有机实验思考题答案

实验一 工业乙醇的蒸馏

1、蒸馏有何应用?恒沸混合物能否用蒸馏法分离?

2、在蒸馏装置中,把温度计水银球插至液面上或温度计水银球上端在蒸馏头侧管下限的水平线以上或以下,是否正确?为什么?

3、蒸馏前加入沸石有何作用?如果蒸馏前忘记加沸石,能否立即将沸石加至将近沸腾的液体中?当重新进行蒸馏时,用过的沸石能否继续使用?

1、答:蒸馏过程主要应用如下:

(1)分离沸点有显著区别(相差30℃以上)的液体混合物。

(2)常量法测定沸点及判断液体的纯度。

(3)除去液体中所夹杂的不挥发性的物质。

(4)回收溶剂或因浓缩溶液的需要而蒸出部分的溶剂。

恒沸混合物不能用蒸馏法分离。

2、答:都不正确。温度计水银球上端应与蒸馏头侧管的下限在同一水平线上,以保证在蒸馏时水银球完全被蒸气所包围,处于气液共存状态,才能准确测得沸点。

3、答:蒸馏前加入沸石的作用是引入气化中心,防止液体过热暴沸,使沸腾保持平稳。如果蒸馏前忘记加沸石,决不能立即将沸石加至将近沸腾的液体中,因为这样往往会引起剧烈的暴沸泛液,也容易发生着火等事故。应该待液体冷却至其沸点以下,再加入沸石为妥。当重新进行蒸馏时,用过的沸石因排出部分气体,冷却后孔隙吸附了液体,因而可能失效,不能继续使用,应加入新的沸石。

实验二 固体有机化合物熔点测定

1、测定熔点时,若遇下列情况将产生什么结果?

(1)熔点管壁太厚。

(2)熔点管不洁净。

(3)样品未完全干燥或含有杂质。

(4)样品研得不细或装得不紧密。

(5)加热太快。

2、为什么要求熔点的数据要有两个以上的重复?要达到此要求,操作上须注意些什么?

3、两个样品,分别测定它们的熔点和将它们按任何比例混合后测定的熔点都是一样的,这说明什么?

1、答:结果分别如下:

(1)熔点管壁太厚,将导致所测熔点偏高。

(2)熔点管不洁净,将导致所测熔点偏低,熔程变宽。

(3)样品未完全干燥或含有杂质,将导致所测熔点偏低,熔程变宽。

(4)样品研得不细或装得不紧密,将导致所测熔点偏高,熔程变宽。

(5)加热太快,将导致熔点偏高。

2、答:为了减少误差。要达到此要求,不可将已测样品冷却固化后再作第二次测定。每次应更换新的样品管,重新测定。

3、答:这说明两个样品是同一化合物 。

实验三 重结晶

1、 重结晶一般包括哪几个步骤?各步骤的主要目的是什么?

2、 加热溶解粗产物时,为何先加入比计算量(根据溶解度数据)略少的溶剂,然后渐渐添加至恰好溶解,最后再加少量溶剂?

3、用活性炭脱色为什么要在固体物质完全溶解后才加入?为什么不能在溶液沸腾时加入?

1、答:重结晶一般包括下列几个步骤:

(1)选择适宜的溶剂;

(2)将粗产物用所选溶剂加热溶解制成饱和或近饱和溶液;

(3)加活性炭脱色;

(4)趁热过滤除去不溶性杂质及活性炭;

(5)冷却,析出晶体;

(6)抽滤,洗涤晶体;

(7)干燥晶体。

2、答:能否获得较高的回收率,溶剂的用量是关键。避免溶剂过量,可最大限度地回收晶体,减少晶体不必要的损失。

因此,加热溶解待重结晶产物时,应先加入比计算量略少的溶剂,然后渐渐添加溶剂至晶体恰好溶解时,而最后再多加少量溶剂的目的是为了避免热过滤时溶剂挥发,温度下降,产生过饱和,在滤纸上析出晶体,造成损失。溶剂大大过量,则晶体不能完全析出或不能析出,致使产品回收率降低。

3、答:若固体物质未完全溶解就加入活性炭,就无法观察到晶体是否溶解,即无法判断所加溶剂量是否合适。溶液沸腾时加入活性炭,易暴沸。

实验四 乙酰苯胺的制备

1、在本实验中采取了哪些措施来提高乙酰苯胺的产率?

2、反应时为什么要控制分馏柱上的温度在100~110℃之间,若温度过高有什么不好?

3、常用的乙酰化试剂有哪些?哪一种较经济?哪一种反应最好?

