教科版高中物理选修3-2：《示波器的使用》规范训练-新版

题组一生疏及使用示波器1．示波器使用结束时应留意准时关机，关机的下列操作挨次正确的是()A．先断开电源开关，再将“辉度调整”旋钮逆时针转到底B．先断开电源开关，再将“辉度调整”旋钮顺时针转到底C．先将“辉度调整”旋钮逆时针转到底，再断开电源开关D．先将“辉度调整”旋钮顺时针转到底，再断开电源开关答案 C2．关于示波器上交直流选择外形“DC”和“AC”，下列说法中正确的是()A．输入直流信号，置于“DC”或“AC”均有信号进入示波器B．输入沟通信号，置于“DC”或“AC”均有信号进入示波器C．输入直流信号，置于“DC”有信号进入示波器D．输入沟通信号，置于“AC”有信号进入示波器答案CD3．在“练习使用示波器”试验中，某同学欲按要求先在荧光屏上调出亮斑，为此，他进行了如下操作：首先经辉度调整旋钮逆时针转到底，竖直位移旋钮和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调整旋钮置于1 000挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡．然后打开电源开关(指示灯亮)，过2 min后，顺时针旋转辉度调整旋钮，结果屏上始终无亮斑毁灭(示波器完好)．那么，他应再调整下列哪个旋钮才有可能在屏上毁灭亮斑()A．竖直位移旋钮B．水平位移旋钮C．聚焦调整旋钮D．挂念聚焦调整旋钮答案AB解析由题意知示波器的偏转电极YY′与XX′上都没加电压，亮斑应在屏的中心，若不在中心(或没有亮斑)应调整竖直位移旋钮和水平位移旋钮．4.如图1所示，电源内阻很小可以忽视不计，当S断开时，亮斑位于屏上正中心，当S闭合时且滑动变阻器的滑片P处在最左端，亮斑向上偏移4格；当滑动变阻器的滑片P处在正中间时()图1A．亮斑向上偏移2格B．亮斑照旧向上偏移4格C．亮斑向下偏移2格D．亮斑向下偏移4格答案 A5．某同学在做“练习使用示波器”的试验时，将衰减旋钮拨到“”挡，将扫描旋钮拨到10 Hz～100 Hz 挡，然后再调整扫描微调旋钮，当示波器荧光屏上毁灭两个完整的正弦波形时，其频率为()A．10 Hz B．25 HzC．50 Hz D．100 Hz答案 B解析由示波器的工作原理知，当把衰减旋钮调到“”挡时，是由机内供应竖直方向的按正弦规律变化的50 Hz的沟通电压，当扫描频率也等于50 Hz时，荧光屏上应毁灭1个完整的正弦波形，现在荧光屏上毁灭两个完整的正弦波形，扫描频率应是沟通信号电压变化频率的一半，所以扫描频率应是25 Hz.6．示波器工作时，屏上显示出如图2甲所示的波形，且亮度较弱．要将波形由甲图位置调整到乙图的位置和波形且亮度增加，应调整示波器面板上的__________________旋钮．图2A．辉度旋钮B．聚焦旋钮C．挂念聚焦旋钮D．竖直位移旋钮E．“Y增益”旋钮F．“X增益”旋钮G．水平位移旋钮H．扫描微调旋钮I．衰减旋钮J．扫描范围旋钮K．同步极性选择开关答案A、D、E、F、G、K7．用示波器观看其沟通信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形(如图3所示)，经下列四组操作之一，使该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大，此组操作是()。

3.示波器的使用基础巩固1.在“练习使用示波器”的实验中,关于竖直位移旋钮“↑↓”和Y增益旋钮的作用,下列说法正确的是()A.竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的位置,Y增益旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度B.竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度,Y增益旋钮用来调节图像在竖直方向的位置C.竖直位移旋钮和Y增益旋钮都是用来调节图像在竖直方向的位置的D.竖直位移旋钮和Y增益旋钮都是用来调节图像在竖直方向的幅度的解析:竖直位移旋钮↑↓是用来调节图像在竖直方向的位置的,Y增益旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度,故选项A正确.答案:A2.用示波器观察某交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图所示.经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度增大.此组操作是()A.调整X增益旋钮和竖直位移旋钮B.调整X增益旋钮和扫描微调旋钮C.调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮D.