2017-2018学年高中物理教科版选修3-4教学案：第二章 小专题研究(三) 波的多解问题

1机械波的形成和传播[学习目标] 1.知道机械波的产生条件，理解机械波的形成过程. 2.知道横波和纵波的概念. 3.知道机械波传播的特点.4.掌握波的传播方向与质点振动方向的关系．一、机械波的形成和传[导学探究]如图1所示，手拿绳的一端，上下振动一次，使绳上形成一个凸起状态，随后形成一个凹落状态，可以看到，这个凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动．如果在绳子上某处做一红色标记，观察这一红色标记的运动．(1)红色标记做什么运动？(2)为什么会看到凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动？图1答案(1)红色标记做上下振动(2)绳子一端振动，带动绳子上相邻部分振动，依次逐渐引起整个绳子振动，由于后面的点总是比前面的点落后，所以会看到凸起状态和凹落状态在绳上从一端向另一端移动．[知识梳理]1．机械波的形成和传播(以绳波为例)(1)绳上的各小段可以看做质点．(2)由于绳中各部分之间都有相互作用的弹力联系着，先运动的质点带动后一个质点的运动，依次传递，使振动状态在绳上传播．2．介质能够传播振动的物质．3．机械波(1)定义：机械振动在介质中的传播．(2)产生的条件①要有引起初始振动的装置，即波源．②要有传播振动的介质．(3)机械波的特点①前面质点带动后面质点的振动，后面质点重复前面质点的振动，并且离波源越远，质点的振动越滞后．②各质点振动周期都与波源振动周期相同．③介质中每个质点的起振方向都和波源的起振方向相同．④波传播的是振动这种形式，而介质的每个质点只在自己的平衡位置附近振动，并不随波迁移．⑤波在传播“振动”这种运动形式的同时，也在传递能量，而且可以传递信息．[即学即用]判断下列说法的正误．(1)波的传播方向就是质点振动的方向．(×)(2)当绳波向右传播时，质点也随着向右迁移．(×)(3)有机械波一定有机械振动，有机械振动一定有机械波．(×)(4)机械波的传播过程也是能量的传递过程．(√)(5)在绳波的形成和传播中，波源停止振动，波也停止传播．(×)二、横波与纵波[导学探究]如图2所示的绳波中，质点振动方向和波的传播方向之间有什么关系？如图3所示的弹簧波中质点振动方向和波的传播方向之间有什么关系？图2图3答案垂直平行[知识梳理] 1．波的分类按介质中质点的振动方向和波的传播方向的关系不同，常将波分为横波和纵波． 2．横波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向垂直的波． (2)标识性物理量①波峰：凸起来的最高处． ②波谷：凹下去的最低处． 3．纵波(1)定义：介质中质点的振动方向和波的传播方向平行的波． (2)标识性物理量①密部：介质中质点分布密集的部分． ②疏部：介质中质点分布稀疏的部分． 4．简谐波如果传播的振动是简谐运动，这种波叫做简谐波． [即学即用] 判断下列说法的正误．(1)区分横波和纵波的依据是质点沿水平方向还是沿竖直方向振动．(×) (2)在纵波中各质点的振动方向与波的传播方向相同．(×) (3)声波是纵波，地震波是横波．(×)(4)横波有波峰和波谷，而且波峰和波谷是相互间隔的．(√)一、机械波的特点波动过程中介质中各质点的运动规律波动过程中介质中各质点的振动周期都与波源的振动周期相同，其运动特点可用三句话来描述：(1)先振动的质点带动后振动的质点； (2)后振动的质点重复前面质点的振动；(3)后振动的质点的振动状态落后于先振动的质点． 概括起来就是“带动、重复、落后”．例1 (多选)如图4所示为沿水平方向的介质中的部分质点，相邻两质点的距离相等，其中O 为波源，设波源的振动周期为T ，从波源通过平衡位置竖直向下振动开始计时，经T4质点1开始振动，则下列说法中正确的是( )图4A ．介质中所有质点的起振方向都是竖直向下的，但图中质点9起振最晚B ．图中所画出的质点起振时间都是相同的，起振的位置和起振的方向是不同的C ．