《示波器使用(二)》教案
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[备课时间] 2009-11-17 [上课时间] 2009-11-19 [课时数] 3 [课题]示波器使用2 [上课地点]教室1节/实习工场2节 [第 108-110时] [教学目标]1、掌握面包板的正确使用方法。
2、巩固电容器好坏的判别,掌握发光二极管极性的判别,提高电路的连接正确性。
3、熟练掌握双踪示波器的使用方法。
[教学重点、难点]重点:电路的正确连接。
难点:用示波器观察和测量电压信号。
[目标检测方法]巡视检查、实习报告[教学准备]教师技能:事先对电路操作一遍。
器材(资料):实习操作台1套、示波器、万用表、电阻1个、发光二极管2个、电容器1个、面包板1块、细导线若干。
[学生组织安排]技能理论课1节,大班上课;技能操作课2节,分小组进行,每组2人。
[学生进度差异调控]整体指导,再根据操作实际情况,对个别学生加强辅导。
[教学过程]技能回顾:示波器的正确使用。
课程引入:同学们,今天我们利用电容器的充放电路,再来巩固示波器的使用方法和读数方法,并且通过发光二极管来观察电容器的充放电过程。
一、面包板使用方法容量大(1μF以上)的固定电容器可用万用表的电阻档(R×100)测量。
1、质量好:测量时将表棒接电容器两电极,表针应向阻值小的方向摆动,然后慢慢回摆至∞附近。
2、质量不好:漏电——测量时将表棒接电容器两电极,表针应向阻值小的方向摆动,然后慢慢向∞处返回,但没有回到∞,而是停留在某一刻度上。
当指针稳定时所得的电阻值即为漏电阻。
短路(击穿)——表针摆动到0处,但不能回到起始点。
断路——测量时表针根本不动3、电解电容器极性的判别(外观)未使用过的电解电容器以引线的长短来区分电容器的正、负极,长引线为正极,短引线为负极。
也可以通过电容器外壳标注来判别,例如有些电容器外壳标注负号对应的引线为负极,如图所示。
注意:电容器的极性千万不要接错!填写如下:电容器容量、耐压、万用表挡位最小电阻、最大电阻、电容器好坏三、发光二极管1、符号+ -发光二极管是一种显示器件,在驱动电路中加适当的电压,才能正常工作,是将电信号转变成光信号的半导体器件。
示波器使用 教案一、实验内容:1.用示波器观察各种波形;2.用利萨如图形法测频率和位相差;3.测示波器Y 轴的电压灵敏度;4.用示波器测一信号电压。
二、实验步骤:(一)清点主要仪器1.示波器( )2.函数发生器( )3.音频信号发生( )4.晶体管毫伏表 ( )5.移相器 ( ) (二)按测量线路安置仪器( a ) ( b ) (三)调整仪器1.认清示波器面板上的旋纽及功能,在使用示波器之前将各旋纽放在左右可调的中间位置,然后接通电源,预热一分钟;2.依次调整亮度、聚焦、扫描范围,X 轴、Y 轴左右移动位置,使荧光屏显示出一条扫描亮线;(四)测量 1.校准:(SB-05)将t/cm 置于“0.1ms ”,V/cm 置于“ 校”,观察到波形应为Y 轴方向长度为4格,X 轴方向一周期为1cm ,此时Y 轴方向为=10mV/cm 。
对于(ST-16示波器)将“V/div ”置于“ ”,“V/div 微调”置于校准(关闭),“t/div 微调”置于校准(关闭),“t/div ”置于2ms 档,“INT-TV-EXT ”置于“INT ”“+-X ”置于“+”,调节“触发电平”直到方波波形得到同步,应观察到方波,其Y 轴方向长度为5格,X 轴方向长度为一周期10格,此时Y 轴方向为20mV/div 。
2.观察各种波形:将待观察信号接到“Y-地”输入,调节V/cm(或V/div 及微调)以及“Y 轴移位”、“X 轴移位”和“t/cm ”(t/div 及微调),使波形大小和位置适中,并根据记录表①要求,出现1至3个完整波形,将观察波形填入表①中。
