萬用表一體化教學的實踐與思考

賴永鎮

（江門市新會機電高級職業技術學校廣東江門529100)

萬用表一體化教學的實踐與思考

賴永鎮

（江門市新會機電高級職業技術學校廣東江門529100)

在萬用表一體化教學中，教師按項目講授測量原理,然后指導學生按照項目進行測試，一講一練，講完就練。講練結合，對教師的素質也提出了更高的要求。

萬用表；項目教學；一體化教學；教學實踐

萬用表可以用來測量電壓、電流、電阻等參數，有不同的量程，功能比較多，所以才叫做萬用表或者多用表。萬用表有機械式和數字式兩種，因為機械式萬用表原理比較簡單、指針顯示比較直觀且價格低廉，所以職業學校都是教學生使用機械式萬用表（以下簡稱萬用表）。萬用表如果操作不當，是極易損壞的。

項目一：萬用表的使用姿勢訓練

剛開始進行萬用表一體化教學的時候，我并沒有將萬用表的使用姿勢作為一個項目，但等我差不多結束萬用表一體化教學的時候，才發現有個別學生連表筆還不能正確拿握。后來我就將萬用表的使用姿勢作為萬用表一體化教學的第一個項目來教學，要求學生首先學會萬用表正確的使用姿勢。

使用萬用表的要點如下:（1）站立時左手手掌抓住萬用表（坐著時萬用表可以放在桌面上）；（2）右手拇指和無名指固定一支定表筆，右手拇指、食指和中指抓住一支動表筆；（3）動表筆的筆尖要能與定表筆的筆尖零接觸，又能打開5厘米以上的距離；（4）動表筆與定表筆可以右手單手交換。

經過講解、示范，學生操作，學生很快就掌握了萬用表的正確使用姿勢，為以后的項目教學打下了基礎。

項目二：測量直流電壓并學會讀數

1.原理。圖1是萬用表測直流電壓的原理圖，圖中B是表頭，R是降壓限流電阻，不同擋位的電阻不同。

2.測試項目。如表1所示，是容易找到的物品。

圖1 萬用表測直流電壓原理圖

表1 直流電壓測試數據記錄表

3.學會讀數。筆者講授讀數的方法是先用黑板給學生講讀數的方法，即根據轉換開關的位置，選取恰當的一行刻度。實際值=指示值×量程/滿偏。然后用多媒體的形式進行讀數訓練，如圖2所示。在表格的“轉換開關位置”選擇不同位置的轉換開關，如DCV0.5V、DCV10V等。改變紅色的指針位置，要求學生快速算出讀數值。學生算出讀數值以后，筆者按一下鼠標，正確答案就會出現在“讀數值”的下方。如果學生讀錯了，就進行小小的懲罰，男生做10個俯臥撐，女生做10個上下蹲。實踐證明，這種模擬測試的方式很受學生歡迎。

圖2 萬用表測直流電壓的模擬顯示圖

項目三：測量交流電壓并學會讀數

教師上課時準備一個小變壓器（初級電壓為220V,次級電壓為9V或12V）,按照圖3接好電路，H是小燈泡（3V），為了使小燈泡正常發光，R取33Ω或47Ω。

為了方便學生測試初級和次級的電壓，初級和次級都要用接線柱連接。

選取2015－2017年收治的慢性職業性鉛中毒患者248名，納入標準:符合職業性慢性鉛中毒的診斷，血鉛值≥2.9 μmol/L，本次治療前未服用具有驅鉛作用的藥物及影響本研究的藥物，年齡＞18歲，自愿參加、簽署知情同意書。排除標準:患有內分泌、造血系統、肝腎等主要系統器質性病變者，對依地酸鈣鈉、DMSA、水溶性維生素過敏者，妊娠期或哺乳期婦女，年齡＜18歲，患傳染性疾病、嚴重電解質紊亂、腫瘤以及瓣膜病的患者，自身免疫系統缺陷、有相關疾病的患者。

教學生讀數也是采用與直流電壓一樣的方法——先板書講解，然后以多媒體形式進行讀數訓練并記錄實測數據（見表2）。

圖3 電路圖

表2 交流電壓測試數據記錄表

教學生使用交流電壓檔測交流電壓時，還要特別強調兩點。一是要將選擇開關的頭部對準交流電壓檔。因為現在的萬用表選擇開關的頭尾一樣大，只是在頭部有個凹槽，學生若不小心將尾部對準交流電壓檔進行測試則會燒壞萬用表。二是萬用表不用時應旋在交流電壓的最高檔或OFF檔。

項目四：測量電阻并學會讀數

用萬用表測電阻是最常用的，測量的原理如圖4所示，其中R1是調零電阻，R2是分流電阻，R3是表內等效電阻，Rx是被測電阻。筆者選擇學生最常見的白熾燈、日光燈燈絲、電烙鐵發熱絲作為測試對象。教師講解后以多媒體形式進行讀數訓練（見圖5），并記錄實測數據（見表3）。

圖4 電路圖

圖5 萬用表測直流電阻的模擬顯示圖

表3 電阻測試數據記錄表

用萬用表測試電阻的時候，經常會碰到學生問下面幾個問題，教師要先準備好如何回答。

第一，為什么每次換擋測電阻都要調零？答:因為從理論上說，電池每用一次電壓都會降低一點。

第二，為什么電阻檔的刻度值不均勻？答:萬用表的電阻檔是由電流表串聯一個電池和一個電阻組成的。若此電池的電壓為U，所串聯的電阻為Ro（即R1、R2、R3的等效電阻），被測電阻為Rx，那么接入電阻Rx后，流過電流表的電流大小為I，I=U/（Ro+Rx）,這個式子中，U、Ro為定值，Rx為自變量，I為隨這自變量而變化的函數。顯然，I和Rx的關系不是正比例關系，也不是反比例關系。由此關系而做出的刻度當然也就不是線性關系，而不是線性關系，畫出的刻度也就不是均勻的了。