1、答:采取的措施有:

(1)便宜、易得、毒性小的冰醋酸过量

(2)分馏出反应中生成的水

(3)加入锌粉以防止苯胺氧化

(4)控制一定的反应温度,防止醋酸过多蒸出及二取代产物的生成

2、答:乙酸的沸点是118℃,若温度过高,乙酸会被蒸出,反应不完全。另外还会发生二取代反应,影响产率。

3、答:常用的乙酰化试剂有乙酸、乙酸酐和乙酰氯。乙酸较经济。乙酰氯反应速度最快,但易吸潮水解。因此应在无水条件下进行反应。

实验五 正溴丁烷的制备

1、加料时,先使溴化钠与浓硫酸混合,然后加正丁醇及水,可以吗?为什么?

2、反应后的产物可能含那些杂质?各步洗涤的目的何在?用浓硫酸洗涤时为何要用干燥的分液漏斗?

3、用分液漏斗洗涤产物时,正溴丁烷时而在上层时而在下层。你用什么简便的方法加以判断?

4、为什么用分液漏斗洗涤产物时,经摇动后要放气,应从哪里放气?应朝什么方向放气?

5、写出无水氯化钙吸水后所起化学变化的反应式,为什么蒸馏前一定要将它过滤掉?

1、答:不行。先使溴化钠与浓硫酸混合,因为溴化钠与浓硫酸反应产生氢溴酸,氢溴酸进一步被浓硫酸氧化产生溴,其反应式: NaBr+H2SO4→HBr+NaHSO4

2HBr+H2SO4→Br2+SO2+2H2O

2、答:产物中主要含有正丁醇、正丁醚和HBr等杂质。

用水洗涤除去HBr和部分正丁醇。用浓硫酸洗涤除去正丁醇、正丁醚。先用水洗去大部分的硫酸,再用饱和碳酸钠溶液除去残留硫酸。再用水洗除无机盐,无水氯化钙干燥除去水。用浓硫酸洗涤时要用干燥的分液漏斗的目的是防止水遇浓硫酸强烈地放热,致使有机物和硫酸难以分层。

3、答:(1)根据各物质的比重进行判断,比重大的在下层,比重小的在上层。

(2)可将一滴水滴入分液漏斗,若上层为水层,则水滴在上层消失;若有机层在上层,则水滴穿过上层,在下层消失。

4、答:分液漏斗洗涤产物或萃取时,经摇动后会产生一定的蒸汽压或反应的气体。如乙醚萃取溶液中物质,在振摇后乙醚可产生300~500 mmHg的蒸气压,加上原来空气和水的蒸气压,漏斗中的压力就大大超过大气压。如果不经常放气,塞子就可能被顶开而出现漏液。漏斗倾斜向上,朝向无人处,无明火处,打开活塞,及时放气。

5、答: CaCl2 + 6H2O→ CaCl2·6H2O

由于无水CaCl2与水是可逆可结合成水合物。已吸水的CaCl2受热时又会脱水,并且其蒸汽压随温度的升高而增加,所以蒸馏前一定要把已吸水的CaCl2过滤掉 。

实验六 醋酸正丁酯的制备

1、用反应式表示乙酸正丁酯制备的各种方法?

2、本实验采取哪些措施来加快酯化速度和提高乙酸正丁酯的产率,原理是什么?

3、本实验可能产生哪些副产物?应如何防止?

4、如果在最后蒸馏时,前馏分较多,其原因是什么?对产率有何影响?

5、粗产品除了用无水硫酸镁作干燥剂外,还有哪些干燥剂可以代替?无水氯化钙可以吗?

1、答:(1)酸的银盐或钠盐和卤代烷作用:

(2)醇和酸酐或酰氯作用:

2、答:酯化作用与酯的水解作用形成动态平衡,提高温度与使用催化剂可以加快酯化作用的反应速率,使在较短的时间内到达平衡。反应平衡到达后,酯的生成量不再增加,为了提高酯的产量,采取下列措施使平衡向正反应方向移动。

(1)使反应物(醇或羧酸)过量。本实验采用价格便宜的醋酸过量。

(2)移去生成物,使酯与水或两者之一脱离体系。本实验使用分水器共沸蒸馏除去水。

3、答:副产物主要有正丁醚、正丁醛、正丁酸、1-丁烯、2-丁烯、H2SO3和碳化物。

为了防止副产物的生成,应采取如下措施:

(1)正丁醇和浓硫酸要充分得混合均匀,避免碳化以及正丁醛和正丁酸的生成。

(2)控制加热温度在123℃左右,温度过高可能生成正丁醚、1-丁烯和2-丁烯等。

(3)蒸馏所用的仪器均须干燥,避免产生酯的逆反应。

4、答:在最后蒸馏时,前馏分较多的其原因可能是乙酸正丁酯与正丁醚、正丁醇形成的共沸物。前馏分多,乙酸正丁酯损失大,产率降低。

5、答:还可以用无水硫酸钠或无水碳酸钾作干燥剂。不能用无水氯化钙作干燥剂,因为氯化钙可以和乙酸正丁酯生成络合物,造成产品损失。

实验七 肉桂酸的制备

1、 具有什么结构的醛能进行Perkin反应?

