中学物理常见仪器的维护与维修

余少敏

关键词：物理实验;物理常见仪器;维护与维修

中学物理是以物理实验为基础的学科，物理实验教学是中学物理的重要组成部分，是物理学研究的方法和手段，是提高物理教学效果的有效途经。通过学生实验和教师的演示实验教学，了解和掌握物理现象的规律，促进理论与实验相互结合，同时也培养学生的科学态度和对物理科学的兴趣及创造性学习能力。

物理实验是以物理仪器为工具，通过物理仪器完成所研究的物理课题、规律。在物理实验过程中，难免会发生仪器故障问题，出现问题能及时维修好是保证实验正常开展的前提，也是实验教师基本技能的要求。

现就中学物理常见仪器故障结合本人工作经验，介绍一些维护与维修方法，以期抛砖引玉。

1  学生电源

学生电源在物理实验中是最常用仪器之一，在力学、电磁学、光学三部分学生实验中都要使用到。其工作原理是把交流220V电压通过变压器、整流电路和稳压电路及保护电路转化为低压交直流电和稳压电压，提供给学生分组应用。

图1是其简单的工作原理图。

其中7806T是6V稳压块，D7～D10是整流二极管（或整流块），J1为继电器，J2为干簧继电器。

当出现短路等过载时，干簧继电器J2动作，J2K闭合，继电器J1线圈中通电，保护工作，J1K由常闭转为断开，切断输出，这是保护电路工作原理。

学生电源常见故障有如下几点：

（1）指示灯不亮，保险丝断：从电路图上可知：可能故障：保险丝断 变压器内部短路。

（2）电源指示灯亮、无低压交直流输出。

可能故障：

①电源接线柱松动，可旋紧接线柱螺母。

②继电器故障：首先可轻轻敲打继电器，看能否恢复正常。若无法恢复，可用多用电表“Ω”档检查，正常时，常闭阻值为0，若为“∞”大，是继电器常闭触点氧化接触不良，可用砂纸和酒精处理。也不排除继电器与电路板焊点脱落的可能。

③干簧管本身故障：首先可轻轻敲打干簧管，看能否恢复正常。若无法恢复，可用多用电表“Ω”档检查，正常时，其阻值“∞”大，然后用磁钢靠近干簧管，阻值变为0。若确系干簧管损坏，换新即可。此种情况伴随过载指示灯亮。

④整流二极管击穿，造成过载，保护电路动作，过载指示灯亮，无输出。

除此之外，学生电源档位旋钮要经常检验是否松动。发现松动，应及时旋紧，否则学生在调节电压时，会出现输出电压偏差不准，严重甚至烧坏实验仪器，若电源档位旋钮上的白色指示标志已脱落不清，可统一用红色或白色漆油上漆，同时注意电源线是否有破损、铜线是否有裸露现象，插头是否完好，若发现问题，及时维修确保实验安全。

2  电火花打点计时器

该仪器在高一年学生分组实验中有4至5个实验连续使用到，其故障率也是挺高的。主要故障有如下几点：

（1）指示灯不亮：经检查一般是电源开关故障，在实验中由于学生常来回拨动开关，致使其开裂。一般用尖嘴钳四周压紧，让它恢复原状即可。若内部确已损坏，只能更换。同时，注意观察其各脚焊点及附近线路板上铜板是否有开裂，若发现开裂，可用焊錫焊牢。

（2）打点不清，经查一般有如下问题：

①由于经常打点，碳针损耗缘故，碳针变短引起打点不清。可适当调高碳针高度，同时可用酒精擦净圆盘上留下的碳粉。

②线圈内部部分短路打火，一般只能更换同型号线圈或用报废的电火花线圈更换。

③两只升压二极管中的一只二极管损坏，升压不足也可致打点不清。

（3）不打点，一般是升压线圈开路或接头断开，升压二极管、三级管、整流二极或升压电路损坏也可致不能升压，引起不打点。

由于该仪器使用频率高，学生使用一段时间后，电源线在仪器出口处会出现破皮甚至裸露内部电线的问题，十分危险。我们一般在采购后使用前，用电焊铁热熔计时器电源线出口处的塑料成圆形孔，把该处电源线用绝缘胶布粘几圈，再按原位置装好，一般能保证较长时间安全使用。

