黑箱实验
北交大黑箱实验报告
电分实验报告－黑箱实验一、基本信息⏹ 实验人：吴靖钦⏹ 实验地点：九教南５０１⏹ 实验时间：每周五晚７点-9点⏹ 实验题目：一阶电路“黑箱”模块的时域测量和辨别⏹ 实验目的：（1）熟练运用动态电路波形测量和时间常数测量。
（2)综合运用一阶动态电路分析理论知识，深入理解动态元件特性和一阶动态电路特有的阶跃响应波形。
⏹ 实验环境：无特别要求，实验室环境即可。
二、预习内容：均采用方案ARC 串：s ts v v t v +-=-τ )(0 RC 并：22)(0s ts v v t v +-=-τ RL 串：s ts v v t v +=-τ )(0 RL 并：22)(0s ts v v t v -=-τ波形图如图：实验电路图：二、实验内容和实验原理（1）二端“黑箱”“黑箱”是指隐藏了连接方式和元件参数的一个电阻和一个动态元件用串/并联方式构成的二端模块。
在本实验中，模块作为被测量和识别的对象。
一个模块中的动态元件可能是电感或电容，与电阻的连接方式可能是串联或并联。
(2)实验任务每组学生随机领取一个“黑箱”模块，利用通用实验板上的一个已知阻值的电阻，串联“黑箱”模块构成被测电路。
实验任务是用时域测量方法，测量二端一阶“黑箱”的外特性，辨别“黑箱”内部元件、元件参数及其连接方式。
“黑箱”模块的两种测量方案如实验图所示。
（3）对实验测量方法的规定在进行实验测量时, 必须将外接电阻与模块串联后接入信号发生器，信号源采用幅度为l V的周期方波, 用示波器测量电路的阶跃响应波形, 通过初始值、稳态值和时间常数的测量来计算和辨別“黑箱”模块内部两个元件的参数值和连接方式。
不允许用万用表等其他仪器或采用频域阻抗测量等方法。
三、实验数据、图片电路连接图：示波器图片：方案A(黑箱接地)四、实验分析：选择外电阻为1kΩ；（1）输入电压源初始值位置对应的输出电压图像上的电压值为V （0+），即“黑箱”内的电阻占电路电压的比值，观察其值为0.5v 。
黑盒子实验报告_设计性实验
设计性实验黑盒子实验报告一、实验任务盒里的元件可能是：干电池、定值电阻、电容器、半导体二极管。
盒外可见的两接线端之间也可能为断路或短路的情况。
各元件连接在接线端（或插座）上，两个接线端（或插座）之间装接一个元件，元件之间不连成并联回路。
要求设计实验方案和检测步骤，判定盒内元件。
1.学习依据不同类型电学元件的特性对元件进行判别；2.进一步熟悉数字万用表等电学仪表的使用；3.根据实验室提供的仪器自行设计方案，检测黑盒子内元器件类型和位置，再进一步确定元件的物理量数值。
二、实验要求自行设计合理而又简捷的程序，对给出的黑盒子进行测试，判定盒中元件类型，并写出测试记录和作出判定的依据，对于电池，要判定其正负极，并测出其电动势，对于二极管，要判定其正负极，并测出二极管的正向导通压降，如果判断元件为电容和电阻，要求测出其数值。
（实验过程不得自行打开盒子）1、根据实验任务，查阅有关资料。
2、自拟实验步骤和直接测量数据的记录表格。
3、选择实验仪器（型号或规格）。
4、对实验方案作可行性报告分析。
5、根据设计实验方案，将测量的数据填入表中，正确写出实验测量结果。
6、对实验结果进行比较、分析、讨论。
三、实验仪器5JK 型暗盒实验箱、直流稳压电源、数字式万用表、电阻箱、开关、导线 四、实验内容１．判断有无干电池：可用电压表测两接线柱间电压，若有一定电图11 211 3 45 6 7 89 10 11 1213 14 15 16压，可确定为干电池，如当电压表接通时指针稍有摆动而又回到零位，则是电池与电容串联。