2、 苯甲醛分别同丙二酸二乙酯,过量丙酮或乙醛相互作用应得到什么产物?从这些产物如何进一步制备肉桂酸?

3、 苯甲醛和丙酸酐在无水丙酸钾的存在下,相互作用后得到什么产物?

4、为什么不能用氢氧化钠代替碳酸钠来中和?

5、用水蒸气蒸馏除去什么?能不能不用水蒸气蒸馏 ?

1、答:无α-H的芳香醛及呋喃甲醛等。

2、答:反应式如下

有机实验思考题答案

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3、答:得2-甲基-3-苯丙烯酸。

4、答:强碱氢氧化钠易使未反应的苯甲醛发生歧化反应,生成苯甲醇和可溶于水的苯甲酸钠。这样就不能用水汽蒸馏将苯甲酸钠除净,酸化后生成苯甲酸与肉桂酸混合物影响产品纯度。答:除去苯甲醛。可不用水蒸气蒸馏,用萃取,但效果较差。

实验八 从茶叶中提取咖啡因

1、咖啡因为什么可以用升华法分离提纯?除了升华法,还可以用什么方法?

2、试论述咖啡因的药理作用。

1、答:因咖啡因的熔点较高,且在熔点温度以下有较高的蒸气压(大于2.7 KPa),因此能自固态不经液态而直接转变成蒸气,并从蒸气不经液态直接转变成固态,故可用升华法分离提纯咖啡因。还可用色谱法。

2、答:咖啡因可兴奋神经中枢,消除疲劳,有强心作用。

实验九 柱色谱

--亚甲基蓝与荧光黄的分离

1、对吸附剂要求是什么?

2、为什么极性的组分要用极性大的溶剂洗脱?

3、柱色谱在洗脱和分离过程中,应注意些什么?

4、柱子中若留有空气或填装不均匀,会怎样影响分离效果?如何避免?

1、答:(1)它不溶于所使用的溶剂,与要分离的物质不起化学反应,也不起催化作用等。

(2)吸附剂表面积大,颗粒大小均匀,最好是无色的,以便于显色及辨认。

(3)具有一定的机械强度和颗粒度。

2、答:因为根据物质结构相似相溶原理,极性大的物质溶于极性大的溶剂,极性大的溶剂

易取代被吸附的物质。因此极性大的组分要用极性大的溶剂才能洗脱下来。若用极性小的溶剂则难以洗脱。

3、答:(1)要持续不断地加入洗脱剂,并保持一定的液面高度。在整个操作中应注意不使吸附剂表面的溶液漏干。一旦柱面溶液流干后再加溶剂,易使柱中发生气泡和裂缝,影响分离。

4、答:柱子中若留有空气或填装不均匀,会影响渗滤速度和产生参差不齐的色谱带,分离效果很差。

为了避免柱子中产生空气或填装不均匀,应采取以下措施:

(1)在装柱之前,应将棉花用溶剂润湿,否则柱子会有空气泡。

(2)向柱子中倒入溶剂约为柱高3/4处,打开活塞,控制流出速度(1滴/秒)。然后慢慢加入吸附剂,用木棒或带橡皮管的玻棒轻轻敲打柱身下部,使填装紧密。

实验十 阿司匹林的制备

1、纯净的阿司匹灵对10%三氯化铁呈负结果。如果纯的阿司匹灵是从95%乙醇中结晶而来,回收的晶体有时对10%三氯化铁溶液呈正结果。试说明为什么会发生此结果,并写出发生的反应。

2、为什么水杨酸聚合物不能和碳酸氢钠反应生成水溶性产物?

3、根据你的观察,指出磷酸在反应中起什么作用?

4、给出阿司匹灵与酸的水溶液或碱的水溶液共热时将发生反应的方程式。

5、在制备阿司匹灵中主要副产物是什么?如何使之从产物中除去?

1、答:因为阿司匹灵与乙醇发生反应,生成水杨酸,所以对10%三氯化铁溶液呈正结果。

2、答:水杨酸聚合物没有羧基。

3、答:起催化和降低水杨酸分子内氢键作用。

4、答:发生水解反应。

有机实验思考题答案

5、答:是水杨酸聚合物,由于聚合物不溶于碳酸氢钠,而阿司匹灵可溶于碳酸氢钠,过滤除去。 6、答:除未反应的水杨酸。

7、答:b,e,f。

实验十一 甲基橙的制备

1、什么叫偶联反应?试结合本实验讨论一下偶联反应的条件。二甲基苯胺为何在环的对位与重氮盐发生偶联?