电火花打点计时器在实验过程若连续打点时间过长，极易发生故障。在实验前，可在黑板上文字提醒：“为确保安全，每次打完点，应立即关闭电火花计时器。”，实践证明：经这一提醒，实验过程中计时器的故障率明显下降，同时也培养学生安全用电意识。

3  多用电表

多用电表是比较复杂的专用仪器，主要用于测量电压、电流、电阻，在学生分组实验中，出现常见故障有如下几点：

（1）档位选择不起作用：例如选择电压档，不能进行电压测量;选择电流档，不能进行电流测量。主要原因应该在于档位转盘，转盘上金属触片弹性发生变化，与电路板接触不良。维修此故障需打开多用电表，用沙纸打磨触片及相应电路板，调节触片角度，点滴缝纫机油防锈。在回安装时，观察转盘旁的一根细导线是否有脱落;转盘应按压到位，保证触片与电路板充分接触;同时留意多用电表中的小弹簧和小滚珠，它们是易丢失小配件。

（2）在欧姆调零时，刻度盘上的指针指示晃动不稳，调零困难，其故障一般在于欧姆调零电位器上，是内部触片接触不良，可维修或更换。

（3）烧电路板，打开多用电表，发现电路板上有烧损痕迹。经分析，是由于学生操作不当，用电阻档去测量高电压（如市电压）引起烧电阻。故障一般表现为：两表笔接触时，指针摆过零刻度（小于零）。因此，检查时，只要两表笔一合便知好坏，对于J0411型多用电表，一般是烧49.6Ω和5.51Ω两电阻。把所烧电阻更换，多用电表可恢复正常。

4  弹簧秤测量误差调整[ 1 ]

弹簧秤由于使用时间过长，在实际测量中会产生较大误差。这时，需要对弹簧秤进行测量误差的调整。

具体操作如下：

（1）可把弹簧秤竖直挂起并调零。

（2）在弹簧秤上加挂钩码，观察读数是否与钩码本身相同。

如果读数偏小，由f=kx可知劲度系数k偏大。将弹簧上的三角铁片向下旋转，以增加弹簧的实际长度，使k减小。反之，如果读数偏大，则可将三角铁片往上旋转。

（3）重复上面2操作，直至读数与钩码相同为止。

5  螺旋测微器0点对不准[ 2 ]

常见修理：

（1）可用酒精清洗两测量头，清除小颗粒或污质造成的0点指示不准。若螺旋测微器有锈点，可用缝纫机油上油除锈。

（2）若0点误差在5格以内，可微调标度筒位置解决。用小改锥拧松顶丝，用包装盒内附有的专用扳手，转动标度筒到相应位置。有时需反复调整几次。

（3）若0点相差格数大于5格，应调整螺杆与微分筒的相对位置。

除此之外，在日常实验教学工作中应做好仪器的维护工作，如静电学仪器应保持在无尘、干燥的环境中，秒表（钟）在每次分组实验完回收仪器橱之前应放松发条，让秒表（钟）自行走动至放松状态;天平使用完后，要做好除尘清洁工作，特别是托盘上的灰尘，以及砝码的干燥和上油工作。仪器存放需整齐，注意做好防潮、防锈、防腐蚀、防震、防火等工作，并注意经常检查，确保仪器能正常使用。

参考文献：

[1]徐兴华. 物理测力计的调零[J]. 教学仪器与实验，2002（2）：15.

[2]孙克文. 螺旋千分尺常见故障的修理[J]教学仪器与实验，1997（8）：32-33.