2判断有无二极管：设计电路如图，将电源与直流电流表串联，并串联一个定值电阻R，将导线连接两端钮，观察电流表读数，再交换连接两端钮，观察电流表读数，若两次读数，一次几乎为0，一次有一定的读数，可确定为二极管，并根据读数可确定二极管正负。
３．判断有无电容：当黑盒子两端钮间有电容Ｃ存在时，可用直流电源串联直流电压表或直流电流表接到两端钮。
黑箱方法的例子
黑箱方法的例子
黑箱方法是一种软件测试方法，它是一种测试方法，该方法不需要了解软件内部结构和实现细节，只需要输入测试数据和观察输出结果。
黑箱方法的主要目的是验证软件功能是否符合需求，而不关心软件的内部逻辑和实现方式。
在实际应用中，黑箱方法有许多不同的技术和工具，下面我们将介绍一些黑箱方法的例子。
首先，我们来看一个简单的例子，假设我们要测试一个简单的计算器软件。
使用黑箱方法，我们只需要输入一系列的计算数据，例如加法、减法、乘法和除法，然后观察软件的输出结果是否符合预期。
在这个例子中，我们不需要了解软件内部是如何实现这些计算功能的，我们只需要关注输入和输出的正确性。
另一个例子是测试一个网站的登录功能。
使用黑箱方法，我们可以输入不同的用户名和密码组合，然后观察系统是否能够成功登录。
在这个例子中，我们不需要知道网站的后台数据库是如何验证用户身份的，我们只需要验证输入的用户名和密码是否能够成功登录系统。
除了上面的例子，黑箱方法还可以应用于测试各种软件系统的
功能模块，例如文件管理、用户权限、数据输入和输出等。
在实际
应用中，黑箱方法通常结合其他测试方法一起使用，例如白盒测试、灰盒测试等，以确保软件系统的质量和稳定性。
总之，黑箱方法是一种简单而有效的软件测试方法，它不需要
了解软件内部的实现细节，只需要关注输入和输出的正确性。
在实
际应用中，黑箱方法可以帮助软件测试人员快速有效地验证软件功
能是否符合需求，从而提高软件系统的质量和可靠性。
希望以上例
子能够帮助您更好地理解和应用黑箱方法。
高三物理实验复习(十)黑箱教案
用多用电表探索黑箱内的电学元件1. 实验目的①学会使用多用电表测量电压、电流、电阻。
②练习使用多用电表探测黑箱内的电学元件。
③了解晶体二极管的特性及符号。
2. 实验原理①多用表可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程。
上半部为表头，表盘上有电流，电压，电阻等各种量程的刻度；下半部为选择开关，它的四周刻着各种测量项目和量程。
另外，还有欧姆表的调零旋钮，机械调零旋钮和测试表的插孔。
②测电阻是依据全电路欧姆定律；测电流和电压是依据串联和并联电路特点及部分电路欧姆定律。
欧姆表内部电路如图所示，R 为调零电阻，红黑表笔，进行欧姆表调零时，我们在刻度盘上直接算出与I 对应的R x 的值，所测电阻的值即可从表盘刻度直接读出； ③二极管的特性是单向导电性，当二极管加上一定的正向电压时，它的电阻值很小；当二极管加上反向电压时，它的电阻值变得很大，就像断开的开关一样。
3. 实验器材多用电表、黑箱、导线、干电池、晶体二极管，电阻、电键，小灯泡。
4. 注意事项①多用电表在使用前，应观察指针是否指电流表的零刻度，若有偏差，应用螺丝刀调节多用电表中间的定位螺丝，使多用电表的指针指电流表的零刻度。
②测电阻时，待测电阻要跟别的元件和电源断开，不能用手接触表笔的金属杆。
③合理选择欧姆挡的量程，使指针尽量指在表盘中间位置附近④换用欧姆挡的另一量程时，一定要重新进行电阻调零，才能进行测量。
⑤读数时，应将表针示数乘以选择开关所指的倍数。
⑥测量完毕时，要把表笔从测试孔中拔出，选择开关应置交流电压最高挡或OFF 挡，若长期不用多用电表时，还应把电池取出。