调整水平位移旋钮和Y增益旋钮解析:X增益、Y增益旋钮分别用来调节图像在水平方向和竖直方向的幅度,水平位移、竖直位移旋钮分别用来调节图像在水平方向和竖直方向的位置,扫描微调旋钮在扫描范围旋钮选定的频率范围内,用来连续改变水平方向扫描电压的频率,信号电压加在竖直偏转电极上.当T X=nT Y时即X方向的扫描电压的周期等于Y方向信号电压周期的整数倍(n)时,光屏上才能形成具有n个波长的完整波形的图案(因为当水平方向的扫描电压完成一个周期的变化时竖直方向的信号电压已经完成了n个周期的变化).本题要使波形幅度增大,需要Y增益旋钮来实现.本题还要从一个完整波形变成两个完整波形,就是把T X=nT Y中的n从1变成2,即增大水平扫描电压的周期,降低水平扫描的频率,需要扫描微调旋钮实现,综合以上分析可知选项C正确.答案:C3.(多选)在应用示波器做观察亮斑在竖直方向的偏移实验时,应将()A.“扫描范围”旋钮置于“10”挡B.“扫描范围”旋钮置于“外X”挡C.“DC”“AC”开关置于“AC”位置D.“DC”“AC”开关置于“DC”位置解析:竖直方向的偏移实验中,水平方向没有偏转,所以扫描范围旋钮应置于“外X”挡,选项B正确;由于做的是竖直方向的偏移实验,不是竖直方向的波形实验,所以“DC”“AC”开关置于“DC”位置,选项D正确.答案:BD4.(多选)某同学在做练习使用示波器的实验时,欲按要求在荧光屏上调出亮斑,为此,他进行了如下操作:首先将辉度调节旋钮逆时针转到底,将竖直位移和水平位移旋钮转到某位置,将衰减调节旋钮置于1 000挡,将扫描范围旋钮置于“外X”挡.然后打开电源开关(指示灯亮),过2 min后,顺时针旋转辉度调节旋钮,结果屏上始终无亮斑出现(示波器完好).那么,他应再调节下列哪个旋钮才有可能在屏上出现亮斑()A.竖直位移旋钮B.水平位移旋钮C.聚焦调节旋钮D.辅助聚焦旋钮解析:亮斑偏离荧光屏,因此需调竖直位移旋钮和水平位移旋钮,将其“拉”至荧光屏上.答案:AB5.(多选)在应用示波器观察以正弦规律变化的电压图线时,将“扫描范围”旋钮置于第一挡(10~100 Hz),把“衰减”旋钮置于合适的挡,再调节“扫描微调”旋钮,屏上便出现完整的正弦曲线,如图所示.则下列关于同步极性选择的说法中正确的是()A.图甲是同步开关置于“-”的结果B.图甲是同步开关置于“+”的结果C.图乙是同步开关置于“-”的结果D.图乙是同步开关置于“+”的结果解析:甲图所示的波形和正弦交变电流的波形完全相同,说明同步选择开关置于“+”的位置,选项B 正确;乙图所示的波形和正弦交变电流的波形完全相反,说明同步选择开关置于“-”的位置,选项C 正确.答案:BC6.如果在示波器的荧光屏上出现一个亮点在水平方向自左向右移动的图像,现在要使它变成水平方向的一条亮线,调节的方法应该是()A.顺时针旋转辉度调节旋钮B.调节衰减旋钮C.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮,增大扫描频率D.调节Y增益旋钮解析:在荧光屏上出现的是一个亮点自左向右水平移动的图形,要把它变成水平方向的亮线,若调节辉度旋钮,只能使亮度增大,不能改变图形,所以选项A错误.若调节衰减旋钮,只能使输入信号的强度减弱,这里只有一个亮点,没有输入信号,所以选项B错误.若调节Y增益旋钮是改变竖直方向输入的信号强度,即改变图线在竖直方向的幅度,显然选项D错误.现在荧光屏上出现的是水平方向移动的一个亮点,说明水平扫描频率太小,使眼睛能觉察到亮度的移动,所以应该提高水平扫描频率,使眼睛区分不开亮点位置的变化,故选项C正确.答案:C7.如图所示的图像为示波器面板,屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形.(1)若要增大显示波形的亮度,应调节旋钮;(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节旋钮;(3)若要将波形曲线调至屏中央,应调节与旋钮.解析:辉度旋钮用于调节亮度,聚焦旋钮用来调节清晰度,若要图像平移可调节竖直位移旋钮(上下移动)和水平位移旋钮(左右移动).答案:(1)辉度(2)聚焦(3)竖直位移(或写为↓↑)水平位移(或写为⇆)能力提升1.若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图所示的电压,“X输入”和“地”之间不加电压而扫描范围旋钮置于“外X”挡,则此时屏上应出现的情形是下图中的()解析:由题图所示,Y方向上有一个恒定电压,则亮点在Y方向的偏转是固定值;扫描范围旋钮置于“外X”挡,示波器内不提供X方向的扫描电压,而“X输入”接线柱也没有输入任何扫描电压,所以X方向没有偏转,选项C正确.答案:C2.