2、在本实验中,制备重氮盐时为什么要对氨基苯磺酸变成钠盐?本实验如改成下列操作步骤:先将对氨基苯磺酸与盐酸混合,再滴加亚硝酸钠溶液进行重氮化反应,可以吗?

3、在制备重氮盐中加入氯化亚铜将出现什么样的结果?

4、试解释甲基橙在酸碱介质中的变色原因,并用反应式表示。

1、答:略

2、答:因为对氨基苯磺酸是酸性内盐,用碱把内盐转化为芳香伯胺才能与NaNO2/HCl形成重氮盐,不行。因对氨基苯磺酸与盐酸混合仍得到对氨基苯磺酸内盐而不能产生芳香伯胺,不能制备重氮盐。 3、答:会生成氯代苯。

4、 答:

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实验十二 呋喃甲醇和呋喃甲酸的制备

1、 在反应过程中析出的黄色奖状物是什么?

2、乙醚萃取过的水溶液,若用50%硫酸酸化,是否合适?

3、试比较Cannizzaro反应与羟醛缩合反应在醛的结构上有何不同?

4、怎样利用Cannizzaro反应,将α-呋喃甲醛全部转化成α-呋喃甲醇?

5、当Cannizzaro反应在D2O 溶液中进行的,得到原羰基碳上无氘原子的醇,这给上述反应机制给了什么支持?

1、答:是呋喃甲醇和呋喃甲酸的钠盐。

2、答:不合适,因为用硫酸酸化易开环生成2,5-二羰基戊酸。

有机实验思考题答案

3、答:发生Cannizzaro反应的醛不含α-H且是在浓碱条件下发生反应。而发生羟醛缩合的醛至少含有一个α-H且在稀碱的条件下反应。若两中醛之间发生羟醛缩合,最好用一种含α-H的醛与另一种不含α-H的醛,若是两种醛均有α-H,除发生醛的自身缩合外,还会发生醛的交叉缩合,共有四种缩合产物,在合成上无意义。

4、答案:用一种羰基碳正电性大于呋喃甲醛的无α-H的醛与之进行Cannizzaro反应,则α-呋喃甲醛全部转化为α-呋喃甲醇。例如:

5、答:说明醇中原羰基碳上

的氢是来自醛而来自非水。证明了上述反应机制的合理性。

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实验十三 苯氧乙酸及对氯苯氧乙酸的制备

1、制备苯氧乙酸时,如何防止氯乙酸水解?

2、说明控制各步PH值的目的和意义?

3、以苯氧乙酸为原料,如何制备对碘苯氧乙酸?

4、还有哪些方法可制备对氯苯氧乙酸?

1、答:氯乙酸在强碱中易水解,所以一般先用饱和碳酸钠中和至PH=7~8。

2、答:PH=7~8:防止氯乙酸水解。

PH=12:使苯酚形成苯酚钠易反应。

PH=3~4:苯氧乙酸的钠盐转成苯氧乙酸。

3、答:用碘和硝酸与苯氧乙酸反应。

4、答:可先制备对氯苯酚再与氯乙酸反应。

实验十四 乙酰乙酸乙酯的制备

1、所用仪器未经干燥处理,对反应有什么影响?为什么?

2、什么叫Claisen酯缩合反应?下列化合物之间发生缩合反应将得到什么产物?

3、什么叫互变异构现象?如何用实验证明乙酰乙酸乙酯是两种互变异构的平衡物?

1、答:钠会与水反应发生燃烧或爆炸,即使只有微量水也会与金属钠反应,生成的氢氧化钠也会使乙酸乙酯水解,影响缩合反应行。

2、 答:酯分子中的a-C上的H很活泼,遇某些碱性试剂时,与另一分子酯失去一分子醇,得到b

有机实验思考题答案

-氧代酯,称为克莱森缩合反

3、答:某些化合物中的一个官能团改变其结构转变成为另一官能团,形成官能团异构体,并且两个官能团的异构体之间可迅速地转换,处于一种动态平衡状态,这种现象,称为互变异构现象。三乙有酮式和烯醇式两种互变异构体,通过红外测定,在谱图上能察到OH的特征峰;或三乙可与三氯化铁产生显色反应;或可使溴水褪色,从而证明烯醇式存在。

4、答:加醋酸使乙酰乙酸乙酯的钠盐变成乙酰乙酸乙酯,用氯化钠溶液洗去醋酸钠及醋酸,同时降低三乙在水中的溶解度,减少的损失。

实验十五 2-甲基-2-己醇的制备

1、本实验在将Grignard试剂加成物水解前的各步中使用的药品、仪器为什么均须绝对干燥?

为此你采取了什么措施?

2、反应若不能直接开始,应采取哪些措施?如反应未真正开始,却加入了大量的正溴丁烷,

有何不好?