练习：1、把晶体二极管、小灯泡和电池分别连接成（a ）、(b )两种电路，则：--------------------------------[ ] A 、在a 、b 电路中，小灯泡都不发光 B 、在a 、b 电路中，小灯泡都发光C 、只在a 电路中，小灯泡发光D 、只在b 电路中，小灯泡发光2、晶体二极管有很多实际应用，如在半导体收音机中，可用晶体二极管进行检波。
设计性物理实验-黑盒子实验
西北工业大学设计性基础物理实验报告班级:11051401 姓名:日期:2016.05.06黑盒子实验一、实验目的1、学习使用示波器对黑盒子中电学元件进行判别及估算;2、培养设计检测步骤和综合分析推理的能力。
二、实验仪器(名称、型号及参数)TDS1001B波形输出器示波器电阻箱电容箱导线黑盒子三、实验原理黑盒子里的元件可能是干电池、定值电阻、电容器、半导体二极管、电感器等,各元件链接在接线端,元件之间可能是并联、串联。
使用如下电路图:信号发生器输出正弦波信号电压输入;R0取适当值;CH1测量取样电阻箱两端电压;CH2检测信号发生器输出电压;虚线框内的i\j表示黑盒子面板上的接线柱,实验观测中i端对应信号发生器输出正端。
假设信号发生器输出正弦波信号幅度为A0、频率为f,各元件检测判断过程如下:1.电阻元件示波器CH1通道显示U R为正弦波,幅度A< A0,若f变化A不变。
2.电容示波器CH1通道显示U R为正弦波,幅度A< A0,若f变化A也变化,且f和A同变化。
3.电感示波器CH1通道显示U R为正弦波,幅度A< A0,若f变化A也变化,且f和A变化不同步。
4.二极管示波器CH1通道显示U R为半波,并可由脉冲向上还是向下判断二极管的正负极。
5.电池先用示波器判断有无电池,此时示波器为直流。
四、实验内容与方法黑盒子1黑盒子1有四个接线柱,每两个接线柱之间最多连接一个元件,盒内三个元件可能是电池、电阻、电容、电感或半导体二极管。
按一定顺序连接各个接线柱,用示波器测量信号发生器和取样电阻箱两端电压,记录示波器波形;调节信号发生器频率,观察记录A的变化。
黑盒子2黑盒子2内含有三个电磁学元件,组成三角形连接方式。
接线柱1、2之间为X,接线柱2、3之间为Y,接线柱1、3直接为Z。
按照与黑盒子1相同的方法确定各个接线柱之间的电磁学元件,之后测量三个电磁学元件的数值。
将黑盒子内电阻与取样电阻串联可以测得黑盒子内电阻的数值;将黑盒子内电容与取样电容并联可以测得电感、电容的数值。
黑箱方法的例子
黑箱方法的例子黑箱方法是一种测试软件的方法，它关注的是软件的功能而不是内部结构。
这种方法通常用于对软件系统进行整体测试，而不是对单个函数或模块进行测试。
在黑箱测试中，测试人员只需知道软件的输入和输出，而不需要了解软件的内部逻辑。
接下来，我们将介绍几个黑箱方法的例子，以帮助大家更好地理解这种测试方法。
首先，我们来看一个简单的例子，一个登录页面。
在黑箱测试中，我们只需要知道输入正确的用户名和密码后，系统是否能够成功登录，而不需要知道登录页面的具体实现逻辑。
我们可以输入正确的用户名和密码，然后观察系统的反应，如果系统成功登录，则说明登录功能正常；如果系统登录失败，则说明存在问题，需要进一步调查。
其次，让我们考虑一个更复杂的例子，一个在线购物系统。
在这个系统中，用户可以浏览商品、添加商品到购物车、填写订单信息、支付订单等。
在黑箱测试中，我们只需要知道输入正确的商品信息、订单信息和支付信息后，系统是否能够顺利完成整个购物流程，而不需要知道系统内部是如何处理这些信息的。
我们可以模拟用户的操作，然后观察系统的反应，如果系统能够按照预期完成整个购物流程，则说明购物系统功能正常；如果系统在某个环节出现问题，则说明存在缺陷，需要进行修复。
最后，让我们来思考一个更具挑战性的例子，一个自动驾驶系统。