某学生在做练习使用示波器的实验时,将衰减旋钮拨到“”挡,将扫描旋钮拨到10~100 Hz挡,然后再调节扫描微调旋钮,当示波器荧光屏上出现两个完整的正弦波形时,其频率为() A.10 Hz B.25 Hz C.50 Hz D.100 Hz解析:由示波器的工作原理知,当把衰减旋钮调到“”时,是由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的50Hz的交流电压,当扫描频率也等于50Hz时,荧光屏上应出现1个完整的正弦波形,现在荧光屏上出现两个完整的正弦波形,扫描频率应是交流信号电压变化频率的一半,所以扫描频率应是25Hz.答案:B3.使用如图所示的示波器测量外部交流电压信号,应将信号输入线接在和接线柱上.这时“衰减”旋钮不能置于挡,“扫描范围”不能置于挡.若信号水平方向的幅度过小或过大,应该用旋钮进行调整.若信号图形过于偏屏幕下方,应该用旋钮进行调整.解析:测量外部交流电压信号应从“Y输入”和“地”输入,即应将信号输入线接在“Y输入”和“地”接线柱上.由于外部电压信号一般都比较强,所以要进行衰减,即此时“衰减”旋钮不能置于1挡.由于要从示波器内提供X方向的扫描电压,所以扫描范围旋钮不能置于外X挡.X方向的信号幅度用X增益旋钮调节.Y方向的偏移用竖直位移旋钮调节.答案:Y输入地 1 外X X增益竖直位移4.甲图为示波器,乙图为一信号源.(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的a端与示波器面板上的接线柱相连,b端与接线柱相连.丙(2)若示波器所显示的输入波形如图丙所示,要将波形上移,应调节面板上的旋钮;要使此波形横向展宽,应调节旋钮;要使屏上能够显示3个完整的波形,应调节旋钮.解析:(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形,应从示波器的“Y输入”和“地”接线柱输入信号,所以应将信号源的a端与示波器面板上的“Y输入”接线柱相连,b端与“地”接线柱相连.(2)竖直位移旋钮的作用是调节波形在屏幕上的竖直位置,由题图丙可知该波形偏下,所以应该调节竖直位移旋钮,X增益旋钮的作用是调整波形的横向宽度.调节扫描范围和扫描微调可调整屏幕上显示的完整的波形数.答案:(1)Y输入地(2)竖直位移X增益扫描范围和扫描微调5.示波器是检测和修理各种电子仪器以及进行科学研究必不可少的工具,掌握它的一般使用方法是对每一名普通高中学生的一般要求.如图所示的图像为某次学生实验时练习使用的J—2459型示波器的面板示意图.实验中某学生已经在荧屏中间调节出了最圆、最小的光斑,则:他若要观察机内提供的竖直方向的正弦规律变化的电压的图像,应怎样调节至最佳状态?(写明必要的文字叙述,控制旋钮的名称及指示位置)答案:(1)把扫描范围旋钮置于第一挡(或10~100 Hz挡).(2)把衰减调节旋钮置于“”挡,即由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压.(3)调节扫描微调旋钮,使屏上出现完整的正弦曲线.(4)调节X增益和Y增益旋钮,使曲线在水平和竖直方向发生变化.。

04课后巩固训练1．下列关于示波器使用的说法中正确的是()A．可以使示波器始终处于接通状态，而利用电源插头的插入和拔出来代替开关使用B．示波器的X、Y增益越大，显示的图象就越清晰C．接通电源开关一段时间后，荧光屏上没有出现亮斑的原因可能是水平位移旋钮没有调节好D．关机前应将辉度调节旋钮顺时针转到底解析：示波器的使用要求明确规定，示波器电源要使用开关来控制，而不能使用其他方法，更不能用电源插头来控制，选项A错误；示波器的图象清晰与否与增益无关，选项B错误；关机前应该将辉度调节旋钮逆时针转到底来降低亮度以免损伤荧光屏，选项D错误；电源接通后一段时间内，荧光屏上没有出现亮斑的原因可能是辉度调节旋钮调得过低，也可能是水平位移或竖直位移旋钮没有调节好，让图象超出了荧光屏的范围，故选项C正确。

答案：C2．下列使用示波器的操作中正确的是()A．使用中辉度调节要合适，以避免损伤荧光屏B．同步极性选择开关的“＋”、“－”分别表示图象从正半周或者负半周开始C．当亮斑在荧光屏的左上角时，要使它回到荧光屏的正中，只要调节X增益或Y增益旋钮就行D．当图象在荧光屏上慢慢移动时，应该调节扫描范围旋钮使图象稳定解析：由示波器的使用要求可知，使用中调节图象的亮度要适中，太亮容易损伤荧光屏，选项A正确；同步极性选择开关的“＋”、“－”分别表示图象从正半周或者负半周开始，选项B正确；要把亮斑从荧光屏的左上角调节到中央，应该调节水平位移和竖直位移旋钮，选项C错误；当图象在荧光屏上慢慢移动时，要使它稳定，需调节扫描微调旋钮，选项D错误。

答案：AB3．某同学做“练习使用示波器”实验观察按正弦规律变化的电压图线时，在示波器荧光屏上出现如图(a)所示的图线，为了将图线调整为如图(b)所示的形状，他应采取的措施是()A．调节竖直位移旋钮，使整个图线向下移动B．保持同步极性选择开关不动，仍置于“＋”位置C．调节Y增益使图线的振幅增大D．调节X增益使图线的横向幅度增大解析：将题图(a)所示图线调节为题图(b)所示，应该调节竖直位移和X增益。