3、本实验有哪些副反应?如何避免?

4、为什么在最后的反应混合物中用稀酸来代替单纯的水?

1、答:因水会与Grignard试剂发生反应。所以仪器使用前要充分干燥,所用的试也剂须绝对干燥。反应装置中的冷凝管及滴液漏斗均应装CaCl2干燥管。

2、答:可用水浴加热或加一小粒碘或几滴Grignard试剂引发。反应未真正开始,却加入了大量的正溴丁烷,一旦反应,会使偶联产物大大增加。

3、答:见原理。

4、答:用稀酸使碱性溴化镁胶体生成可溶性的镁盐,易萃取分离。 从苯甲醛出发的多步骤合成实验

实验十六 从苯甲醛出发的多步骤合成实验

1、在本实验中为什么要使用新蒸的苯甲醛?

2、本实验中,若使用浓碱条件,苯甲醛会发生什么主要的化学反应?

1、答:因为久置的苯甲醛中含有苯甲酸。

2、答:会发生歧化反应(或Cannizzaro反应)。

有机实验思考题答案

 

第二篇:电工实验思考题答案

实验1 常用电子仪器的使用

七、实验报告及思考题

1.总结如何正确使用双踪示波器、函数发生器等仪器,用示波器读取被测信号电压值、周期(频率)的方法。 答:要正确使用示波器、函数发生器等仪器,必须要弄清楚这些仪器面板上的每个旋钮及按键的功能,按照正确的操作步骤进行操作.

用示波器读取电压时,先要根据示波器的灵敏度,知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值,再数出波形在Y轴上所占的总格数h,按公式 计算出电压的有效值。

用示波器读取被测信号的周期及频率时,先要根据示波器的扫描速率,知道屏幕上X轴方向每一格所代表的时间,再数出波形在X轴上一个周期所占的格数d,按公式T= d ×ms/cm, ,计算相应的周期和频率。

2.欲测量信号波形上任意两点间的电压应如何测量? 答:先根据示波器的灵敏度,知道屏幕上Y轴方向每一格所代表的电压值,再数出任意两点间在垂直方向所占的格数,两者相乘即得所测电压。

3.被测信号参数与实验仪器技术指标之间有什么关系,如何根据实验要求选择仪器?

答:被测信号参数应在所用仪器规定的指标范围内,应按照所测参量选择相应的仪器。如示波器、函数发生器、直流或交流稳压电源、万用表、电压表、电流表等。

4.用示波器观察某信号波形时,要达到以下要求,应调节哪些旋纽?①波形清晰;②波形稳定;③改变所显示波形的周期数;④改变所显示波形的幅值。 答:①通过调节聚焦旋钮可使波形更清晰。

②通过配合调节电平、释抑旋钮可使波形稳定。 ③调节扫描速度旋钮。

④调节灵敏度旋钮。

实验2 基尔霍夫定律和叠加原理的验证

七、实验报告要求及思考题

1.说明基尔霍夫定律和叠加原理的正确性。计算相对误差,并分析误差原因。

答:根据实验数据可得出结论:基尔霍夫定律和叠加原理是完全正确的。

实验中所得的误差的原因可能有以下几点:

(1)实验所使用的电压表虽内阻很大,但不可能达到无穷大,电流表虽内阻很小,但不可能为零,所以会产生一定的误差。

(2)读数时的视差。

(3)实验中所使用的元器件的标称值和实际值的误差。

(4)仪器本身的误差。

(5)系统误差。

2.使用万用表测量电阻、直流电压、直流电流时,应注意些什么问题?

答:用万用表测电阻时,应将电阻与电路独立,选用合适的量程,并进行调零,若不能调零,则说明电池不足,需更换足量的电池。

用万用表测直流电压时,万用表应并联在所测电压两端,并注意量程的选择以及所测电压的极性,若出现指针反偏时,应对调表笔,此时所测量的值应该为负。 用万用表测直流电流时,万用表应串联在所测支路当中,一定要注意电流的极性,若出现指针反偏时,应对调表笔,此时所测量的值应该为负。

3.实验时,如果电源(信号源)内阻不能忽略,应如何进行?

答:实验时,若不忽略内阻,应该将电源接到电路当中再调所需要的值。

实验3 戴维宁定理的研究

七、实验报告要求及思考题

1.说明戴维宁定理的正确性。计算表3.1的相对误差,并分析误差原因。

答:根据实验数据可得出结论:戴维宁定理是完全正确的。

实验中所得的误差的原因可能有以下几点:

(1)实验所使用的电压表虽内阻很大,但不可能达到无穷大,电流表虽内阻很小,但不可能为零,所以会产生一定的误差。

(2)读数时的视差。

(3)实验中所使用的元器件的标称值和实际值的误差。

(4)仪器本身的误差。

(5)系统误差。

2. 对有源二端网络内阻Ro的测量是否还有其它方法,若有说明其中一种方法。

答:有,可以在断开电源的情况下直接用万用表测量有源二端网络的内阻Ro

3.电压表、电流表的内阻分别是越大越好还是越小越好,为什么?