第三，為什么測量白熾燈的電阻時，電阻會越來越大？答:金屬導體是負溫度系數的，電壓一定時，溫度越高電流越小，也就電阻越大。在常溫下，白熾燈泡的燈絲電阻和在通電后燈絲被加熱了的電阻是完全不同的。白熾燈在常溫下只有幾百歐的阻值，而通電后的阻值會達到幾千歐。

項目五：測量直流電流并測量電池

圖6是萬用表測直流電流的原理圖，圖中B是表頭，R1是分流電阻，不同擋位的電阻不同。R2是降壓限流電阻。

圖7是實際測量直流電流的電路圖。我們最容易找到的就是兩節干電池，一個3V的小燈泡。這個項目我要求每個同學都要做一次。

萬用表上有個BATT檔，BATT是BATTery（電池）的縮寫，是電池容量的測試功能，常見的有1.5V和9V兩個量程。用1.5V量程時，是測量“電池”流過內部的負載電阻75Ω時的電流，儀表上顯示的是電流值；用9V量程時，負載電阻換成200Ω。

圖6 電路圖

圖7 電路圖

講到這里，筆者告訴學生，如果你的手機電池壞了，到手機市場去選購電池。如果商家提供兩個同樣的電池，可以用9V電池測試檔判斷哪一個質量更好一點。（手機電池的電壓均小于9V）

項目六：電感的測量

萬用表雖然不能測量出電感的數值，但是通過測量電感的直流電阻可以判斷電感的好壞。測220V/ 12V變壓器的初級和次級線圈的直流電阻，測日光燈鎮流器的直流電阻，測喇叭的直流電阻。

項目七：電解電容和無極電容的測量

測量電容的漏電電阻以及充電后的直流電壓。測量前要強調將電容放電，然后再充電，當筆者將電容充電后，再用直流電壓檔測量到電容兩端的電壓時，學生都理解了電容就是“裝電的容器”這一講法。為了使測試效果明顯，無極電容選334J或474J比較合適，電解電容就隨便都可以了。

項目八：二極管的測試

測試之前，筆者通過圖片、視頻給學生講述普通二極管的基本結構、伏安特性和單向導電的原因，然后布置學生分別用萬用表的×1、×10、×1000、×1K電阻檔，去測量二極管的正向電阻，結果每個檔測出來的數值都不同。學生都覺得很奇怪，我就告訴學生，正是由于二極管是由硅、鍺等半導體材料制成的，二極管的伏安特性是非線性的，才會有這樣的結果。通過這個項目，我還教學生測試了穩壓二極管、發光二極管、光電二極管。

項目九：三極管的B、C、E判別

三極管管腳判別的測量是萬用表一體化教學中最后一個項目，也是最難的一個項目。在進行這個項目的時候，筆者給學生看了很多圖片和實物，讓學生知道三極管有很多種外形和型號，每一種型號都有不同的用途。也給學生看了網上給出的三極管報價，不同的型號價格相差很大，激起了學生了解三極管的興趣。

測量NPN三極管B極的時候，是將它當作兩個二極管共陽極連接；測量NPN三極管C、E極的時候，要將手指當作上偏流電阻，才能分辨出C、E極。

測量PNP三極管B極的時候，是將它當作兩個二極管共陰極連接；測量PNP三極管C、E極的時候，要將手指當作下偏流電阻，才能分辨出C、E極。

在進行萬用表一體化教學的實踐中，筆者有如下體會:（1）為學生購買一塊實用價廉的萬用表是這門課良好的開端。購買學生萬用表的時候，考慮到要減輕學生的經濟負擔，選擇中偏下檔次、能正常使用即可。筆者給學生購買的萬用表型號是YX-960,價格在25元人民幣左右，學生比較接受。另外，學生初學萬用表，統一配置兩節1.5V干電池即可，不必配置9V干電池。9V電池是用于測量10K以上的大電阻，以后用得多的時候再自行配置。（2）教師要提前準備好給學生測試的物品。如電池、小燈泡、9V或12V的降壓變壓器、電感、電容、二極管、三極管等。按照項目發給學生測量，測完了不需要再測量的物品教師要即時收回，減少物品的損耗，降低學校的教學成本。（3）教會學生讀數是難點。進行萬用表一體化教學，教會學生根據不同的測試項目、不同的量程及指針的不同位置進行讀數是這門課的難點。一定要利用黑板講一下讀數的原理，特別是不同的擋位，不同的刻度，每一小格代表的數值是不同的。然后，利用多媒體、對照實際測試結果進行多次講解，反復模擬訓練。（4）收集一些萬用表的教學視頻，教師要結合教學的內容，播放給學生看，拓寬學生的視野，使學生加深印象。（5）教師能進行萬用表的簡單維修是這門課成功的保證。教學過程中，學生的萬用表不時會出現表筆尖與表線脫焊、表針卡住刻度盤和表內電路脫焊等簡單故障，教師在這種情況下，一定要利用課余時間當面給學生修理好，以增加學生對教師的信任度。

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[2]陳其純.電子線路[M].北京：高等教育出版社，1998.

[3]王建，祁和義.電子制作實訓[M].北京：機械工業出版社，2008.

[4]卜錫濱.電子技術基礎與技能[M].北京：人民郵電出版社，2010.

賴永鎮（1965—)，江西龍南人，江門市新會機電高級職業技術學校講師，研究方向為機電技術應用。

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1672-5727（2013）09-0141-03