图中质点8的振动完全重复质点7的振动，只是质点8振动时通过平衡位置或最大位移处的时间总是比质点7通过相同的位置时落后T4D ．只要图中所有质点都已振动了，质点1与质点9的振动步调就完全一致，如果质点1发生的是第100次振动，则质点9发生的就是第98次振动 答案 ACD解析 从题图可知，质点9是图中距波源最远的点，尽管与波源起振方向相同，但起振时刻最晚，故A 正确，B 错误；质点7与质点8比较，质点7在质点8的前面，两质点的振动步调相差T4，故C 正确；质点9比质点1晚2T 开始起振，一旦质点9起振后，质点1、9的振动步调就完全一致，故D 正确．针对训练1 (多选)下列关于机械波的说法中，正确的是________． A ．各质点都在各自的平衡位置附近振动 B ．相邻质点间必有相互作用力C ．前一质点的振动带动相邻的后一质点的振动，后一质点的振动必定落后于前一质点D ．各质点随波的传播而迁移E ．离波源越远，质点的振动频率越小 答案 ABC解析 波源依靠介质中各相邻质点间的相互作用力使质点依次振动起来，且后一质点的振动必定落后于前一质点，选项B 、C 正确；质点只在它们各自的平衡位置附近振动，它们振动的频率均与波源的频率相同，选项A 正确，E 错误；波在传播过程各质点不随波迁移，选项D 错误．二、振动与波动的区别与联系 1．区别 (1)研究对象不同振动是单个质点所表现出的周而复始的运动现象，波动是大量质点表现出的周而复始的运动现象．(2)运动成因不同振动是质点由于某种原因离开平衡位置，同时受到指向平衡位置的力——回复力的作用．波动是由于介质中质点受到相邻质点的扰动而随着运动，并将振动形式由近及远传播开去，各质点间存在相互作用的弹力，各个质点都受到回复力作用．(3)运动性质不同质点的振动是变速运动，在同一介质中波动的传播速度不变．2．联系(1)振动是波动的起因，波是振动的传播；(2)有波动一定有振动，有振动不一定有波动；(3)波动的周期等于质点振动的周期，波动和振动都是周期性运动．例2(多选)关于振动和波的关系，下列说法中正确的是()A．振动是波的成因，波是振动的传播B．振动是单个质点呈现的运动现象，波是许多质点联合起来呈现的运动现象C．波的传播速度就是质点振动的速度D．波源停止振动时，波立即停止传播答案AB解析机械波的产生条件是有波源和介质．由于介质中的质点之间相互作用，一个质点的振动带动相邻质点的振动由近及远传播而形成波，所以选项A和B正确；波的传播速度是波形由波源向外伸展的速度，在均匀介质中其速度大小不变，而质点振动的速度和方向都随时间周期性地发生变化，选项C错误；波源一旦将振动传给了介质，振动就会在介质中向远处传播，当波源停止振动时，介质仍然继续传播波源振动的运动形式，不会随波源停止振动而停止传播，选项D错误．针对训练2(多选)关于机械波和机械振动，下列说法中正确的是()A．机械振动就是机械波，机械波就是机械振动B．有机械波，则一定有机械振动C．机械波就是质点在介质中的运动路径D．在波传播方向上各个质点都有相同的振动频率和振幅答案BD解析机械振动在介质中的传播即机械波，A错；波的形成有两个条件，一是要有波源，二是要有介质，所以，有机械波一定有机械振动，B对；在波的形成和传播过程中，各质点不随波迁移，C错；离波源较远的质点依靠前面质点的带动，所以频率、振幅相同，D对．三、波的传播方向与质点振动方向的关系已知波的传播方向，可以判断各质点的振动方向，反之亦然．判断方法一：带动法由波的形成原理可知，后振动的质点总是重复先振动质点的运动，若已知波的传播方向而判断质点振动方向时，可在波源一侧找与该质点距离较近的前一质点，如果前一质点在该质点下方，则该质点将向下运动(力求重复前面质点的运动)，否则该质点向上运动．判断方法二：上下坡法如图5所示，沿波的传播方向，“上坡”的质点向下振动，如A、D、E；“下坡”的质点向上振动，如B、C、F、G、H.图5判断方法三：同侧法如图6所示，波形图上表示传播方向和振动方向的箭头在图像同侧．图6例3简谐横波某时刻的波形图如图7所示．由此可知：(1)若波从左向右传播，则质点a向什么方向运动？(2)若波从右向左传播，则质点b向什么方向运动？(3)若质点c向上运动，则波向什么方向传播？