答:电压表的内阻越大越好,以减小其上的电流,以保证a、b两端电压测量的准确性。

电流表的内阻越小越好,以减小其上的电压,以保证a、b支路电流测量的准确性。

实验4 RLC串联交流电路的研究

七、实验报告要求及思考题

1.列表整理实验数据,通过实验总结串联交流电路的特点。

答:当XL <XC时,电路呈电容性,此时电容上的电压大于电感上的电压,且电流超前电压。

当XL>XC时,电路呈电感性,此时电感上的电压大于电容上的电压,且电压超前电流。

当XL=XC时,电路发生串联谐振,电路呈电阻性,此时电感上的电压与电容上的电压近似相等,且大于输入电压。电路中的电流最大,电压与电流同相位。

2.从表4.1~4.3中任取一组数据(感性、容性、电阻性),说明总电压与分电压的关系。

答:取f=11kHz时的数据:U=6V,UR=3.15V,

ULr=13.06V,UC=8.09V,将以上数据代入公式=5.88V,近似等于输入电压6V。

3.实验数据中部分电压大于电源电压,为什么? 答:因为按实验中所给出的频率,XL及XC的值均大于电路中的总阻抗。

4.本实验中固定R、L、C参数,改变信号源的频率,可改变电路的性质。还有其它改变电路性质的方法吗?

答:也可固定频率,而改变电路中的参数(R、L、C)来改变电路的性质。

实验5 感性负载与功率因数的提高

七、实验报告要求及思考题

1. 根据表5.2所测数据和计算值,在坐标纸上作出I=f(C)及cos = f(C)两条曲线。说明日光灯电路要提高功率因数,并联多大的电容器比较合理,电容量越大,是否越高?

答:并联2.88uF的电容最合理,所得到的功率因数最大.由实验数据看到,并联最大电容4.7uF时所得的功率因数并不是最大的,所以可以得出,并不是电容量越大,功率因数越高.

2. 说明电容值的改变对负载的有功功率P、总电流I,日光灯支路电流IRL有何影响?

答:电容值的改变并不会影响负载的有功功率及日光灯支路的电流.

3. 提高电路的功率因数为什么只采用并联电容法,而不采用串联法?

答:因为串联电容虽然也可以提高功率因数,但它会使电路中的电流增大,从而增大日光灯的有功功率,可能会超过它的额定功率而使日光灯损坏.

实验6 三相交流电路

七、实验报告要求及思考题

1. 根据实验数据分析:负载对称的星形及三角形联接时Ul与Up,Il与Ip之间的关系。分析星形联接中线的作用。按测量的数据计算三相功率。 答:负载对称的星形联接: ,Il=Ip

负载对称的三角形联接:Ul=Up,

星形联接中线的作用就是使相电压对称,负载能够正常工作。

2. 为什么不能在负载星形、负载三角形电路中短接负载?若短接,其后果如何?

答:在负载星形四线制和负载三角形电路中,若短接负载,则相当于将相电压或线电压直接短接,必然会引起电流过大而烧坏保险管。

3. 在星形联接、三角形联接两种情况下的三相对称负载,若有一相电源线断开了,会有什么情况发生?为什么?

答:在星形联接时,若有中线,则一相电源线断开,则电源断开的这一相负载不能工作,而并不影响其他两相负载的正常工作。

若无中线,则其他两相负载的电压会降低,将不能正常工作。

在三角形联接时,若有一相电源线断开,则接在另外两相电源之间的负载继续正常工作,而另两相负载的工作电压将会降低而导致不能正常工作。

实验7 一阶RC电路的暂态过程

七、实验报告要求及思考题

1.坐标纸上描绘各实验内容所要求的波形图,说明其产生条件。

答:RC微分电路产生的条件:(1)τ<<tp ,(2)从电阻端输出。

RC积分电路产生的条件:(1)τ>>tp ,(2)从电容端输出。

耦合波形产生的条件:(1)τ>>tp ,(2)从电阻端输出。

2.把电路的时间常数τ值与理论值比较,分析误差原因。

答:误差产生的原因可能有以下几个方面:

(1)在理论上,电容器真正充到最大值的时间是无穷大,而实验中只取5τ,因此会引起误差。

(2)元器件标称值与实际值的误差。

(3)操作者在波形上读数时的视差。

(4) 仪器本身的误差。

3. 什么样的电信号可作为RC一阶电路零输入响应、零状态响应和全响应的激信号?

