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《电工基础及电工测量实验》

教 学 大 纲
（适用于电气工程及自动化专业和电子信息技术专业）

一、 课程的性质和任务：
本课程是高职学校电气工程及自动化专业的一门以实验教学为主，融《电工基础实验》的实践性教学与《电工仪表及测量》的理论教学为一体的技术基础课。本课程的任务一方面使学生正确掌握电工测量的基本知识，学习常用电工仪表的基本原理和使用方法，对学生进行电工测量所必需的基本技能训练；另一方面培养学生的动手能力，观察、分析和解决实际问题的能力，培养理论联系实际、实事求是、严肃认真的科学态度。
二、课程的基本要求：
1、 熟练掌握交、直流电压表、电流表、万用表、功率表、直流单双臂电桥等的使用，并掌握其基本工作原理。
2、 根据实验需要正确选择元件，按电路图正确接线和检查线路，会分析和排除线路中的简单故障。
3、 熟练掌握电路中电压、电流、功率等电量的测量技术，学会正确处理实验数据，绘制曲线，综合分析实验结果和独立撰写实验报告。
4、 实验操作规范，懂得安全用电的一般知识，养成爱护仪器、仪表和爱护国家财产的良好习惯。
三、实验方式与基本要求
（一） 由实验主讲教师讲解实验目的要求、实验原理、实验仪器的使用方法、实验步骤、实验数据处理及实验安全注意事项。
（二） 实验小组人数2-3人，每次实验时间均为2学时，由学生独立操作完成。
（三） 要求学生在课堂完成所有测试记录，符合要求，方可离开实验室。
（四） 教学实验除验证课堂理论外，还要求学生掌握各种实验仪器性能及测试方法，了解实验仪器、设备原理和使用方法。
四、考核与报告
（一） 学生在实验前必须认真预习教材上由有关章节，弄清实验目的，基本原理及操作要求。
（二） 学生在实验中应随时做好记录，并及时填写实验报告。
（三） 指导教师对每组学生所用仪器及卫生进行检查，确认完好后方可离开。
（四） 主讲教师对每个实验报告进行认真批改、评分。

五、教学内容：
1、理论部分
第一章 电工仪表与测量的基本知识
（一）教学要求
1．了解仪表的分类、型号、标志，仪表的技术要求。
2．掌握电工测量的基本知识和测量方法、误差分析及计算、准确度确定方法等。
（二）教学内容
1．电工测量的基本知识和测量方法。
2．测量误差及其消除方法。
3．仪表的误差，准确度及 主要的技术要求。
4．电工仪表的分类、标志和型号。
（三）教学建议：
1．重点：仪表的误差及准确度。
2．难点：概念的理解。
3．教学方法：讲解法。

第二章 仪表的测量机构
（一）教学要求
1． 了解电工指示仪表的组成。
2． 掌握测量机构的工作原理及主要的技术特性。
（二）教学内容：
1．测量机构的作用、性能及组成。
2．磁电系测量机构。
3． 电磁系测量机构。
4． 电动系测量测量机构。
5． 其它的测量机构。
（三）教学建议：
1． 重点：磁电系、电磁系、电动系的工作原理及主要技术特性。
2． 难点：磁电系、电磁系、电动系的工作原理。
3． 教学方法：
讲授法。

第三章 电流和电压的测量
（一）教学要求
1．了解校验电流表和电压表的方法。
2．掌握电流和电压测量的基本知识，明确电流表、电压表扩大量程的原理。
（二）教学内容
1．电流表和电压表测量的一般知识。
2．电流表、电压表的量程扩大。
3．电流表、电压表的校验。
（三）教学建议：
1． 重点：电流表和电压表的工作原理及扩大量程的方法。
2． 难点：电流表和电压表的校验。
3． 教学方法：
讲授法。

第四章 万用表
（一）教学要求
1． 了解万用表的结构，初步学习看阅较复杂电路图。
2． 掌握万用表的工作原理及使用方法。
（二）教学内容：
1．万用表的结构概述。
2．万用表的交、直流电流电压测量线路。
3．万用表电阻测量线路。
4．介绍MF30型万用表的正确使用与维护。
5．电平及其测量。
（三）教学建议：
1． 重点：万用表的工作原理及使用。
2． 难点：阅读总电路图。
3． 教学方法：
讲解法。