图7答案(1)向上(2)向下(3)向左解析解法一：带动法(1)a前面相邻的质点在a的上方，所以a向上运动．(2)b前面相邻的质点在b的下方，所以b向下运动．(3)若质点c向上运动，说明c右上方的质点带动质点c，即波源在右面，所以波向左传播．解法二：上下坡法(1)若波从左向右传播，则质点a处于“下坡”，故质点a向上运动．(2)若波从右向左传播，则质点b处于“上坡”，故质点b向下运动．(3)若质点c向上运动，则质点c处于“下坡”，故波向左传播．解法三：同侧法(1)先在质点a上标出波的传播方向(向右)，再根据“同侧法”，可知质点a向上运动．如图．(2)先在质点b上标出波的传播方向(向左)，根据“同侧法”，可知质点b向下运动．(3)先在质点c上标出向上的振动方向，根据“同侧法”，波的传播方向向左．1．(多选)关于机械波的以下说法中，正确的是()A．发生波动需要两个条件：波源和介质B．波动过程是介质质点由近及远移动的过程C．波动过程是能量由近及远传递的过程D．波源与介质质点的振动都是自由振动答案AC2．(多选)下列有关机械振动和机械波的说法中正确的是()A．某物体做机械振动，它周围的介质中就一定产生机械波B．波源停止振动后，已形成的机械波仍能在介质中继续传播C．机械波传播的只是机械振动的形式和能量，参与波动的质点并不随波迁移D．振动是变速的，波动是匀速的答案ABC解析机械振动在介质中的传播形成机械波，选项A正确；由于机械波已在介质中形成，当波源停止振动，已振动的质点又形成新的波源，使机械波仍在介质中传播，选项B正确；由机械波的传播特点可知，选项C正确；波只有在同种均匀介质中才会匀速传播，选项D错误．3．(多选)一列简谐横波在水平方向传播，某时刻的波形图如图8所示，a 、b 、c 为三个质点，a 正向上运动．由此可见( )图8A ．该波向右传播B ．c 正向上运动C ．该时刻以后，b 比c 先到达平衡位置D ．该时刻以后，b 比c 先到达离平衡位置最远处 答案 AC解析 由波传播的规律知质点的振动是由先振动的质点带动后振动的质点，由题图知a 质点向偏离平衡位置的方向移动，说明a 质点左侧质点先于a 质点振动，波是向右传播的，选项A 正确；波向右传播，由“同侧法”可知质点c 向下运动，故选项B 错误；b 质点正向着平衡位置运动，故b 比c 先到达平衡位置，选项C 正确；c 比b 先到达偏离平衡位置的最远处，选项D 错误．4．如图9所示，是某绳波形成过程的示意图．质点1在外力作用下沿垂直直线方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．已知t ＝0时，质点1开始向上运动，t ＝T4时，质点1到达最上方，质点5开始向上运动．问：图9(1)t ＝T2时，质点8、12、16的运动状态(是否运动、运动方向)如何？(2)t ＝3T4时，质点8、12、16的运动状态如何？(3)t ＝T 时，质点8、12、16的运动状态如何？ 答案 见解析解析 各质点在各时刻的运动情况，如图甲、乙、丙所示．(1)由图甲可知，t ＝T2时，质点8未到达波峰，正在向上振动，质点12、16未振动．(2)由图乙可知，t ＝3T4时，质点8正在向下振动，质点12正在向上振动，质点16未振动．(3)由图丙可知，t ＝T 时，质点8、12正在向下振动，质点16正在向上振动．一、选择题1．(多选)关于机械波在传播过程中的特点，以下说法正确的是( ) A ．后振动的质点总是重复前一个带动它振动的质点的振动 B ．纵波的质点可以随波迁移，而横波的质点不能 C ．介质中的各个质点只在自己的平衡位置附近振动 D ．机械波的传播必须有介质 答案 ACD解析 机械波的传播过程是波源振动形式的传播过程，介质中各质点在自己的平衡位置附近振动，不随波迁移．A 、C 、D 正确，B 错误． 2．有关纵波与横波，下列说法中正确的是( ) A ．对于纵波，质点的振动方向与波的传播方向一定相同 B ．对于横波，质点振动方向与波的传播方向垂直 C ．横波向右传播时，处于波峰的质点也向右迁移D ．横波只能在固体中传播，纵波只能在液体、气体中传播 答案 B3．