答:阶跃信号或者是方波信号。

4. 在电路参数己定的RC微分电路和积分电路中,当输入频率改变时,输出信号波形是否改变?为什么?

答:改变。因为频率改变时,脉宽会发生变化,时间常数与脉宽的关系就会发生变化,所以输出信号的波形也会改变。

实验8 三相异步电动机的直接起动与正反转控制

七、实验报告及思考题

1. 写出直接起动,正、反转控制的动作程序,说明那些元件起自锁、互锁作用。

答:直接起动时,先按下起动按钮,交流接触器的线圈带电,会带动它的主触点和辅助常开触点闭合,使得主电路接通,电动机起动。辅助常开触点起自锁的作用。

正反转控制中,先按正转起动按钮,电动机开始正转,此时反转起动按钮不起作用。要让电机反转,必须先按停止按钮让电机停止,再按反转起动按钮,电机才可以反转。正转交流接触器的辅助常闭触点接到反转控制电路当中,反转交流接触器的辅助常闭触点接到正转控制电路当中起到互锁的作用。

2. 画出经实验验证后的图8.2和图8.3控制线路图。说明控制电路的各种保护作用。

答:经实验验证后的控制线路图与上面的电路图完全一致。

控制电路中的保护有:熔断器起短路保护,热继电器起过载保护,交流接触器以及按钮起欠压或失压保护。

3. 实验过程中有无出现故障?是什么性质的故障?你是如何检查和排除的?

答;没有出现故障。

4. 若拆除图8.2控制回路中自锁触头KM1,再接通三相电源,电动机将如何运转情况?

答:电动机将进行点动。

实验9 单相双绕组变压器

七、实验报告要求及思考题

1. 计算变比K、效率η及电压变化率ΔU。 答:K=U1/U2 =1.9,η=P2/P1,=,

2. 写出短路实验计算原边等效阻抗Z的公式并计算。

答:Z= U1/ I1

3. 通过测试的数据,你能否计算变压器的功率损耗?

答:ΔP=P1-P2

4. 若负载实验中负载为感性负载(例如COS 2=0.8),能否进行变压器负载特性测试?

答:可以。

实验10 单管低频放大电路

七、实验报告要求及思考题

1. 整理实验数据,分析RL对电压放大倍数的影响。 答:放大电路带上RL会使电路的放大倍数减小。

2. 根据uo在各种条件下的波形,解释静态工作点对波形失真的影响。

答:静态工作点偏高会使放大电路进入饱和区而产生饱和失真。

静态工作点偏低会使放大电路进入截止区而产生截止失真。

3. 测量放大电路输出电阻ro时,若电路中负载电阻RL改变,输出电阻ro会改变吗?除了实验介绍的方法,是否还有其它方法测量输入电阻和输出电阻? 答:负载电阻RL改变不会影响输出电阻的大小。 测量输入电阻的方法:在放大电路输入端加一个电压Ui,只要测出输入端的电压Ui和流过输入端的电流Ii,便可求得ri=Ui/Ii。

测量输出电阻的方法:在放大电路输出端加一个电压U0,只要测出输出端的电压U0和流过输出端的电流I0,便可求得r0=U0/I0。

4. 通过示波器对输入信号电压和输出信号电压进行比较,能否测量电压放大倍数?

答:可以测量。

实验11 多级放大电路与负反馈放大电路

七、实验报告要求及思考题

1.整理实验数据,分析实验结论,总结多级放大电路放大倍数的计算关系;总结负反馈对放大电路性能的影响。

答:多级放大电路的电压放大倍数等于各级电压放大电路放大倍数的乘积。

负反馈对放大电路性的影响主要有以下几点:

1)扩展通频带:2)提高放大电路的稳定性:3)减小电路的非线性失真:4)电压放大倍数减小。

2.如果加到放大电路输入端的信号已经失真,引入负反馈能否改善这种失真?

答:加入负反馈是为了改善放大电路的动态性能,而不是改变放大电路的性质。放大电路的性质是对输入信号进行放大,所以如果加到放大电路输入端的信号已经失真,引入负反馈不能改善这种失真。

3.对静态工作点设置与动态性能的测试有何关系? 答:设置合适的静态工作点是为了让放大电路处于线性放大区,如果静态工作点设置不合适有可能引起输

出信号失真,从而不能准确地测试出电路的动态性能,所以必须设置合适的静态工作点。

实验13 基本运算电路

七、实验报告及思考题

1.整理实验数据,分析实验结论,分析产生误差的原因。说明集成运放的使用应注意哪些问题。 答:误差的产生可能有如下几个原因:

(1)运算放大器的输入电阻虽然很大,但并不是无穷大,所以会影响到测量的值。

(2)实验中所使用的元器件的标称值可能跟实际值有一定的误差,也会引起测量误差。

(3)在读数时也可能产生人为误差。

集成运放的使用应注意以下几个问题:

(1)集成运放工作必须接正负12V双电源。

(2)必须接调零电路,且实验前必须先调零。

(3)集成运放绝不允许开环操作。

(4) 集成运放需接有消振电路,若运放内部已自带消振电路,则不必再外接。

2. 实验中输入信号多为直流,集成运放组成的运算电路能输入交流信号吗?