3.用利萨如图形法测频率和相位差:①将示波器“INT-TV-EXT ”置于“EXT ”档;②给示波器的X 轴、Y 轴输入正弦电压,X 轴输入XD-75型低频信号发生器提供的正弦波,Y 轴输入为待测信号波形;③调节XD-75型低频信号发生器频率,使荧光屏上出现简单、稳定的利萨如图形,记下fx及波形,填入表②;④用频率计测量出输入XD-75型低频信号发生器的待测信号的频率,填入表②;⑤按图b接好移相器,检查完毕,接通电源;⑥调节R2 的阻值为0Ω,5KΩ,90KΩ,断开R2 ,使R2 值为∞,测出X0 、b,计算出ψ0 填入表③。
课程名称:大学物理实验授课对象:大学物理实验课程学生课时:2课时教学目标:1. 了解示波器的基本结构、工作原理和功能。
2. 掌握示波器的操作方法,包括信号输入、波形显示、参数测量等。
3. 学会使用示波器观察和测量电信号的波形、幅度、周期、频率等参数。
4. 培养学生独立进行实验、分析数据和解决问题的能力。
教学重点:1. 示波器的基本操作方法。
2. 使用示波器测量电信号的波形、幅度、周期、频率等参数。
教学难点:1. 示波器波形显示的调整与优化。
2. 复杂信号的测量与分析。
教学准备:1. 示波器一台。
2. 函数信号发生器一台。
3. 电路实验板一块。
4. 实验指导书。
教学过程:第一课时一、导入1. 简要介绍示波器在物理实验中的应用和重要性。
2. 引导学生思考示波器的工作原理和操作方法。
二、示波器的基本结构和工作原理1. 介绍示波器的组成部分,如示波管、扫描电路、垂直放大器、水平放大器等。
2. 解释示波器的工作原理,包括电子束的加速、偏转和荧光显示。
三、示波器的操作方法1. 信号输入:介绍如何将待测信号输入示波器,包括探头连接、通道选择等。
2. 波形显示:讲解如何调整示波器,使波形在屏幕上稳定显示,包括亮度、对比度、聚焦等调节。
3. 参数测量:指导学生如何使用示波器测量信号的幅度、周期、频率等参数。
四、实验操作1. 学生分组进行实验,每人一台示波器。
2. 指导学生进行实验操作,观察和测量不同信号的波形、幅度、周期、频率等参数。
3. 教师巡回指导,解答学生疑问。
第二课时一、实验总结1. 学生分组汇报实验结果,分享实验心得。
2. 教师点评实验过程,总结实验中的常见问题和解决方法。
二、拓展练习1. 指导学生进行拓展练习,如测量复杂信号的参数、分析信号失真等。
2. 引导学生思考示波器在其他领域的应用。
三、作业布置1. 完成实验报告,总结实验过程和结果。
2. 查阅资料,了解示波器在其他领域的应用。
教学反思:1. 本节课通过实验操作,使学生掌握了示波器的使用方法,提高了学生的动手能力。
高中物理示波器的使用教案
教学目标:
1. 了解什么是示波器,学会使用示波器测量电磁波的波形;
2. 学习如何调节示波器的各种参数,得到清晰的波形;
3. 掌握示波器的基本操作方法,能够准确地测量电磁波的频率、振幅等参数;
教学重点:
1. 示波器的基本原理和结构;
2. 示波器的操作方法;
3. 电磁波的频率、振幅的测量;
教学难点:
1. 如何调节示波器的各种参数,获取稳定的波形;
2. 如何准确地测量电磁波的频率、振幅等参数;
教学准备:
1. 示波器;
2. 信号发生器;
3. 电磁波发生器;
4. 示波器使用说明书;
教学过程:
1. 引入:介绍什么是示波器,示波器的作用,为实验做铺垫;
2. 实验步骤:
a. 将信号发生器连接到示波器,调节频率和振幅,观察波形的变化;
b. 将电磁波发生器连接到示波器,调节频率和振幅,观察波形的变化;
c. 调节示波器的时间基准和电压基准,获取稳定的波形;
d. 测量电磁波的频率、振幅等参数;
3. 总结:让学生总结本次实验的结果,理解示波器的作用,并掌握示波器的基本操作方法;
教学延伸:
1. 让学生自主尝试调节示波器的各种参数,观察波形的变化,并分析原因;
2. 给学生布置实验报告的作业,总结实验的过程、结果和感想;
教学反思:
本节课通过实验的方式教授了示波器的使用方法,让学生亲自操作,从而更好地掌握示波器的原理和操作技巧。
在后续的教学中,可以通过更多的实验来巩固学生的知识,提高他们的实验操作能力。
《示波器使用 (二)》教案实验方式:讲解与演示相结合(45分钟),学生实验(150-180分钟)实验要求:1.使学生进一步熟悉SS-7802示波器的功能及操作方法,了解用示波器分析双通道信号的方法。
2.使学生了解用示波器测量RC 电路相位差、用李萨如图形测量信号频率的原理和方法。
实验仪器:SS-7802示波器、函数信号发生器、电容箱、电阻箱、导线。
讲解及演示主要内容:1.测量两同频率正弦波信号相位差ϕ的原理与方法(20分钟) A .相位差ϕ的产生与理论值计算在图1所示的RC 电路中,信号源的电压U 、电容上的电压U C 与电阻上的电压U R 之间的相位关系如图2所示,U 落后于U R 的相位角ϕ由下式得到:112arctgarctg RC fRCϕωπ=-=- 在实验上,相位角ϕ可以采用双踪示波器技术或李萨如图形方法来测量。
CRCH 2(U R )CH 1(U)E~UCR图1、RC 电路图 图2、RC 电路的相位关系B .相位差ϕ的实验测量本实验采用双踪示波器技术来测量RC 电路中两同频率正弦波信号的相位差ϕ。
根据图1连接实验线路,U 和U R 分别连接到示波器的CH1和CH2通道,函数信号发生器选择正弦波输出,调节“偏转因数”、“厘米扫描时间”使波形幅度、宽度适中,旋转“触发电平”使触发同步,根据测时间间隔的实验方法测量两信号的时间差Δt ,如图3所示。
图3、具有相位差的两正弦波信号C .实验相位差ϕ的计算:2()360(t tT Tϕπ∆∆==实验弧度度) 将实验结果与理论计算值进行比较。
2.用李萨如图形测频率的原理与方法(15分钟) A .李萨如图形的形成原理当两个相互垂直、频率不同的简谐信号合成时,合振动的轨迹与分振动的频率、初相位有关。
当两个分振动的频率成简单整数比时,将合成稳定的封闭轨道,称为李萨如图形,如图4所示。
由于李萨如图形与分振动的频率比有关,因此通过李萨如图形和已知频率的信号,可以精确地测定未知信号的频率。
2.1学习使用示波器-沪科教版选修2-1教案一、学习目标1.了解示波器的基本原理和使用方法;2.掌握示波器的读取和设置;3.掌握示波器的使用技巧;4.通过实例运用,深刻理解示波器在电路检测中的重要性和实用性。
二、学习重点1.示波器的读取和设置;2.示波器的使用技巧;3.示例应用。
三、学习资源沪科教版选修2-1《示波器的使用》教学视频。
四、学习内容1.示波器的基本原理和使用方法示波器是一种测试电路中电压随时间变化的仪器,能够显示电压随时间变化的波形图。
示波器的主要功能是通过对电压进行解析和采样,将交流信号和非周期性的信号以图像的形式直观地呈现出来,为对电路的测试和分析提供重要的依据。
示波器根据使用需求的不同,可分为模拟示波器和数字示波器两种。
模拟示波器早期应用广泛,相对便宜,但现在已逐渐被数字示波器所取代。
数字示波器使用数字方式显示电压波形,具有更高的测量精度、更好的稳定性和可靠性。
2.示波器的读取和设置示波器的读取和设置是使用示波器的基本步骤,下面介绍几个常用的示波器读取和设置方法。
(1)示波器的输入:示波器的输入端分为两类,即通道和触发。
通道是用来输入电压波形的,一般情况下,选择需要被测量的电路信号所对应的通道,根据接入端口的不同进行连接。
触发是控制示波器取样的时刻和位置的,一般情况下,选择需要被触发的电路信号所对应的通道,进行连接即可。
(2)示波器的读取方法:读取示波器的基本方法是通过示波器的面板上的示波器控制按钮和菜单控制来完成。