一小石子落入平静的湖面中央，圆形波纹一圈圈向外传播，有一片树叶落在水面上，则树叶( )A ．逐渐漂向湖心B．逐渐漂向湖畔C．上下振动D．沿树叶所在的圆圈做圆周运动答案 C4．(多选)关于机械波的说法正确的是()A．相邻的质点要相互做功B．对于机械波，各质点的振动方向和波的传播方向有时相同，有时相反C．波源开始时怎样振动，其他质点开始时就怎样振动D．除波源外，波中各质点都做受迫振动答案ACD解析机械波是由于介质中前面的质点带动后面的质点，使波源的振动形式与波源的能量向远处传播而形成的，前、后质点间存在相互作用力，因而相互做功，故A正确；横波质点的振动方向与波的传播方向垂直，纵波质点的振动方向与波的传播方向有时相同，有时相反，因此B错；波源依次带动后面的质点，每个质点都做受迫振动，每个质点的频率都与波源频率相同，并且都“仿照”波源振动，故C、D正确．5．关于振动和波的说法正确的是()A．有机械波必有振动B．有机械振动必有波C．离波源远的质点振动较慢D．质点的振动方向总是垂直于波的传播方向答案 A解析机械振动在介质中向外传播就形成了机械波，所以有机械波必定有机械振动．但如果只有振动，而没有介质的传播就不会有机械波的产生．因各质点的振动都是重复波源的振动，不论距波源远近，振动的快慢都一样；波分横波和纵波，纵波的质点振动方向与波的传播方向在一条直线上．6．科学探测表明，月球表面无大气层，也没有水，更没有任何生命存在的痕迹，在月球上，两宇航员面对面讲话也无法听到，这是因为()A．月球太冷，声音传播太慢B．月球上没有空气，声音无法传播C．宇航员不适应月球，声音太轻D．月球上太嘈杂，声音听不清楚答案 B解析由于声波是机械波，而机械波的传播必须有介质，可是月球上没有，所以声音无法传播．7. (多选)一列横波沿水平方向传播，某一时刻的波形如图1所示，则图中a、b、c、d四点在此时刻具有相同运动方向的是()图1A．a和c B．a和dC．b和c D．b和d答案BC解析若波向右传播，则a、d向上振动，b、c向下振动；若波向左传播，则a、d向下振动，b、c向上振动．8.如图2所示是一列沿着绳向右传播的绳波波形，此时波刚传到B点，由图可判断波源A点开始的振动方向是()图2A．向左B．向右C．向下D．向上答案 D解析由于波刚刚传到B点，所以B点此时的振动方向就是波源的起振方向，由题图根据波的传播与质点振动的关系可以知道，B点此时正向上振动，所以波源A点刚开始的振动方向向上，选项D正确．9．(多选)下列图中正确的波形是()答案BC10．振源A 带动细绳上各点上下做简谐运动，t ＝0时刻绳上形成的波形如图3所示．规定绳上质点向上运动的方向为x 轴的正方向，则P 点的振动图像是( )图3答案 B11．如图4是某绳波形成过程示意图，1、2、3、4……为绳上的一系列等间距的质点，绳处于水平方向．质点1在外力作用下沿竖直方向做简谐运动，带动2、3、4……各个质点依次上下振动，把振动从绳的左端传到右端．t ＝0时质点1开始竖直向上运动，质点振动周期为T .经过四分之一周期，质点5开始运动，此时质点1已发生的位移为x .下列判断正确的是( )图4A ．t ＝T4时质点5的运动方向向下B ．t ＝T2时质点7的加速度方向向上C ．t ＝3T4时质点5运动的路程为3xD ．t ＝T 时质点9向下运动 答案 D 二、非选择题12．如图5所示是沿绳向右传播的一列横波．图5(1)此时B 、D 两质点的速度方向分别如何？(2)________点正处于波峰，它此时具有最________(填“大”或“小”)的位移，最________(填“大”或“小”)的加速度，最________(填“大”或“小”)的速度． (3)已知质点振动的周期为T ，则最短经过________，A 点回到平衡位置． 答案 (1)B 点向下，D 点向上 (2)C 大 大 小(3)T 413．如图6甲所示为波源的振动图像，图乙为均匀介质中同一条直线上等间距的质点在t ＝1 s 时的振动状态，其中质点4刚开始振动．请画出t ＝5 s 时质点的振动状态．图6答案 见解析解析 根据波传播的规律，t ＝5 s 时，波源出现在波峰，质点16起振．如图所示。

