谈述万用万用表一体化教学实践与深思

摘要：在万用表一体化教学中，教师按项目讲授测量原理，然后指导学生按照项目进行测试，一讲一练，讲完就练。讲练结合，对教师的素质也提出了更高的要求。
关键词：万用表；项目教学；一体化教学；教学实践
1672-5727（2013）09-0141-03
万用表可以用来测量电压、电流、电阻等参数，有不同的量程，功能比较多，所以才叫做万用表或者多用表。万用表有机械式和数字式两种，因为机械式万用表原理比较简单、指针显示比较直观且低廉，所以职业学校都是教学生使用机械式万用表（以下简称万用表）。万用表如果操作不当，是极易损坏的。
万用表是电子、机电、汽车和计算机专业都要用到的测量工具，如何教会学生掌握万用表的基本结构和原理，使他们学得有兴趣，学完之后能比较熟练地使用万用表呢？广东省江门市机电中专是采用一体化教学的形式进行这项教学活动的。在进行这项教学的时候，笔者将万用表一体化教学分为一个个小项目的教学，取得了非常好的教学效果。
项目一：万用表的使用姿势训练
刚开始进行万用表一体化教学的时候，我并没有将万用表的使用姿势作为一个项目，但等我差不多结束万用表一体化教学的时候，才发现有个别学生连表笔还不能正确拿握。后来我就将万用表的使用姿势作为万用表一体化教学的第一个项目来教学，要求学生首先学会万用表正确的使用姿势。
使用万用表的要点如下：（1）站立时左手手掌抓住万用表（坐着时万用表可以放在桌面上）；（2）右手拇指和无名指固定一支定表笔，右手拇指、食指和中指抓住一支动表笔；（3）动表笔的笔尖要能与定表笔的笔尖零接触，又能打开5厘米以上的距离；（4）动表笔与定表笔可以右手单手交换。
经过讲解、示范，学生操作，学生很快就掌握了万用表的正确使用姿势，为以后的项目教学打下了基础。
项目二：测量直流电压并学会读数
1.原理。图1是万用表测直流电压的原理图，图中B是表头，R是降压限流电阻，不同挡位的电阻不同。