示波器的使用1、示波管是示波器的核心部件,它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图所示.从电子枪发射出的电子在经过加速电场加速和两个偏转电场偏转,最后打在荧光屏上.如果在荧光屏上点出现亮斑,那么示波管中的( )PA.极板应带负电;极板应带负电X Y B.极板应带负电;极板应带负电'X Y C.极板应带负电;极板应带负电X 'Y D.极板应带负电;极板应带负电'X 'Y 2、图(a)为示管的原理图.如果在电极YY′之间所加的电压图按图(b)所示的规律变化,在电极XX′之间所加的电压按图(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是( )A. B. C. D.3、实验室所用示波器,是由电子枪、偏转电极和荧光屏三部分组成,当垂直偏转电极 YY',水平偏转电极 XX'的电压都为零时,电子枪发射的电子通过偏转电极后,打在荧光屏的正中间.若要在荧光屏上始终出现如右图所示的斑点 a,那么,YY'与 XX'间应分别加上如图所示哪一组电压( )A.B.C.D.4、下图是示波管的原理图.它由由子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成.管内抽成真空.给电子枪通电后,如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O点,在那里产生一个亮斑,下列说法正确的是( )A.要想让亮斑沿OY向上移动,需在偏转电极YY′上加电压,且Y′比Y电势高B.要想让亮斑移到荧光屏的右上方,需在偏转电极XX′、YY′上加电压,且X比X′电势高,Y 比Y′电势高C.要想在荧光屏上出现一条水平亮线,需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)D.要想在荧光屏上出现一条正弦曲线,需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压5、“示波器”是电工学中的重要仪器,如图所示为示波器的原理图,有一电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直射入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角变小的是( )A.U1不变, U2变小B.U1变大, U2变小C.U1变小,U2变大D.U1不变,U2变大6、如图所示为示波管中电子枪的原理示意图,示波管内被抽成真空.k为发射电子的阴极,A 为接在高电势点的加速阳极, A、K间电压为U,电子离开阴极时的速度可以忽略不计,电子经加速后从A的小孔中射出时的速度大小为v,下列说法中正确的是( )A.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开A时的速度仍为vvB.如果A、K间距离减半而电压仍为U,则电子离开A时的速度变2C.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开AvD.如果A、K间距离不变而电压减半,则电子离开A时的速度变为27、示波管的内部结构如图甲所示,如果在偏转电极、之间都没有加电压,电子束将'XX 'YY 打在荧光屏中心,如果在偏转电极之间和、之间加上如图丙所示的几种电压,荧光'XX 'YY 屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波形,则下列说法正确的是( )A.若和分别加电压(3)和(1),荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形'XX 'YY B.若和分别加电压(4)和(1),荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形'XX 'YY C.若和分别加电压(3)和(2),荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形'XX 'YY D.若和分别加电压(4)和(2),荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形'XX 'YY 8、如图是示波管的原理图.它由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成,管内抽成真空.给电子枪通电后,如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压,电子束将打在荧光屏的中心O 点.带电粒子在在__________区域是偏转的.