第五章 功率的测量
（一）教学要求
1． 了解功率表扩大量程的方法。
2． 掌握功率表的工作原理及功率表的使用方法。
（二）教学内容：
1．功率表的原理、使用方法及量程扩大。
2．低功率因数功率表的原理及使用。
3． 三相电路有功功率、无功功率的测量方法。
4． 功率表的校验。
（三）教学建议：
1． 重点：功率表的工作原理及使用方法。
2． 难点：功率表的校验。
3． 教学方法：
讲解法。

第六章 电能的测量
（一）教学要求
1． 了解电度表的基本结构。
2． 掌握工作原理、使用方法和校验方法。
（二）教学内容：
1．电感系电度表的基本结构及工作原理。
2．电度表的调整。
3．三相有功、无功电度表。
4．电度表的使用方法及校验方法。
（三）教学建议：
1． 重点：电度表的使用及校验。
2． 难点：电度表的工作原理。
3． 教学方法：
讲授法。

第七章 电阻、电感和电容的测量
（一）教学要求
1． 了解磁电系比率型测量机构的工作原理。
2． 掌握单、双臂电桥的工作原理，学会兆欧表，单、双臂电桥的使用。
（二）教学内容
1．电阻、电感和电容的测量方法与比较。
2．直流单、双臂电桥，兆欧表的工作原理及使用方法。
3．交流电桥的工作原理及使用方法。
（三）教学建议：
1． 重点：单、双臂电桥的原理及使用。
2． 难点：单、双臂电桥的使用。
2、实验部分
项目一 电工仪表使用与测量误差计算
（一）教学要求：
1． 熟悉实验台上仪表的使用及布局；
2．熟悉恒压源与恒流源的使用及布局；
3．掌握电压表、电流表内电阻的测量方法；
4．掌握电工仪表测量误差的计算方法。
（二）教学内容：
1．安全用电知识。
2．实验仪器及设备的认识。
3．电压表、电流表内电阻的测量方法
（三）教学建议：
1．重点：500型万用表和可调电压源、电流源的使用。
2．难点：内电阻的测量方法。
3．教学方法：
讲解、实验法。
项目二 减小仪表测量误差的方法
（一）教学要求：
1．熟悉恒压源与恒流源的使用。
3．掌握电工仪表测量误差的计算方法及减小仪表误差的测量方法。
（二）教学内容：
1．安全用电知识。
2．实验仪器及设备的认识。
3．减小仪表误差的测量方法。
（三）教学建议：
1．重点：可调电压源、电流源的使用。
2．难点：减小仪表误差的测量方法。
3．教学方法：
讲解、实验法。

项目三 直流电路认识实验
（一）教学要求：
5、 了解实验室电源分布，实验室设备概述。
6、 学会连接串、并电路。
7、 学习直流稳压电源的使用和电流、电压的测量。
（二）教学内容：
1．安全用电知识。
2．实验仪器及设备的认识。
3．验证串、并联电路的性质及欧姆定律。
（三）教学建议：
1．重点：线路的连接及测量。
2．难点：电流插孔的使用。
3．教学方法：
讲解、实验法。

项目四 电阻、电源的伏安特性
（一）教学要求：
1．加深理解线性电阻，非线性电阻和电源伏安特性。
2．学会绘制实验曲线。
（二）教学内容：
1．线性元件、非线性元件、电源伏安特性的测试。
2．学习滑线变阻器的分压式接法。
（三）教学建议：
1．重点：滑线变阻器分压式的接法 。
2．难点：测量。
3．教学方法：
讲授、实验法。

项目五 基尔霍夫定律和迭加原理的验证
（一）教学要求：
1． 加深理解参考方向和回路绕行方向的作用。
2． 理解基尔霍夫定律和线性电路中电流和电压的迭加原理。
（二）教学内容：
1． 基尔霍夫定律和迭加原理验证。
2． 故障处理。
（三）教学建议：
1． 重点：线路的连接及测量。
2． 难点：单刀双掷开关的接线与使用。
3． 教学方法：
讲授、实验法。