过了中后卫布林德的头顶下落就算德罗巴不用跳起不用移动也可以顶到这个球这个球距离球门不到 的向禁区内移动抢点或者解围但是一切都太晚了布隆坎普几步来到底线附近在无人盯防的情况下右脚传出了一记漂亮的弧线球找中路的德罗巴这脚球传的速度奇快又非常舒服越 松的接到皮球把球一磕改变了方向然后快速下底这个时候阿贾克斯的球员发现了布隆坎普的动作顿时大惊失色梅尔奇奥特快速向移向边路防止布隆坎普的传中双方的球员都纷纷 慢慢移动不知不觉的已经到了几乎和禁区平行的位置就在几乎所有人都以为阿尔蒂多雷要远射的时候阿尔蒂多雷却突然把球传到了一个所有人都想不到的地方右边路布隆坎普轻 太阳穴的位置触球球直接飞出了底线顿时眼镜碎了一地谁都想不到在距离球迷 击德罗巴德罗巴庞大的身躯在德波尔有意的撞击之下发生了一点改变这一点改变就是致命的因为布隆坎普的这脚传球太快德罗巴本来是想用额头把球砸进球门这一下却变成了用 有那么强大了早就看到了这个落点却被德罗巴卡住位置的德波尔终于等到了机会老奸巨猾的德波尔也貌似要跳起头球其实他根本就不可能碰到球他只是佯装跳起用身体狠狠的撞 状的看着禁区看着德罗巴希望德罗巴不要抢到点这时候德罗巴却出人意料的起跳了他想微微跳起然后把球砸向球门如果双脚站在地面上德罗巴就是巨人安泰但是跳起之后他就没 被打丢了德罗巴沮丧的跪在草皮上不住的摇头痛骂自己是傻 呼的这时气得狠狠的蹲下捶地他不能想象在这一瞬间德罗巴那浆糊脑袋里想的是什么距离球门这么近怎么顶不不能进非要玩花样尼玛觉得是花样滑冰玩艺术了加分啊一个必进球 略了这是防守失误的起因阿贾克斯逃过一劫但是这样的错误不能再犯下一次阿尔克马尔人海会再给你们机会吗解说员指责阿贾克斯的球员在这个球的处理上太大意竟然没发现移 X啊啊啊不可思议一个必进球被德罗巴打飞这是一个打飞比打进更难的球阿尔克马尔的球员真是奇葩啊布隆坎普被忽 5米的情况下德罗巴把这个球顶飞了阿贾克斯的球迷为德罗巴发