(选填Ⅰ、Ⅱ)若UYY′=0,UXX′>0,则粒子向__________板偏移.9、如图所示的示波管,电子由阴极发射后,初速度可以忽略,经加速电场加速后垂直于电K 场方向飞入偏转电场,最后打在荧光屏上.已知加速电压为,偏转电压为,两偏转极板1U 2U 间距为,板长为, 偏转极板右端到荧光屏的距离为,不计重力.求:d L Dy1.电子飞出偏转电场时的偏转位移;OP2.电子打在突光屏上的偏距.10、如图所示为一真空示波管,电子从灯丝发出(初速度不计),经灯丝与板间的加速电压加速,从板中心孔沿中心线射出,然后进入两块平行金属板、形成的偏转电场中(偏转电场可视为匀强电场),电子进入、间电场时的速度与电场方向垂直,电子经过电场后打在荧光屏上的点.已知加速电压为,、两板间的电压为,两板间的距离为,板长为,板右端到荧光屏的距离为,电子质量为,电荷量为.求:点到点的距离。

第4讲 示波器的使用[目标定位] 1.了解示波器面板上各个旋钮的名称及作用.2.练习使用示波器观看沟通电的波形．生疏示波器面板上的旋钮如图1所示，试写出编号对应的旋钮名称及作用．图11．电源开关．2．电源指示灯：开启电源开关，进行预热，指示灯亮． 3．辉度调整旋钮：用来调整图像亮度．⎭⎪⎬⎪⎫4.聚焦调整旋钮5.挂念聚焦调整旋钮两者协作使用，可使打到荧光屏,上的电子束会聚成一个小亮斑. ⎭⎪⎬⎪⎫6.竖直位移旋钮7.水平位移旋钮这两个旋钮可以分别调整,图像的竖直和水平位置.⎭⎪⎬⎪⎫8.Y 增益调整旋钮9.X 增益调整旋钮这两个旋钮可以分别调整图像在Y,方向和X 方向的幅度. 10．衰减调整旋钮：最右边的“”符号表示机内供应正弦沟通信号．11．扫描范围旋钮：用来调整扫描电压的频率范围，其中最右边的“外X ”挡是指使用外部输入的扫描电压． 12．扫描微调旋钮：在选定扫描范围内调整扫描频率．13．外部信号输入端：包括“Y 输入”“X 输入”和“地”三个接线柱，其中“地”是公共端． 14．交直流选择开关：“DC ”代表直流，“AC ”代表沟通． 15．同步极性选择开关.一、练习使用示波器图21．在“Y 输入”和“地”间加直流电压，观看亮斑的移动把“交直流开关”扳到直流挡(DC)位置，扫描旋钮转到最右端“外X ”挡，衰减调整旋钮调到“100”挡，连接电路如图2所示，可以观看到亮斑向上偏移． (1)调整“Y 增益”旋钮，直到亮斑移动距离适中为止．(2)调整滑动变阻器的滑片，转变输入电压，观看亮斑移动距离的变化． (3)转变输入电压的极性，可以观看到亮斑向下偏移．(4)扳动“同步极性选择开关”，观看亮斑的偏移方向发生转变．2．观看扫描(1)把图2中的直流电压改加到“X 输入”上，观看亮斑发生水平偏移，把“X 增益”旋钮顺时针转到13处，观看过程中亮斑偏移距离的变化．(2)撤去外加直流电压，把“扫描范围”旋钮置于最低挡，“扫描微调”旋钮逆时针转到底，可以观看到亮斑从左向右移动，并快速返回左端．(3)调整“X 增益”旋钮，可以观看到亮斑移动距离变化． (4)转变扫描频率，荧光屏上的亮斑变成一条亮线． 3．观看正弦沟通电压波形(1)把“扫描范围”旋钮调到第一挡“(10～100 Hz)”，“衰减调整”旋钮调到第四挡(衰减1000倍)，接入照明电路，再调整扫描微调旋钮，直到屏幕毁灭稳定的波形为止．(2)观看机内的正弦信号波形，把示波器的“扫描范围”旋钮调到第一挡(10～100 Hz)，“衰减调整”旋钮调到最右端的“”处，再调整微调旋钮，直到屏幕毁灭稳定波形．(3)调整“Y 增益”旋钮，观看到正弦曲线在竖直方向的高度转变；调整“X 增益”旋钮，观看到正弦曲线在水平方向的长度转变。

课后训练
1．示波器使用结束时应注意及时关机，关机的下列操作顺序正确的是()．
A．先断开电源开关，再将“辉度调节”旋钮逆时针转到底
B．先断开电源开关，再将“辉度调节”旋钮顺时针转到底
C．先将“辉度调节”旋钮逆时针转到底，再断开电源开关
D．先将“辉度调节”旋钮顺时针转到底，再断开电源开关
2．在应用示波器观察正弦规律变化的电压图线时，将“扫描范围”旋钮置于第一挡(10 Hz～100 Hz)，把“衰减”旋钮置于合适的挡，再调节“扫描微调”旋钮，屏上便出现完整的正弦曲线，如图所示．则下列关于同步极性选择的说法中正确的是()．
A．图甲是同步开关置于“－”的结果
B．图甲是同步开关置于“＋”的结果
C．图乙是同步开关置于“－”的结果
D．图乙是同步开关置于“＋”的结果
答案与解析
1.答案：C
解析：辉度调节旋钮逆时针旋转时可使屏幕亮度降低，保护屏幕．所以关机时应先将辉度调节旋钮逆时针转到底，再断开电源开关．选项C正确．
2.答案：BC
解析：甲图所示的波形和正弦交流电的波形完全相同，说明同步选择开关置于“＋”的位置，选项B正确；乙图所示的波形和正弦交流电的波形完全相反，说明同步选择开关置于“－”的位置．选项C正确．。