项目六 戴维南定理验证
（一）教学要求：
1． 掌握线性有源两端网络参数的测定方法，加深对定理的理解。
2． 验证负载获取最大功率的条件。
（二）教学内容：
1． 测定有源二端网络等效电源的电动势和等效内阻。
2． 测定有源二端网络的外特性。
3． 测定等效发电机电路外特性。
（三）教学建议：
1． 重点：线路的连接。
2． 难点：实验的操作步骤。
3． 教学方法：
讲授、实验法。

项目七 直流电阻星形、三角形等效变换
（一）教学要求：
1． 理解直流电阻星形与三角形联接等效变换的意义。
2． 掌握“Y－△”等效变换的条件。
（二）教学内容：
1．自行设计实验线路图。
2．通过实验，总结星、三角形等效变换的条件。
（三）教学建议：
1． 重点：线路连接。
2． 难点：测试。
3．教学方法：
讲授、实验法。

项目八 直流单、双臂电桥、兆欧表的使用
（一）教学要求：
1．掌握用单双臂电桥测量中、低值电阻。
2．学会使用兆欧表测量绝缘电阻。
（二）教学内容：
1．用直流单臂电桥测量中值电阻。
2．用双臂电桥测量低值电阻。
3．用兆欧表测量绝缘电阻。
（三）教学建议
1．重点：单、双臂电桥的使用。
2．难点：双臂电桥的工作原理。
3．教学方法：
讲授、实验法。

项目九 直流电路的电压和电位测定
（一）教学要求：
1． 深对电位、电压及其关系的理解。
2． 掌握参考点与电位的关系，理解电位的单值性和相对性。
3． 学会测量电路中各点电位的方法及电位图的作法。
（二）教学内容：
1．用直流电压表测量电位和电压。
2．比较电压和电位的关系。
（三）教学建议
1．重点：电压和电位的关系。
2．难点：电压和电位的关系。
3．教学方法：
讲授、实验法。
项目十 电流表和电压表的扩大量程

（一）教学要求：
1. 加深对磁电系电流表和电压表扩大量程的认识；
2. 学习测量机构内阻。
3. 学会用比较法校验电压表和电流表。
（二）教学内容：
1．直流电压表量程的扩大。
2．直流电流表量程的扩大。
（三）教学建议
1．重点：直流电压表量程的扩大、直流电流表量程的扩大。
2．教学方法：
讲授、实验法。
实验十一 交流元件的频率特性和伏安关系
（一）教学要求：
1． 测量R、L、C元件的频率特性；
2． 研究R、L、C元件在正弦电压下的伏安关系；
（二）教学内容：
1. 学习使用信号发生器和电子电压表的使用；
2. 测量R、L、C元件的频率特性；
3. R、L、C元件在正弦电压下的伏安关系
（三）教学建议
1．重点：测量R、L、C元件的频率特性。
2．难点：R、L、C元件在正弦电压下的伏安关系
2．教学方法：
讲授、实验法。

项目十二 交流电路参数测定及日光灯电路功率因数的提高
（一）教学要求：
1．学习调压器和功率表的使用。
2．学习用三表法测交流参数。
3．熟悉日光灯电路，掌握提高功率因数的方法。
（二）教学内容：
1．安全用电知识。
2．仪器、仪表的使用。
3．学习用三表法测交流参数。
4．日光灯电路简介及提高功率因数的方法。
（三）教学建议：
1．重点：仪器使用及线路的连接。
2．难点：操作与测量。
3．教学方法：
讲授、实验法。
项目十三 RLC串联谐振电路
（一）教学要求
1． 观察谐振现象，加深对串联谐振特点的理解。
2． 学习测量RLC串联电路的通用谐振曲线。
（二）教学内容：
1. 学习使用信号发生器和示波器的使用；
2. 测量RLC串联电路的通用谐振曲线
（三）教学建议
1．重点：测量RLC串联电路的通用谐振曲线
2．难点：示波器的使用
3．教学方法：
讲授、实验法。

