UdUULmdVqULx0220242练习使用示波器
一、示波器的组成
示波器是用来显示和测量交直流信号幅度、频率、周期等多种物理量的仪器，种类繁多，但主要由以下三部分组成：垂直（y）放大器、水平（x）放大器和扫描系统。
二、示波器面板上各个旋钮和开关的名称及作用
辉度调节“
”，用来调整图象的亮度，
聚焦调节“⊙”和辅助聚焦“○”，这两个旋钮配合着使用，能使电子
射线会聚，在荧光屏上产生一个小的亮斑，得到清晰的图象
电源开关 和指示灯
垂直位移“↑↓”和水平位移“ ”， 分别用来调整图象在竖直
方向和水平方向的位置。
“Y增益”和“X增益”，分别用来调整图象在竖直方向
和水平方向的幅度.
中间一行左边的大旋钮是“衰减”，它有1、10、100、1000四挡，最右边的正弦符号“ ”档不是衰减，而是由示波器内部自行提供竖直方向的交流试验信号电压，可用来观察正弦波形或检查示波器是否正常工作。
右边的大旋钮是“扫描范围”，也有四挡，可以改变加在水平方向的扫描电压的频率范围，左边第一挡是10～100赫，向右旋转每升高一挡，扫描频率都增大10倍，最右边的是“外X”挡，使用这一挡时，机内没有加扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入。
中间的小旋钮是“扫描微调”，用来调整水平方向的扫描频率，顺时针转动时频率连续增加
“Y输入”、“X输入” 和 “地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱。
“AC—DC” 是交直流选择开关，置于DC位置时，所加信号是直接输入的；置于AC位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，可以隔断直流成分。
“同步+ - ”置于“+”位置，正弦曲线从正半周开始，置于“-”位置，正弦曲线从负半周开始
三、示波器扫描原理
根据电子在水平偏转电场中的偏转公式
（U为水平偏转电压）
将如图示的电路接入示波器的x 输入和地之间，
若滑动头P位于最右端A时，无偏转，亮点在中心，
第 1 页 高中物理示波器的使用方法
高中物理示波器原理
(1)示波管是其核心部件，还有相应的电子线路。
(2)示波管的原理：用在xx'方向所加的锯齿波电压来使打在荧光屏上的电子位置距中心之距与时间成正比(好象一光点在屏上在水平方向上做周期性的匀速运动---这称为扫描，以使此距离来模拟时间轴(类似于砂摆的方法);在YY'上加上所要研究的外加电压(信号从Y输入和地之间输入)，则就可在屏上显示出外加电压的波形了。
高中物理示波器使用的一般步骤
(1)先预调：反时针旋转辉度旋钮到底，竖直和水平位移转到中间，衰减置于最高档，扫描置于"外X档"。
(2)再开电源，指示灯亮后等待一两分钟进行预热后再进行相关的操作。
(3)先调辉度，再调聚焦，进而调水平和竖直位移使亮点在中心合适区域。
(4)调扫描、扫描微调和X增益，观察扫描。
(5)把外X档拔开到扫描范围档合适处，观察机内提供的竖直方向按正余弦规律变化的电压波形。
(6)把待研究的外加电压由Y输入和地间接入示波器，调节各档到合适位置，可观察到此电压的波形(与时间变化的图象)(调同步极性开关可使图象的起点从正半周或负半第 2 页 周开始。
(7)如欲观察亮斑(如外加一直流电压时)的竖直偏移，可把扫描调节到"外X"档。
高中物理示波器使用的注意事项
(1)注意使用步骤，不要一开始就开电源，而应先预调，再预热，而后才能进行正常的调节。
(2)在正常观察待测电压时，应把扫描开关拔到扫描档且外加电压由Y输入和地之间输入，此时XX'电压为机内自带的扫描电压以模拟时间轴，只有需单独在XX'上另加输入电压时，才将开关拔到外X档。