3 示波器的使用[学科素养与目标要求]物理观念：了解示波器面板上各个旋钮的名称及作用．科学思维：通过练习使用示波器观察、检测各种信号，体会示波器的操作方法．一、认识示波器如图1所示编号对应的旋钮名称及作用如下：图11．电源开关．2．电源指示灯：开启电源开关，进行预热，这时指示灯亮．3．辉度调节旋钮：用来调节图像亮度．10．衰减调节旋钮：最右边的“”符号表示机内提供正弦交流信号．11．扫描范围旋钮：用来调节扫描电压的频率范围，其中最右边的“外X”挡是指使用外部输入的扫描电压．12．扫描微调旋钮：在选定扫描范围内调节扫描频率．13．外部信号输入端：包括“Y输入”、“X输入”和“地”三个接线柱，其中“地”是公共端．14．交直流选择开关：“DC”代表直流，“AC”代表交流．15．同步极性选择开关．二、练习使用示波器观察亮斑及亮斑移动：(1)看亮斑：辉度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮旋到中间，扫描范围旋钮置“外X”挡．辉度调节旋钮最弱是为了当亮斑出现时不会过亮烧坏荧光屏，后面可慢慢调节到较合适亮度．竖直位移和水平位移旋钮旋到中间，目的是为了使亮斑出现时能出现在屏幕上，而不会跑到屏幕外．亮斑出现了，调节聚焦旋钮和辅助聚焦旋钮，使亮斑最圆最小．调节水平位移和竖直位移旋钮观察亮斑水平和上下移动．(2)观察亮斑移动(扫描)：把衰减调到1，扫描范围旋钮调到最低挡，扫描微调旋钮逆时针转到底．目的是使扫描频率最小．扫描一次的时间是亮点从左边运动到右边所用的时间，扫描频率则是一秒钟从左边到右边运动的次数．要看到是一个亮点运动，必须使频率小．当看到亮斑运动后，调节扫描微调旋钮，可看到亮斑运动得更快，最后变成了一条亮线．如图2所示为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形．图2(1)若要增大显示波形的亮度，应调节________旋钮．(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节______旋钮．(3)若要将波形曲线调至屏中央，应调节________与______旋钮．答案(1)辉度(或写为) (2)聚焦(或写为⊙)(3)竖直位移(或写为↑↓)水平位移(或写为)一、使用示波器(1)打开示波器电源开关后，为什么要预热1～2分钟后再开始使用？(2)调节亮斑前，为什么要先把辉度调节旋钮反转到底？竖直、水平位移旋钮调到中间位置？衰减调节旋钮置于最高挡？扫描范围旋钮置于“外X”挡？答案(1)示波管中的电子枪需要预热，才有电子发射出来．(2)以免开机时亮度太大损坏示波管；使图像位于屏幕中央；使波形不要太大，以免超出屏幕范围；不加扫描电压，使图像在水平中央位置．1．观察正弦波或余弦波：若外加的是正弦交变电压，当扫描频率是交变电压频率的整数倍时可在屏上看到正弦波形．正弦波的形成：亮斑从左到右运动的时间若刚好等于交变电压的周期，则在屏上出现一个完整正弦波形，若是交变电压周期的两倍，则出现两个完整波形．2．注意竖直位移旋钮和Y增益调节旋钮以及水平位移旋钮和X增益调节旋钮之间的区别：一个是调节平衡位置上下运动，一个是调节上下运动振幅．一个是调节水平扫描中心位置，一个是调节扫描幅度．3．注意衰减调节旋钮和Y增益调节旋钮之间的关系，衰减调节旋钮是大幅度调节振幅，1是不衰减，10表示振幅变为原来的十分之一，100表示变为原来的一百分之一．而Y增益调节旋钮是较小范围调节振幅．注意扫描范围旋钮和扫描微调旋钮配合调节扫描频率，如要调到频率为900 Hz，则先把扫描范围旋钮打在1 000 Hz处，再调节扫描微调旋钮使频率在1 000 Hz左右小范围变动，可调到900 Hz.例1用示波器观察频率为900 Hz的正弦电压信号．把该信号接入示波器Y输入．(1)当屏幕上出现如图3所示的波形时，应调节________旋钮．如果正弦波的正、负半周均超出了屏幕的范围，应调节____________或____________调节旋钮，或这两个旋钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内．图3(2)如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将______旋钮置于______的位置，然后调节________旋钮．答案(1)竖直位移(或↑↓)衰减Y增益(2)扫描范围 1 000挡扫描微调解析(1)屏幕上的波形位置偏上，应该调节“竖直位移”(“↑↓”)旋钮使其向下移动到屏幕中心；如果正弦波的正、负半周均超出屏幕的范围，说明波形在竖直方向上的最大距离(波幅)过大，应该调节“Y增益”旋钮使波幅减小，或者调节“衰减”旋钮使整个波形缩小；(2)如果需要屏幕上出现一个完整的正弦波形，则应使横向扫描频率等于900 Hz的正弦电压的频率．首先应将“扫描范围”旋钮置于“1 000”挡的位置，然后调节“扫描微调”旋钮，使扫描频率达到900 Hz即可形成稳定的波形．