机械波教学目标1.通过观察，认识波是振动传播的形式和能量传播的形式。

能区别横波和纵波。

能用图像描述横波。

理解波速、波长和频率（周期）的关系。

2.了解惠更斯原理，能用来分析波的反射和折射。

3.通过实验，认识波的干涉现象、衍射现象。

4.通过实验感受多普勒效应。

解释多普勒效应产生的原因。

列举多普勒效应的应用实例。

重点难点重点：理解波速、波长和频率（周期）的关系。

波的图像。

难点：认识波的干涉现象、衍射现象。

设计思想本章是上一章“机械振动”教学内容的延伸和扩展。

机械振动只讨论物体的运动状态随时间的变化，而波动讨论的是振动在空间介质中的传播。

本章着重介绍有关波的共性的知识，如波的形成与传播、波长、频率、波速、波传播的规律、波的图像、波的反射和折射、波的干涉、衍射、多普勒效应等。

教学资源《机械波复习》多媒体课件教学设计【课堂学习】学习活动一：理解基本概念问题1：什么是机械波？机械波产生的条件？机械波的分类？问题2：描述机械波的物理量？问题3：波的图象特点、意义、应用？问题4：波的干涉、衍射现象？问题5：什么是多普勒效应？学习活动二：掌握基本规律问题1：描述机械波的物理量关系？（）问题2：波的传播方向与质点的振动方向关系确定方法？问题3：波的叠加原理？问题4：波的独立传播原理？学习活动三：熟悉基本题型问题1：波动图像的分析【例题】一简谐横波沿x轴正方向传播，某时刻其波形如图所示。

下列说法正确的是A 由波形图可知该波的波长B 由波形图可知该波的周期C 经1/4周期后质元P运动到Q点D 经1/4周期后质元R的速度变为零解析：由波的图象的物理意义，可直接得出波长为4cm ，A项正确；波传递的是能量和振动形式，并不发生质点的迁移，质点只能在各自的平衡位置振动，C错误，D正确；波长、波速和周期（频率）三个量中要知道两个才能求出第三个，B项错误。