2.测试项目。如表1所示，是容易找到的物品。

3.学会读数。笔者讲授读数的方法是先用黑板给学生讲读数的方法，即根据转换开关的位置，选取恰当的一行刻度。实际值=指示值×量程/满偏。然后用多媒体的形式进行读数训练，如图2所示。在表格的“转换开关位置”选择不同位置的转换开关，如DCV0.5V、DCV10V等。改变红色的指针位置，要求学生快速算出读数值。学生算出读数值以后，笔者按一下鼠标，正确答案就会源于：大专毕业论文范文www.618jyw.com
出现在“读数值”的下方。如果学生读错了，就进行小小的惩罚，男生做10个俯卧撑，女生做10个上下蹲。实践证明，这种模拟测试的方式很受学生欢迎。
项目三：测量交流电压并学会读数
教师上课时准备一个小变压器（初级电压为220V，次级电压为9V或12V），按照图3接好电路，H是小灯泡（3V），为了使小灯泡正常发光，R取33Ω或47Ω。
为了方便学生测试初级和次级的电压，初级和次级都要用接线柱连接。
教学生读数也是采用与直流电压一样的方法——先板书讲解，然后以多媒体形式进行读数训练并记录实测数据（见表2）。
教学生使用交流电压档测交流电压时，还要特别强调两点。一是要将选择开关的头部对准交流电压档。因为现在的万用表选择开关的头尾一样大，只是在头部有个凹槽，学生若不小心将尾部对准交流电压档进行测试则会烧坏万用表。二是万用表不用时应旋在交流电压的最高档或OFF档。
项目四：测量电阻并学会读数
用万用表测电阻是最常用的，测量的原理如图4所示，其中R1是调零电阻，R2是分流电阻，R3是表内等效电阻，Rx是被测电阻。笔者选择学生最常见的白炽灯、日光灯灯丝、电烙铁发热丝作为测试对象。教师讲解后以多媒体形式进行读数训练（见图5），并记录实测数据（见表3）。
用万用表测试电阻的时候，经常会碰到学生问下面几个问题，教师要先准备好如何回答。
第一，为什么每次换挡测电阻都要调零？答：因为从理论上说，电池每用一次电压都会降低一点。
第二，为什么电阻档的刻度值不均匀？答：万用表的电阻档是由电流表串联一个电池和一个电阻组成的。若此电池的电压为U，所串联的电阻为Ro（即R1、R2、R3的等效电阻），被测电阻为Rx，那么接入电阻Rx后，流过电流表的电流大小为I，I=U/（Ro+Rx），这个式子中，U、Ro为定值，Rx为自变量，I为随这自变量而变化的函数。显然，I和Rx的关系不是正比例关系，也不是反比例关系。由此关系而做出的刻度当然也就不是线性关系，而不是线性关系，画出的刻度也就不是均匀的了。
第三，为什么测量白炽灯的电阻时，电阻会越来越大？答：金属导体是负温度系数的，电压一定时，温度越高电流越小，也就电阻越大。在常温下，白炽灯泡的灯丝电阻和在通电后灯丝被加热了的电阻是完全不同的。白炽灯在常温下只有几百欧的阻值，而通电后的阻值会达到几千欧。
项目五：测量直流电流并测量电池
图6是万用表测直流电流的原理图，图中B是表头，R1是分流电阻，不同挡位的电阻不同。R2是降压限流电阻。
图7是实际测量直流电流的电路图。我们最容易找到的就是两节干电池，一个3V的小灯泡。这个项目我要求每个同学都要做一次。
万用表上有个BATT档，BATT是BATTery（电池）的缩写，是电池容量的测试功能，常见的有1.5V和9V两个量程。用1.5V量程时，是测量“电池”流过内部的负载电阻75Ω时的电流，仪表上显示的是电流值；用9V量程时，负载电阻换成200Ω。
讲到这里，笔者告诉学生，如果你的手机电池坏了，到手机市场去选购电池。如果商家提供两个同样的电池，可以用9V电池测试档判断哪一个质量更好一点。（手机电池的电压均小于9V） 项目六：电感的测量
万用表虽然不能测量出电感的数值，但是通过测量电感的直流电阻可以判断电感的好坏。测220V/12V变压器的初级和次级线圈的直流电阻，测日光灯镇流器的直流电阻，测喇叭的直流电阻。
项目七：电解电容和无极电容的测量
测量电容的漏电电阻以及充电后的直流电压。测量前要强调将电容放电，然后再充电，当笔者将电容充电后，再用直流电压档测量到电容两端的电压时，学生都理解了电容就是“装电的容器”这一讲法。为了使测试效果明显，无极电容选334J或474J比较合适，电解电容就随便都可以了。
项目八：二极管的测试
测试之前，笔者通过图片、视频给学生讲述普通二极管的基本结构、伏安特性和单向导电的原因，然后布置学生分别用万用表的×1、×10、×1000、×1K电阻档，去测量二极管的正向电阻，结果每个档测出来的数值都不同。学生都觉得很奇怪，我就告诉学生，正是由于二极管是由硅、锗等半导体材料制成的，二极管的伏安特性是非线性的，才会有这样的结果。通过这个项目，我还教学生测试了稳压二极管、发光二极管、光电二极管。
项目九：三极管的B、C、E判别
三极管管脚判别的测量是万用表一体化教学中最后一个项目，也是最难的一个项目。在进行这个项目的时候，笔者给学生看了很多图片和实物，让学生知道三极管有很多种外形和型号，每一种型号都有不同的用途。也给学生看了网上给出的三极管报价，不同的型号相差很大，激起了学生了解三极管的兴趣。
测量NPN三极管B极的时候，是将它当作两个二极管共阳极连接；测量NPN三极管C、E极的时候，要将手指当作上偏流电阻，才能分辨出C、E极。
测量PNP三极管B极的时候，是将它当作两个二极管共阴极连接；测量PNP三极管C、E极的时候，要将手指当作下偏流电阻，才能分辨出C、E极。
在进行万用表一体化教学的实践中，笔者有如下体会：（1）为学生购买一块实用价廉的万用表是这门课良好的开端。购买学生万用表的时候，考虑到要减轻学生的经济负担，选择中偏下档次、能正常使用即可。笔者给学生购买的万用表型号是YX-960，在25元人民币左右，学生比较接受。另外，学生初学万用表，统一配置两节1.5V干电池即可，不必配置9V干电池。9V电池是用于测量10K以上的大电阻，以后用得多的时候再自行配置。（2）教师要提前准备好给学生测试的物品。如电池、小灯泡、9V或12V的降压变压器、电感、电容、二极管、三极管等。按照项目发给学生测量，测完了不需要再测量的物品教师要即时收回，减少物品的损耗，降低学校的教学成本。（3）教会学生读数是难点。进行万用表一体化教学，教会学生根据不同源于：党校毕业论文范文www.618jyw.com
的测试项目、不同的量程及指针的不同位置进行读数是这门课的难点。一定要利用黑板讲一下读数的原理，特别是不同的挡位，不同的刻度，每一小格代表的数值是不同的。然后，利用多媒体、对照实际测试结果进行多次讲解，反复模拟训练。（4）收集一些万用表的教学视频，教师要结合教学的内容，播放给学生看，拓宽学生的视野，使学生加深印象。（5）教师能进行万用表的简单维修是这门课成功的保证。教学过程中，学生的万用表不时会出现表笔尖与表线脱焊、表针卡住刻度盘和表内电路脱焊等简单故障，教师在这种情况下，一定要利用课余时间当面给学生修理好，以增加学生对教师的信任度。
参考文献：
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[3]王建，祁和义.电子制作实训[M].北京：机械工业出版社，2008.
[4]卜锡滨.电子技术基础与技能[M].北京：人民邮电出版社，2010.
作者简介：
赖永镇（1965—），江西龙南人，江门市新会机电高级职业技术学校讲师，研究方向为机电技术应用。