在这个系统中，车辆可以实现自动导航、避障、停车等功能。
在黑箱测试中，我们只需要知道输入目的地信息后，系统是否能够正确导航车辆到达目的地，而不需要知道系统内部是如何实现导航功能的。
我们可以设置目的地，然后观察系统的反应，如果系统能够安全、准确地将车辆导航到目的地，则说明自动驾驶系统功能正常；如果系统在导航过程中出现问题，则说明存在安全隐患，需要进行修复和优化。
通过以上几个例子，我们可以看到，在黑箱测试中，我们只需要关注软件的输入和输出，而不需要了解软件的内部实现细节。
这种方法能够帮助我们全面地测试软件的功能，发现潜在的缺陷，并确保软件的质量。
实验五十八黑箱实验
研
点精式讲解
究
预习
查阅资料
阶
段
学
习
操作
设计方案 选择仪器 实验测量
过
数据处理
程
撰写课程论文
示
做ppt 准备
意
小组答辩
图
发表优秀论文
学生独立完成
具体要求 详见教材 P334-341
二.元件介绍
电阻、热敏电阻 1）电阻
Rt=R0(1+αt) 随着电流在电阻中的流动，电阻的阻值基 本保持不变。
2）热敏电阻 阻值随温度的改变而迅速变化。
3.黑箱中有电容、电阻和二极管，可能 接在1、2、3、4任何两接线柱间（例如 下图），试根据实验结果判断它们的具 体位置。写出实验结果与判断依据。
1
3
2
4
四.实验条件
黑箱、示波器、信号发生器、万用表、 电流表、电压交流电源及其具体位 置。
一.什么是黑箱（black box） ?
指那些内部结构和性能无法直接观测， 只能通过外部观测和试验去认识其性能 和特性的系统或客体。如原子。
研究方法：
开启黑箱
不开启黑箱，即不破坏黑箱本身的结构，而是有目的 地对黑箱输入信息，观察黑箱对应的输出信息，并利 用分析、综合、类比等逻辑的方法和必要的数学运 而得出结论。如α散射实验。
负温度系数热敏电阻
B( 1 1 )
RT RT0 e T T0
正温度系数热敏电阻
RT
R eB(T T0 ) T0
电容器、电感器 1）电容器
理想电容: 直流电源:
暂态
稳态:相当于开路
交流电源:
产生阻抗,R=1/ωC
一般电容:
2）电感器
理想电感: 直流电源:
黑箱实验之MUJ-4B电脑计时器--通用技术
实验内容MUJ－4B电脑计时器的功能测试：测试方案：1、接通电源，功能选择“S1计时1”，接着让“U”型挡光片来回多次通过光电门，然后按下“转换”按钮，记录并分析计时器显示的数据；2、功能选择“S2计时2”，分别使用“U”型挡光片和条形挡光片，多次重复让挡光片通过两个光电门这一过程，然后按下“转换”按钮，记录并分析计时器显示的数据；3、功能选择“PZh碰撞”，使用两个“U”型挡光片分别从两个光电门外侧向内靠拢，接着再分开向外，，再次经过两个光电门，然后记录计时器显示的数据。
重置计时器数据后，使用两个条形挡光片重复上述过程。
接着，对两次记录的数据进行分析；4、功能选择“a 加速度”，接着让“U”型挡光片通过两个光电门，记录计时器显示的数据；重置计时器数据后，使用条形挡光片重复上述过程。
接着，对两次记录的数据进行分析；5、功能选择“g重力加速度”，按灭“电磁铁”按钮，接着让“U”型挡光片通过两个光电门，记录计时器显示的数据；重置计时器数据后，使用条形挡光片重复上述过程。
接着，对两次纪录的数据进行分析；6、功能选择“T周期”，让“U”型挡光片来回通过光电门，观察计时器显示的数据的变化，记录并分析数据；7、功能选择“J计数”，让“U”型挡光片来回通过光电门，观察计数器显示的数据的变化。
通过分析比较，可以得知，在使用“PZh碰撞”和“a加速度”功能时，只能用“U”型挡光片，不能使用条形挡光片，这是因为它们所测的时间是第一次挡光开始到第二次挡光开始的时间，而不是挡光片挡光开始到挡光结束的时间。