（选修3-1）
第一部分 静电场
专题1.31 示波器
一．选择题
1．示波器是一种多功能电学仪器，由加速电场和偏转电场组成。如图所示，电子在电压为U1的电场中由静止开始加速，然后射入电压为U2的平行金属板间的电场中，入射方向与极板平行，在满足电子能射出平行电场区域的条件下，下述情况一定能使电子偏转角度θ变大的是( )
A．U1变大，U2变大 B．U1变小，U2变大 C．U1变大，U2变小 D．U1变小，U2变小
【参考答案】B
【名师解析 电子通过加速电场时有eU1＝12mv02，电子在偏转电场中，垂直于电场线的方向上做匀速直线运动，则运动时间t＝lv0；平行于电场线的方向上做初速度为零的匀加速直线运动，加速度a＝eU2md，末速度vy＝at＝eU2lmdv0，偏转角tan θ＝vyv0＝U2l2U1d，所以θ∝U2U1，B正确。
2.（天津市河北区2015-2016学年度高三年级总复习质量检测（二）理科综合试卷物理部分）如图所示是示波器的原理示意图，电子经电压为1U的加速电场加速后，进入电压为2U的偏转电场，离开偏转电场后打在荧光屏上的P点。P点与O点的距离叫偏转距离。要提高示波器的灵敏度（即单位偏转电压2U引起的偏转距离），应采用下列办法中可行的是
A．提高加速电压1U B．增加偏转极板a、b的长度
C．增大偏转极板与荧光屏的距离 D．减小偏转极板间的距离
【参考答案】BCD
【名师解析】
电子经加速后动能为：Ek=eU1，加速后的速度为：v=meU12，经偏转电场的时间为：t=vl ，出偏转电场的偏转位移为：y=21at2=21×mdeU2×2)(vl=1224dUlU，以此示波器的灵敏度为：2Uy=124dUl，可知要提高灵敏度一可以降低加速电压，故B正确，二可以增长偏转极板或减小偏转极板间的距离，故CD正确。
1 《示波器的使用》实验示范报告
【实验目的】
1．了解示波器显示波形的原理，了解示波器各主要组成部分及它们之间的联系和配合；
2．熟悉使用示波器的基本方法，学会用示波器测量波形的电压幅度和频率；
3．观察李萨如图形。
【实验仪器】
1、双踪示波器 GOS-6021型 1台
2、函数信号发生器 YB1602型 1台
3、连接线 示波器专用 2根
示波器和信号发生器的使用说明请熟读常用仪器部分。
[实验原理]
示波器由示波管、扫描同步系统、Y轴和X轴放大系统和电源四部分组成，
1、示波管
如图所示，左端为一电子枪，电子枪加热后发出一束电子，电子经电场加速以高速打在右端的荧光屏上，屏上的荧光物发光形成一亮点。亮点在偏转板电压的作用下，位置也随之改变。在一定范围内，亮点的位移与偏转板上所加电压成正比。
示波管结构简图 示波管内的偏转板
2、扫描与同步的作用
如果在X轴偏转板加上波形为锯齿形的电压，在荧光屏上看到的是一条水平 2 线，如图
图扫描的作用及其显示
如果在Y轴偏转板上加正弦电压，而X轴偏转板不加任何电压，则电子束的亮点在纵方向随时间作正弦式振荡，在横方向不动。我们看到的将是一条垂直的亮线，如图
如果在Y轴偏转板上加正弦电压，又在X轴偏转板上加锯齿形电压，则荧光屏上的亮点将同时进行方向互相垂直的两种位移，其合成原理如图所示，描出了正弦图形。如果正弦波与锯齿波的周期（频率）相同，这个正弦图形将稳定地停在荧光屏上。但如果正弦波与锯齿波的周期稍有不同，则第二次所描出的曲线将和第一次的曲线位置稍微错开，在荧光屏上将看到不稳定的图形或不断地移动的图形，甚至很复杂的图形。由此可见：
（1）要想看到Y轴偏转板电压的图形，必须加上X轴偏转板电压把它展开，这个过程称为扫描。如果要显示的波形不畸变，扫描必须是线性的，即必须加锯齿波。