项目十四 互感电路的参数测量
（一）教学要求：
1．学习测量互感的方法。
2．通过线圈的顺串、反串，加深互感对电路等效参数及电压、电流的影响。
（二）教学内容：
1． 测试同名端。
2． 测量自感、互感、等效电阻、等效阻抗及电抗。
（三）教学建议：
1． 重点：参数测量。
2． 难点：参数测量。
3． 教学方法：
讲授、实验法。

项目十五 单相电度表的校验
（一）教学要求：
1．掌握单相电度表的接线方法。
2．学会用功率表、秒表校验单相电度表。
3．了解电度表的结构及工作原理。
（二）教学内容：
1． 用功率表、秒表校验单相电度表。
2． 观察电度表的潜动和反转。
（三）教学建议：
1．重点：单相电度表的接线及测量电能的方法。
2．难点：校验单相电度表的方法。
3．教学方法：
讲授、实验法。

项目十六 三相交流电路
（一）教学要求：
1．掌握三相负载的联接方法。
2．理解星形电路中线的作用。
3． 学习负载故障的判断方法。
（二）教学内容：
1．三相负载线电压，线电流与相电流的关系。
2．故障分析。
（三）教学建议：
1．重点：线路的连接及测量。
2．难点：故障状态分析。
3．教学方法：
讲授、实验法。

项目十七 三相电路功率的测量
（一）教学要求：
1．掌握不同电路选择功率的测量方法。
2．学会用二瓦计、三瓦计测量三相功率。
（二）教学内容：
1．讲授功率的测量方法。
2．用二瓦计、三瓦计法测量三相电路的功率。
（三）教学建议：
1．重点：线路的连接及测量。
2．难点：二瓦计的接线规则。
3．教学方法：
讲授、实验法。
项目十八 双口网络测试
（一）教学要求：
1． 加深理解双口网络的基本理论。
2． 掌握直流双口网络传输参数的测量技术。
（二）教学内容：
1．按同时测量法分别测定两个双口网络的传输参数。
2.将两个双口网络级联后，用两端口分别测量法测量级联后等效双口网络的传输参数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ。
（三）教学建议：
1．重点：同时测量法分别测定两个双口网络的传输参数。
2．难点：级联后，用两端口分别测量法测量级联后等效双口网络的传输参数Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄ。
3．教学方法：
讲授、实验法。

六、学时分配：

序号
课程内容
实验室
时数
教学建议
理论内容
项目
1
电工仪表和测量

电工实验室
4

2

电工仪表使用与测量误差计算
2

3

减小仪表测量误差的方法
2

4
指示仪表的测量机构

4

5
电流和电压的测量

4

6

直流电路的认识实验
2

7

电阻电源的伏安特性
2

8
万用表

4

9

直流电阻的“Y”“△”等效变换
2

10
电阻电感电容的测量

2

11

单双臂电桥、兆欧表的使用
2

12

基尔霍夫定律、迭加原理的验证
2
虚拟软件仿真教学
13

戴维南定理验证
2
虚拟软件仿真教学
14

电压和电位的测定
2
虚拟软件仿真教学
15

电压表和电流表量程的扩大
2

16
功率的测量

4

17

交流元件的频率特性和伏安关系
2

18

交流电路参数测定及日光灯电路功率因数提高
4

19

RLC串联谐振电路
2

20
电能的测量

2

21

单相电度表的校验
2

22

互感电路的参数测量
2

23

三相交流电路
2

24

三相功率的测量
2

25

双口网络测试
2

26
总计

62

七、开放实验项目
序号
实验项目
主要实验设备及软件
实验室
1
迭加原理与基尔霍夫定律的应用
电脑、EWB软件
电工实验室
2
戴维南定理的验证
电脑、EWB软件
电工实验室
3
数字电子钟设计
电脑、EWB软件
电工实训室
4
交通灯控制电路
电脑、EWB软件
电工实训室
5
电子门铃的设计与制作
电脑、EWB软件、PROTEL-99、雕刻机
电工实训室
6
调光灯的设计与制作
电脑、EWB软件、PROTEL-99、雕刻机
电工实训室

七、说明：
1. 实验前应讲授实验原理及方法步骤。
2. 教师可根据教学计划和班级情况合理选择教学内容。
3. 期末考试以实际操作为主。