答:可以。

3. 比较实验中积分电路(有源)与实验6的积分电路(无源),说明各自的特点。 答:本实验中的积分电路采用了集成运放,得到的三角波更准确,而实验6中的积分电路严格地来说,得到的三角波是按指数函数上升或下降的。

4. 集成运算放大器作为基本运算单元,就我们所熟悉的,它可完成哪些运算功能? 答:可以完成比例运算,加法运算,减法运算,积分运算

实验16 直流稳压电源

七、实验报告要求及思考题

1.整理实验数据,分析实验结论。比较无稳压电路与有稳压电路的电压稳定程度。

答:若无稳压电路,则负载及输入电压的变化对输出电压的影响较大,输出电压不稳定,而加入了稳压电路以后,只是输出电压稍有变化,稳压器则通过迅速增加或减小流经其的电流来进行调节,将输出电压稳定在一个固定的值。

2.从实验数据表16.2中,计算直流稳压电路的输出电阻ro,它的大小有何意义?

答:将整个直流稳压电路等效为一个有源二端网络,由ro=Uo/ I,则计算值如表2。ro的大小对有稳压时的输出电压无影响,只会影响整个电路的输出功率。若无稳压时,则ro的大小将影响输出电压的大小,ro越小,则输出电压越小。

3.单相桥式整流电路,接电容滤波,空载时输出电压还满足Uo=1.2U2吗?

答:不满足。因为当RL趋于无穷大时,I也趋于无穷大,则U0=U2

4.如果线性直流稳压器78XX的输入端是一个直流脉动电压,器件能否否正常工作?如果不能,应当如何处理?

答:若脉动电压太大,不能很好地稳压,要加合适的滤波电容;若脉动电压太小(即电压平均值太小),可选择较合适的变压器副边电压。总之,稳压输入应在其正常参数的范围内。

实验17 组合逻辑门电路

七、实验报告要求及思考题

1.画出各个实验电路图,列表整理实验结果。

2.小结与非门、与门、或门、异或门、全加器以及所设计逻辑电路的逻辑功能。

答:与非门:有0出1,全1出0

与门:有0出0,全1出1

异或门:相异出1,相同出0

全加器:和位Si:当输入为奇数个1时,输出为1;偶数个1时,输出为0。进位Ci:当输入中有两个或两个以上为1时,输出为1,否则输出为0。

3.TTL集成门电路有何特点,集成门电路的多余端如何处理?

答:集成门电路的多余端有三种处理方法:

(1)空着;

(2)并联后接到正电源;

(3)并联后接到高电平。

4.“与非”门一个输入端接连续脉冲,其余输入端什么状态时允许脉冲通过?什么状态时不允许脉冲通过?

答:其余输入端为高电平“1”时,允许脉冲通过,输入和输出之间呈反相关系。而有一个输入端为低电平“0”时,将“与非”门封锁,不允许脉冲通过。

实验18 双稳态触发器

七、实验报告及思考题

1.记录、整理实验现象及实验所得的有关数据,对实验结果进行分析。

2.触发器的共同特点是什么?

答:触发器都有记忆功能。

3.型触发器与维持阻塞型触发器对触发脉冲各有什么要求?

答:对于主从型触发器CP脉冲的宽度要小于等于输入信号的脉冲宽度,后沿触发,而对于维持阻塞型触发器CP脉冲的上升沿应该滞后于输入信号,前沿触发。

实验19 计数器

七、实验报告要求及思考题

1.画出各个实验电路,列表整理实验结果,并画出有关波形图。

2.组合逻辑电路与时序逻辑电路有何不同?

答:组合逻辑电路没有记忆功能,而时序逻辑电路有记忆功能。

3.总结使用集成触发器、计数器的体会。

实验20 555集成定时器及其应用

七、实验报告及思考题

1.在坐标纸上描绘多谐振荡器电路中电容器C充放电电压uc与uo的波形对应关系,以及单稳态触发器中ui与uo、uc的对应关系波形图。

2.将步骤1、2中测得的周期T以及正脉冲宽度tp与计算值进行比较。

3.单稳态触发器的脉宽等于多少?怎样改变脉宽? 答:因为tp =1.1RC,所以改变R、C即可改变tp。

4.振荡器的脉冲宽度受哪些参数的影响?如何调整? 答:因为T1=0.7(R1+R2)C,所以可通过调节R1、R2可C来改变脉宽。

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