将测试结果综合起来，可形成一份MUJ－4B电脑计时器使用说明：1、S1计时1：可连续测量每个光电门从挡光开始到挡光结束的时间，并可存储20次的时间测量值。
其中，E1、E2、E3…E20分别表示每次光电门从档光开始到档光结束的时间。
2、S2计时2：可连续测量光电门从第一次挡光开始到第二次挡光开始经过的时间，并可存储20次的测量时间值。
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黑箱实验
******** 过控101班
摘要：本文主要介绍了黑箱内元件的探究实验的设计思想原理、预习思想、实验过程和步骤及最后综述。
通过这次黑箱实验，对黑相中的元件各种机理进行深刻理解，从而更好的了解其应用。
关键词：黑箱，MF20型万用表，直流电源，交流电源，二极管，电容，电感，正热敏电阻，负热敏电阻，电阻。
黑箱，是指那些内部结构和性能无法直接观测，只能通过外部观测和试验去认识其性能和特性的系统或客体。
研究黑箱有两种方法，一种是开启黑箱法，即将黑箱分成局部，研究其内部结构和功能。
物理学家在研究物质的层次和结构时，就是不断开启黑箱的过程。
但由于开启黑箱的时候，可能引起黑箱本身结构和功能的变化，而且有些黑箱是不允许打开或者由于技术问题尚不能打开，所以这种方法有很大局限性。
另一种方法是不开启黑箱，即不破坏黑箱本身的结构，而是有目的地对黑箱输入信息，观察黑箱对应的输出信息，并利用分析、综合、类比等逻辑的方法和必要的数学运算而得出结论。
一、实验原理：
1.电阻：一般在电路中所用的电阻，是指专门设计制造的电阻器，简称电阻。
普通电阻的阻值与温度的关系接近线性，若0℃时的电阻值为R0，温度为t时的电阻值近似有如下公式：R t= R0(1+αt), α成为电阻的温度系数。
多数电阻的α在10-4～10-3℃-1数量级，由于这一温度系数较低，随着电流在电阻中的流动，电阻的阻值基本保持不变，而电阻两端的电压降与通过电阻的电流遵循欧姆定律。
2.热敏电阻：热敏电阻是由某些金属的氧化物按不同的比例混合，并经过高温烧结后制成的。
它的阻值随温度的改变而迅速变化。
其阻值随温度升高而减小者，成为负温度系数热敏电阻：阻值随温度升高而增加者，成为正温度系数热敏电阻。
3.电容器：电容器的基本功能是能够被充电和放电，也就是储存电能和释放电能。
在充电期间，电容器上的电荷和电压按指数增长，电路中有一指数衰减的充电电流；充电完毕，电流消失，电容上电压达到稳定值而不再变化。
如果把电容器接在直流电路中，只有当电源开启时的充电和关闭时的放电这两个暂时的过程中，电路上存在电流。
故，就稳态而言，直流电流不能通过电容器，相当于开路。
如果
把电容器接在交流或脉动直流电路中，由于不停地充电放电，便使电路中始终有电流。
可见，变交电流能够通过电容器，并且具有类似电阻那样的阻碍电流的作用。
4.电感器：电感器的基本功能也是贮存能量和泄放能量。
基于电感器的基本功能，在直流电路中只存在电源开启和关闭这两个暂时的不稳定过程。
上述过程消失后，电感器对于直流电源相当于短路，不起阻碍电流的作用。
然而，当其接于交流电源或脉动直流电源时，由于线圈周围的磁场不断变化，因而始终存在自感电势，有类似于电阻那样的阻碍电流的作用。
5.半导体二极管：二极管具有单向导电特性，即正向导通，反向不导通，正负两个方向的电阻不同。
在实际电路中，就是应用它的这种单向导电特性。
6.多用电表是用电流表改装而成的一种多用仪表，一般可以用来测量电流、电压、电阻等，并且每一种测量都有几个量程.测电流和电压是根据串联和并联电路特点及部分电路欧姆定律，测电阻是依据全电路欧姆定律.