针对训练(2018·攀枝花市第十二中学高二上调研)在“练习使用示波器”的实验中：(1)如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一亮斑自左向右缓慢移动，要使它在水平方向上变成一条亮线的办法是( )A．顺时针旋转辉度调节旋钮B．调节衰减旋钮C．调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，增大扫描频率D．调节Y增益旋钮(2)在示波器荧光屏出现了图4甲所示的波形，要使其变为图乙所示的波形，则应( )图4A．调节竖直位移旋钮和水平位移旋钮B．调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮C．调节聚焦旋钮D．调节X增益旋钮和Y增益旋钮答案(1)C (2)D解析(1)为观察示波器的水平扫描作用，调节相应的旋钮，看到屏上的亮斑从左向右移动，到达右端后又很快回到左端．顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率，此时屏上观察到的现象是：亮点从左向右移动变快，最后变成一条亮线，故C正确，A、B、D错误．(2)由题图可知，X与Y方向的幅度均增大，因此通过调节X增益旋钮和Y增益旋钮，即可实现，故A、B、C错误，D正确．二、示波器的工作原理例2(多选)图5甲所示是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏转电极YY′、水平偏转电极XX′和荧光屏组成．电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，不加任何电压时，电子打在荧光屏中心．若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏上看到一条亮线．现在加上频率较高的偏转电压，则( )图5A．如果只在偏转电极XX′上加上如图乙所示的电压，应观察到一条水平亮线B．如果只在偏转电极YY′上加上如图丙所示U＝U m sin ωt的电压，应观察到一条正弦曲线如图丁所示C．如果在偏转电极YY′上加上如图丙所示U＝U m sin ωt的电压，同时在偏转电极XX′上加上如图乙所示的电压，应观察到一条正弦曲线如图戊所示D．如果在偏转电极YY′上加上如图丙所示U＝U m sin ωt的电压，同时在偏转电极XX′上加上如图乙所示的电压，应观察到一条正弦曲线如图丁所示答案AD解析如果在偏转电极XX′上加上题图乙所示的电压，应观察到一条水平的亮线，故A正确；如果只在偏转电极YY′上加上题图丙所示U＝U m sin ωt的电压，则在水平方向不运动，只在竖直方向偏转，应观察到一条竖直的亮线，故B错误；如果在偏转电极YY′上加上题图丙所示U＝U m sin ωt的电压，同时在偏转电极XX′上加上题图乙所示的电压，因题图乙中的电压为单一方向上，则形成的图像只在O点的一侧如题图丁所示，故C错误，D正确.1．(示波器的使用)在“练习使用示波器”的实验中，关于竖直位移旋钮和Y增益调节旋钮的作用，下列说法正确的是( )A．竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的位置，Y增益调节旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度B．竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度，Y增益调节旋钮用来调节图像在竖直方向的位置C．竖直位移旋钮和Y增益调节旋钮都是用来调节图像在竖直方向的位置的D．竖直位移旋钮和Y增益调节旋钮都是用来调节图像在竖直方向的幅度的答案 A解析竖直位移旋钮可以调节图像在屏幕竖直方向的位置，使观察的信号位于屏幕中央，Y增益调节旋钮则用来调节图像在竖直方向的幅度，故A正确，B、C、D错误．2．(示波器的使用)某学生在做“练习使用示波器”的实验时，将衰减调节旋钮拨到“”挡，将扫描范围旋钮拨到10～100 Hz挡，然后再调节扫描微调旋钮，当示波器荧光屏上出现两个完整的正弦波形时，其频率为( )A．10 Hz B．25 HzC．50 Hz D．100 Hz答案 B解析由示波器的工作原理知，当把衰减调节旋钮调到“”挡时，是由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的50 Hz的交流电压，当扫描频率也等于50 Hz时，荧光屏上应出现1个完整的正弦波形，现在荧光屏上出现两个完整的正弦波形，扫描频率应是交流信号电压变化频率的一半，所以扫描频率应是25 Hz.3．