在电学教学中,关于电路的实验教学是其中重要的一环,不仅能锻炼学生的实验能力、基本操作技能,也是做好实验,完成实验教学目标的基本保证。
　　可是在实际实验教学中,由于学校条件的限制和教师教学方法的不同,许多学生的实际电路连接经常出现问题,极大地影响既定教学目标的实现。如何既快又好地解决学生的电路连接故障是每个教师头疼的问题。这时候都是先断开电源开关,再断开相关电路的导线连接,然后用万用电表电阻档测量电路导线的通断,这样往往很麻烦。有没有什么办法在电源接通的情况下,直接测出在线电路中某根导线连接的通断,或者是某一段电路是否完好呢?为此,笔者设计一个小小的电路,使之基本满足上述要求,并在万用电表中进行改装,给实际工作带来很大的方便。
　　如图1所示,该电路是一个典型的电容充电电路。各元器件参数:E,1.5 V;D1,IN4001;C,100 uF;R1,20 Ω;R2,47 KΩ;G为万用表表头(或者电流计也可以)。当把它的两端接导线的两端,若导线完好,则相当于红、黑两端相连,电源E给电容C充电,表头G指针偏转,指示出电路中有充电电流;若导线断开,则电表G指针不动,这样很容易就能够判断出导线连接电路的通断。
　　
　　例如,图2为伏安法测电阻电路,当电键S闭合时,电流表、电压表均无显示。传统的解决办法是先断开电键S,用万用表电压档测一下电源有沒有电压,接着把万用表转到电阻档,逐个测量导线段①②③④⑤⑥的连接好坏。如果采用笔者设计的导线通断测量仪来解决,则步骤要少得多。不用断开电键,把红黑两端接①②段(即电源负极和电阻左端A点,如果表头指针不偏转说明①②导线断;如果表头指针偏转,说明①②导线完好,再把红黑两端接③⑤段(即电阻右端B点和电源正极,如果表头指针不偏转,说明③⑤导线断;如果表头指针偏转,说明③⑤导线完好。这样就可以把整个电路分成几个大部分分别进行测量,大大缩短电路故障判断时间。
　　把上面的电路加装于万用电表中,做成在线电路通断测量仪。笔者选用的是实验室已经报废的MF16-1型万用电表,它线路简捷,体积小,便于携带。图3是万用电表的原电路图和加装的电路,改装步骤:1)用万用电表表头作为电表G,用万用电表电池作为E,红黑端则利用万用电表的红黑表棒;2)去掉较少用的交流电压档,断开交流电压档到表头的接线①(打虚线×的导线,下同);3)断开交流电压档各转换档的连线②③④⑤;4)在电源正极和交流转换档间加一导线⑥;5)加装上在线电路通断测量电路⑦;6)因为原表无表头保护机构,正好用交流档卸下的2只二极管做成一保护机构⑧;7)在交流10 V档面板上,用标签贴上“导线通断测量”标志。
　　
　　这样,在线电路通断测量仪器就成功了。使用在线电路通断测量仪时,只要安上电池,把万用电表拨到交流10 V档即可,和万用电表操作一样,非常方便。当然,用其他型号的万用电表也可以改装,基本原理是一致的。■
　　(作者单位:南京市江宁高级中学)