次,差点钻坏了好不容易才锯成形的电路板,而本来不大电路板也因此废了一个角,再也不允许出差错了.我们只好请何师傅帮忙.这位何英才师傅在无线电制作与修理上不但知识丰富,经验也十足,在妈妈单位颇有名气.想到以后做实验时组员中还没人会用烙铁,正需要人教,于是我们邀请他加盟本小组,当校外指导员.
在艰难的准备工作期间,依据现有的简陋材料来设计一个万用电表也颇不容易.虽然早就有了标准电路图,但如何转化为实物电路图令人颇费周折.这期间需要考虑很多因素:电阻间是否会相互影响 连线是否太过杂乱 波段开关摆在哪 ……如何设计出较为合理的走线方法让全组成员头疼不已.但俗话说:"三个臭皮匠,顶个诸葛亮."大伙聚在一起各抒己见,共同出力,还有什么困难克服不了呢
正式实验要开始了,大家在何师傅指导下学会如何"焊锡"之后,便互相配合地组装起来.但由于失误掰断了一小块电路板.何师傅建议我们用502特效胶将断处接合.虽然问题解决了,但却落下一个弊病:该万用表怕震.组装工作很快完成,接下来的任务是进行测试,看是否有"虚焊" 电路设计是否成功.大部分的测试结果令众人感到高兴,但在交流电压的测量中,发现数据有较大偏差.在请何师傅多方验证后才发现,问题出在最初买的万用表是10元钱一个的廉价货,其中有部分电阻的阻值有偏差.并且我们通过查阅书籍也了解到,我们用的四色环标准电阻.而不是五色环精确电阻,故误差较大.不管怎么说,我们终于亲手制造出了一个万用电表,全组成员的喜悦之情,溢于言表.
(1)何师傅在帮
我们打孔钻眼
(2)何师傅在教我们检查故障
(3)实验进行中
三,总结交流
实验的基本成功并不代表课题研究的结束,各组员对此次实验感受颇多.总的来说,我们感觉自己收获不少,主要有以下几个方面:
1,学会了书本上所缺乏的许多有用的知识,如:测量交流电时,要用单向导电的二极管做成整流电路后才能进行测量;整流电路的效率K0的计算方法.
2,学会了在学校里所学不到而在生活中常用到的技能.如:锯木,打眼钻孔,使用烙铁.
3,培养了大家创新的意识.如在有限材料上如何设计出一款好的万用表.
4,培养了大家观察身边事物,发现新价值的能力.如在寻找材料期间,各组员为课题而搜寻了大量原始材料.
5,使大家对于书本上的基础知识掌握得更加牢固,并对此加以灵活运用.如组员们在了解万用电表原理时所进行的大量演算.
6,激发了大家对学习,对科学实验的热情.
7,体会到了共同努力的喜悦与成效.
然而组员讨论得更多的,是在研究过程中所暴露出的种种问题,这在上文中也已多处提到.
课题快结束了,组员们面对要上交的万用电表,都有种舍不得的感觉,毕竟这是我们的心血呀!但是转而一想:这又有什么舍不得呢 它不过仅仅是我们在科学道路上跨出第一步的见证,这只是一个开始.