二、实验仪器：黑箱装置（直流电源，交流电源，二极管，正、负热敏电阻，电阻，电容，电感），万用表，电源。
三、实验方法：
1.练习使用多用电表
(1)观察多用电表的外形，认识选择开关的测量项目及量程；
(2)检查多用电表的指针是否停在表盘刻度左端的零位置．若不指零，则可用小螺丝刀调整机械调零旋钮使指针指零；
(3)将红、黑表笔分别插入“＋”、“－”插孔；
(4)将选择开关置于欧姆挡的“×1”挡，短接红、黑表笔，转动调整欧姆零点的旋钮，使指针指向欧姆表刻度的零位置；
（5）机械调零：熟悉多用电表的表面结构，观察使用前指针是否指在刻度线左端0位置，若不指0，调整调零螺丝，使指针指0：
(6)将多用电表选择开关旋转到直流电压挡，并置于较大量程，用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压，若无电压，说明箱内不含电源．若有电压，说明有直流电源。
（7）将多用电表选择开关旋转到交流电压档，并置于较大量程，用多用电表测量黑箱任意两个接线柱间的电压，若有电压，则说明有交流电源。
（8）将多用电表选择开关旋转到欧姆档，用多用表测量黒箱任意两个接线柱间的电阻，正接测一下，反接再测一下。
若正接是电阻小，反接电阻很大，则为二极管。
（9）上一步测量中，若出现欧姆表的指针偏到一定值后又返回到+∞，则该两接线柱之间是电容。
（9）第八步测量中，总共会有10个接线柱之间有电阻，其中一个为二极管，另三个则为正热敏电阻，负热敏电阻，电阻，电感。
将直流电源分别连接到这三组接线柱上，电压打到最大，进行加热，然后观察电阻变化值。
若电阻值随温度增加而增高，那么为正热敏电阻：若电阻随温度增加而减小，那么为负热敏电阻：阻值没大变化，则为电感或者电阻。
（10）将多用电表选择开关旋转到电流档。
将交流电源与两接线柱连接，观察读数，再将相同电压值的直流电源与之串联，测量电流大小。
若交流时测得电流很小，直流时测得电流很大，则该组接线柱间接的是电感。
（11）则最后一组接线柱之间为电阻。
四、实验结果：（大黑箱三）
M-N 直流电源 G-H 交流电源 T-J 二极管 E-F 电容
K-L 正热敏电阻 C-D 负热敏电阻 A-B 电阻 O-P 电感
五、电路图
六、总结
通过这一学期的实验学习，懂得了之前很多不知道的物理知识，也把高中学习的很多“加强基础，重视应用，开拓思维，培养能力，提高素质”是大学物理实验的指导思想
物理知识进行了实践。
在此期间，通过自己动手提高了动手能力，也加强了对试验中物理知识的认识，真正地把理论和实践结合。
进行实验的时候，考察了我们的动手能力：进行数据处理的时候，考察了我们的理论知识及计算能力。
“加强基础，重视应用，开拓思维，培
养能力，提高素质”是大学物理实验的指导思想。
总之，该项课程让我收获颇丰，提高了我的实验探索能力，开拓了思维方式。
在以后的学习中，我会更加注重改善本身的不足，提高自身文化素养，更好的理解大学物理实验的精髓之处。
七、参考文献
1.黑箱实验论文
2.电路黑箱的实验研究
3.用多用电表探索黑箱内的电学元件
4.“黑箱探密”1——电学元件判别
5.最全的万能表使用方法
6.黑箱实验
7.黑箱探究实验
大物实验论文
黑
箱
实
验
过控101 ******** ***。