(示波器的使用)在“练习使用示波器”实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“”挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡，“X输入”与“地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧光屏上看到的图像可能是下列图中的( )答案 B4．(用示波器显示外加信号的波形)用示波器观察交流信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形(如图6所示)，经下列四组操作之一，使该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大，此组操作是( )图6A．调节X增益调节旋钮和竖直位移旋钮B．调节X增益调节旋钮和扫描微调旋钮C．调节扫描微调旋钮和Y增益调节旋钮D．调节水平位移旋钮和Y增益调节旋钮答案 C解析调节扫描微调旋钮，减小扫描电压的频率，也就增大了其周期，而信号电压的频率不变，所以在扫描的一个周期内显示的完整波形个数增多．调节Y增益调节旋钮即可使波形幅度增大，故C正确．5．(用示波器显示外加信号的波形)(多选)示波管的内部结构如图7甲所示，如果在偏转电极XX′、YY′之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心，如果在偏转电极XX′之间和YY′之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波形．则( )图7A．若XX′和YY′分别加电压(3)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形B．若XX′和YY′分别加电压(4)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形C．若XX′和YY′分别加电压(3)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形D．若XX′和YY′分别加电压(4)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形答案AC解析若XX′和YY′分别加电压(3)和(1)，则横轴自左向右移动，纵轴按正弦规律变化，荧光屏上可以出现如题图乙(a)所示波形，选项A对．若XX′和YY′分别加电压(4)和(1)，则横轴不变，即波形只在纵轴上，不管纵轴上面波形如何变化始终只能在横轴出现一条线，题图乙(a)、(b)都不可能出现，选项B错．若XX′和YY′分别加电压(4)和(2)荧光屏上出现两亮点，选项D错．若XX′和YY′分别加电压(3)和(2)，荧光屏上可出现如题图乙(b)所示波形，则选项C对．6．(示波器的使用)(2018·北京市第二中学高二上期中)在“练习使用示波器”的实验中：某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“”挡，扫描范围置于“10”，发现示波器显示屏上显示的波形如图8(A)所示，为将这个波形变为图(B)所示的波形，可进行如下调节：(填开关的编号)图8(1)调节________与________使图像变细．(2)调节________与________使图像位于示波器中央．(3)调节________增大曲线竖直方向的幅度．(4)调节________增大曲线水平方向的幅度．(5)调节________使图像从负半周开始．答案(1)2 3 (2)6 7 (3)8 (4)9 (5)15解析(1)使图像由题图A变为题图B，则应调节2聚焦调节旋钮和3辅助聚焦调节旋钮；(2)调节6竖直位移旋钮和7水平位移旋钮使图像位于中心；(3)若要增大波形曲线竖直方向的幅度，应调节8Y增益调节旋钮；(4)调节9X增益调节旋钮增大曲线水平方向的幅度；(5)使图像从负半周开始应调节15同步极性选择开关．7．(示波器的使用)在“练习使用示波器”的实验中：(1)为观察亮斑在竖直方向上的偏移，应该将扫描范围旋钮置于“外X”挡，使亮斑位于屏的________，然后，应把“DC”－“AC”开关置于________位置，以备给示波器输入一个直流电压．(2)为给示波器输入一个Y方向的直流电压(要求电压从零开始逐渐增加)，请将图9中器材与示波器连成正确的电路．图9(3)调节滑动变阻器改变输入电压，可以看到亮斑向上的偏移随之改变，电压越高，向上的偏移越________；调换电池正、负极，改变输入电压，可以看到亮斑向________偏移．答案(1)中心DC (2)如图所示(3)大下解析(1)把扫描范围旋钮置于“外X”挡时，机内不提供X方向的扫描电压，故亮斑仅出现在屏的中心；然后，应把“DC－AC”开关置于直流“DC”位置，以备给示波器输入一个直流电压．(2)因输入电压要从零开始逐渐增加，所以示波器应接在分压电路上．(3)若再加大Y向电压，则亮斑会加大其在竖直方向的位移，即电压越高，向上的偏移越大；调换电池正、负极后，亮斑向下偏移．。