答案：AD问题2：波长、波速和周期（频率）的关系【例题】一简谐横波在某一时刻的波形图如图所示，图中位于a、b两处的质元经过四分之一周期后分别运动到a'、b'处。

[目标定位] 1.知道示波器面板上各按钮的名称及功能.2.了解示波器的工作原理.3.掌握示波器的基本调节方法：可以用示波器测量电学中的一些物理量；能解决简单的物理问题.一、示波器的构造及原理1.构造：示波器核心部分是示波管，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图1所示.图12.示波器的工作原理示波管内的电子枪发射电子，电子被加速电场加速后，进入竖直、水平的两对偏转电极，当两对电极都没有加电压时，电子束将沿直线运动打在荧光屏，在屏上出现亮点，若在x、y 轴加上不同的偏转电压，电子将发生不同程度的偏转，然后打到荧光屏上，并在屏上不同位置出现亮点.二、认识示波器面板上的旋钮如图2所示，试写出编号对应的旋钮名称及作用.图21.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.⎭⎪⎬⎪⎫4.聚焦调节旋钮5.辅助聚焦调节旋钮两者配合使用，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节图像的竖直和水平位置. ⎭⎪⎬⎪⎫8.Y 增益调节旋钮9.X 增益调节旋钮这两个旋钮可以分别调节图像在Y 方向和X 方向的幅度. 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.三、练习使用示波器1.在“Y 输入”和“地”间加直流电压，观察亮斑的移动把“交直流开关”扳到直流挡(DC)位置，扫描范围旋钮转到最右端“外X ”挡，衰减调节旋钮调到“100”挡，连接电路如图3所示，可以观察到亮斑向上偏移.图3(1)调节“Y 增益”旋钮，直到亮斑移动距离适中为止.(2)调节滑动变阻器的滑片，改变输入电压，观察亮斑移动距离的变化.(3)改变输入电压的极性，可以观察到亮斑向下偏移.(4)扳动“同步极性选择开关”，观察亮斑的偏移方向发生改变.2.观察扫描(1)把图3中的直流电压改加到“X 输入”上，观察亮斑发生水平偏移，把“X 增益”旋钮顺时针转到13处，观察该过 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，可以观察到亮斑从左向右移动，并迅速返回左端.(3)调节“X 增益”旋钮，可以观察到亮斑移动距离变化.(4)改变扫描频率，荧光屏上的亮斑变成一条亮线.3.观察正弦交流电压波形(1)把“扫描范围”旋钮调到第一挡“(10～100 Hz)”，“衰减调节”旋钮调到第四挡(衰减1000倍)，接入照明电路，再调节扫描微调旋钮，直到屏幕出现稳定的波形为止.(2)观察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)，“衰减调节”旋钮调到最右端的“”处，再调节扫描微调旋钮，直到屏幕出现稳定波形为止.(3)调节“Y 增益”旋钮，观察到正弦曲线在竖直方向的高度改变；调节“X 增益”旋钮，观察到正弦曲线在水平方向的长度改变.(4)扳动“同步极性选择开关”，荧光屏上的正弦曲线平移了半个周期.四、注意事项1.在开启示波器前，应进行的操作是：(1)辉度调节旋钮逆时针旋转到底；(2)竖直位移和水平位移旋钮转到中间位置；(3)衰减调节旋钮置于最大挡(1 000挡)；(4)扫描范围旋钮置于“外X ”挡.2.关机前必须进行的操作是，将辉度调节旋钮逆时针旋转到底，再断开电源开关. 深度思考(1)打开电源开关后，为什么要预热1～2分钟后再开始使用？(2)调节亮斑前，为什么要先把辉度旋钮反转到底？竖直、水平位移旋钮调到中间位置衰减置于最高挡？扫描置于“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，超出屏幕范围不加描电压，图像在水平中央位置.例1如图4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4(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 )例2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5中器材与示波器连成正确的电路.图5(3)如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一自左向右的移动图形，现要使它在水平方向出现一条直线的方法是()A.逆时针旋转辉度调节旋钮B.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，减小扫描频率C.调节衰减旋钮D.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，增大扫描频率(4)若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图6所示的电压，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列图中的()图6解析把扫描范围旋钮置于“外X”挡，调整水平位移、竖直位移旋钮，使亮斑位于屏的中心.然后，应把“DC”－“AC”开关置于“DC”位置，以给示波器输入一个直流电压.电路的连接要求符合电压是从零开始逐渐增加的，故“Y输入”端电势要比接“地”端电势高.当图形自左向右移动，若速度更快，便可成为一条亮线，故应增加扫描频率.在“Y输入”与“地”之间加一恒定电压，扫描范围旋钮置于“外X”挡时，在光屏上出现的是竖直方向上的一个亮斑，C正确.答案(1)中心DC(2)电路如图所示(3)D(4)C1.(练习使用示波器)欲使屏上出现一条竖直亮线，应怎样调节示波器？答案在屏上已出现亮线(或亮斑)的前提下，将扫描范围旋钮置于“外X”挡，衰减调节旋钮置于“”挡.(若在其他挡位，也可从“Y输入”加一变化较快的电压)解析当扫描范围旋钮置于“外X”挡时，不使用机内的锯齿波扫描电压，即X1、X2上不加电压，把衰减调节旋钮置于“”挡时机内提供正弦交流信号(即加在Y1、Y2上为正弦电流).故电子只在竖直方向偏转，连续不断的偏转电子打在屏上成为一条竖直亮线.2.(练习使用示波器)示波器面板如图7所示，其中甲图为一信号源.图7(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形(正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图像如图乙所示)，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.(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.答案(1)Y输入地(2)竖直位移X增益扫描范围和扫描微调解析观察外部输入信号，应把信号源接“Y输入”和“地”接线柱，通过调节竖直位移旋钮(↓↑)可将波形上移，通过调节X增益旋钮可使波形横向展宽.通过调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮可使波形数改变.题组一练习使用示波器1.(多选)关于示波器上交直流选择开关“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.输入交流信号，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.输入交流信号，置于“AC”有信号进入示波器答案CD2.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.3.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.(多选)在“练习使用示波器”实验中，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：首先经辉度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移旋钮和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调节旋钮置于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.辅助聚焦调节旋钮答案AB解析由题意知示波器的偏转电极Y1、Y2与X1、X2上都没加电压，亮斑应在屏的中央，若不在中央(或没有亮斑)应调节竖直位移旋钮和水平位移旋钮.5.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 HzB.25 HzC.50 HzD.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.6.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，再断开电源开关答案 C题组二显示外加信号的波形7.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1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1A.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增益旋钮即可使波形幅度增大，故C正确.8.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.要将波形由图甲位置调节到图乙的位置和波形且亮度增强，应调节示波器面板上的______________旋钮.图2A.辉度旋钮B.聚焦旋钮C.辅助聚焦旋钮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ADEFGK9.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.图3(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______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.(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”或“↑↓”旋钮使其向下移动至屏幕中心；如果正弦波形的正、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”挡位的位置，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.。