2-6:示波器的奥秘
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【课前预习】课本P20-211、示波器是一种常用的电学实验仪器,常用来显示 随时间变化的情况 。
振动、光、温度等的变化可以通过 转化成 的变化,然后用示波器来研究。
2、示波器的基本原理是带电粒子在电场力的作用 和 ,屏幕上的亮线是电子束 荧光屏产生的。
【课堂活动】【例1】如图所示,在真空中有一对平行金属板,两板间加以电压U 。
两板间有一个质量为m ,带正电,电荷量为q 的带电粒子,它在电场力的作用下(忽略重力),由静止开始从正极板向负极板运动,到达负极板时的速度有多大?(1)根据牛顿运动定律及运动学公式解题:(2)根据动能定理解题:讨论:以上是在匀强电场中得到的结果,那么在非匀强电场中是否也成立呢?【例2】下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U 的电场加速后,粒子速度最大的是( )A .质子B .氘核C .α粒子D .钠离子Na +【课堂小测】1、如右图所示,两个极板的正中央各有一个小孔,两极加以电压U ,一质量为m 带电量为+q 的粒子以初速度V 0为左边正极板的小孔射入,并从右边负极板的小孔射出,则射出时速度为多少?2、如图所示,M 、N 是在真空中竖直放置的两块平行金属板,质量为m 、电量为+q 的带电粒子,以极小的初速度由小孔进入电场,当M 、N 间电压为U 时,粒子到达N 板的速度为v ,如果要使这个带电粒子到达N 板的速度为2v ,则下述方法能满足要求的是 ( )A .A 、使M 、N 间电压增加为2UB .使M 、N 间电压增加为4UC .C 、使M 、N 间电压不变,距离减半D .D 、使M 、N 间电压不变,距离加倍【达标练习】1、对公式m qU v /2 的适用条件,正确的有 ( )A .只适用于匀强电场,v 0=0的带电粒子被加速B .只适用于匀强电场,粒子运动方向和场强方向平行C .适用于任何电场,v 0=0的带电粒子被加速D .只适用于匀强电场,粒子运动方向和场强方向垂直2.下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U 的电场加速后,粒子动能最大的是 ( )A .质子B .氘核C .α粒子D .钠离子Na +3.在匀强电场中,同一电场线上有A 、B 两点,有两个带电粒子先后由静止从A 点出发并通过B 点。
示波器的工作原理示波器是一种广泛应用于电子工程领域的精密测量仪器,它的工作原理基于电信号的显示和分析。
下面将详细介绍示波器的工作原理。
1. 示波器是如何显示电信号的示波器通过使用一种叫做示波管的特殊真空管来显示电信号。
示波管内部有一个阴极和一个位于阴极附近的阳极,阴极发射的电子会被阳极吸引,形成一个电子束。
这个电子束经过加速和偏转处理后,可以在示波管的荧光屏上形成一个亮点。
当电信号的幅度和频率发生变化时,示波器会通过控制电子束的运动来绘制出相应的波形。
2. 示波器的频率范围示波器能够显示的频率范围是根据示波器内部的电路设计来确定的。
一般来说,示波器可以覆盖从几赫兹到几千兆赫兹的频率范围。
高频率的示波器常常用于射频和微波领域的测试与测量。
3. 示波器的时间基准示波器的时间基准是用来确定波形在时间上的变化的参考。
一般来说,示波器会使用一个稳定的时间基准信号来控制电子束的移动,从而绘制出准确的波形。
时间基准可以通过调节示波器的水平和扫描速率来实现。
4. 示波器的垂直灵敏度示波器的垂直灵敏度用来表示示波器能够测量和显示的最小电信号变化。
垂直灵敏度通常以伏特/分或毫伏/分的单位来表示。
示波器的垂直灵敏度可以通过改变放大器的增益来调节。
5. 示波器的水平灵敏度示波器的水平灵敏度用来表示示波器能够分辨两个时间点之间的最小时间差。
水平灵敏度通常以秒/分或毫秒/分的单位来表示。
水平灵敏度可以通过改变示波器的时间基准或调整示波器的扫描速率来调节。
6. 示波器的触发示波器的触发功能用来控制示波器在何时开始绘制波形。
触发功能可以根据电信号的特定条件来触发,例如信号的上升沿或下降沿。
通过触发功能,示波器可以稳定地显示出重复性波形。
7. 示波器的采样率示波器的采样率是指示波器在单位时间内对信号进行采样的次数。
采样率越高,示波器绘制的波形越精确。
一般来说,在显示高频信号时,示波器的采样率需要满足奈奎斯特采样定理。
8. 示波器的存储功能示波器在显示波形的同时,还可以将波形数据存储在内部的存储设备中。