首先,需要选择示波器的工作模式,一般有单次、自动、持续等模式。
随后,对采样率,时间基准和电压基准等参数进行设置,然后即可获取电路信号对应的波形图。
(3)示波器的设置方法:示波器的设置主要包括触发设置、时间设置和电压设置等。
其中,触发设置是示波器控制触发位置和取样时刻,一般需要对触发方式,触发电平,触发时间等参数进行设置。
时间设置是控制示波器读取所需要的时间基准和时间分辨率等,一般主要包括时间基准,时间分辨率和时间窗口等。
示波器的使用-教科版选修3-2教案一、教学目标1.了解示波器的基本结构和工作原理;2.掌握示波器的使用方法;3.能够通过示波器观察电路中的信号信息。
二、教学重点1.示波器的基本结构和工作原理;2.示波器的使用方法。
三、教学内容和方法3.1 示波器的基本结构和工作原理1.示波器的结构组成:•示波器主体部分:包含示波器屏幕、触发电路、扫描电路等部分;•示波器前端部分:包含探头、电缆和一些特殊的附件,如限幅器、探头转换器等。
2.示波器的工作原理:•示波器屏幕上显示的是电压随时间变化的波形图;•示波器会周期性地扫描输入信号,并将信号转换成电压形式输出到屏幕上;•通过触发电路控制示波器在某个特定时间点开始扫描,以确保波形图的重复性。
3.2 示波器的使用方法1.连接示波器:•将探头的信号线连接到示波器的输入端;•将探头的地线连接到被测试电路的地端。
2.示波器的调节:•调节水平放大系数,以确定波形图显示的时间范围;•调节垂直放大系数,以确定波幅高度;•调节触发电路,以确保波形图的重复性;•调节扫描速率,以便观察到信号的完整波形。
3.示波器的使用:•观察电路中的信号情况;•确定信号的波形、幅值、频率等信息;•判断电路是否工作正常;•分析电路故障的原因。
四、教学过程安排1.示波器基础知识讲解,包括结构和工作原理;2.示波器调节方法介绍,让学生掌握调节示波器的方法;3.示波器使用实验,让学生运用示波器观察电路中的信号情况。
五、教学评估1.实验或演示,让学生掌握示波器的基本使用方法;2.提问,检测学生是否理解了示波器的结构和工作原理;3.作业,让学生通过示波器观察电路中的信号情况并分析其原因。
六、教学反思示波器的使用是电路测试中非常重要的一环,学生需要通过理论知识和实践操作相结合的方式来进行学习。
在教学过程中,应该以实际案例为基础进行教学,帮助学生更好地理解和掌握示波器的使用方法。
同时,要注意让学生养成正确使用示波器的习惯,避免误操作导致损害示波器及测试电路。
实验二示波器的调节与使用一、实验目的:1.了解示波器的基本构造与原理2.学会示波器的调节与使用方法二、实验器材:示波器、信号发生器、接线板、万用表等。
三、实验原理:示波器是一种用来显示电信号波形的仪器,常用于电子电路的调试与测试。
它能够将电信号的波形转换成可视化的图像,方便工程师进行观察与分析。
示波器主要由屏幕、扫描电子枪、若干个控制电路组成。
示波器的调节与使用需要掌握以下几个要点:1.调节示波器的亮度与对比度,使得波形清晰可见。
2.调节示波器的水平与垂直灵敏度,使得波形适合显示在屏幕上。
3.选择合适的触发方式与触发电平,使得波形稳定显示。
4.调节示波器的扫描速度,使得波形的周期在屏幕上可见。
四、实验步骤:1.接线:将信号发生器的输出端口与示波器的输入端口通过接线板连接起来。
2.接通电源:将示波器及信号发生器的电源开关打开。
3.调节亮度与对比度:通过示波器面板上的相关旋钮,调节示波器的亮度与对比度,使得屏幕上的波形清晰可见。
4.调节水平与垂直灵敏度:通过示波器面板上的相关旋钮,分别调节示波器的水平与垂直灵敏度,使得波形适合显示在屏幕上。
5.选择触发方式与触发电平:通过示波器面板上的相关旋钮,选择合适的触发方式(如边沿触发、脉冲触发等)与触发电平,使得波形稳定显示。
6.调节扫描速度:通过示波器面板上的相关旋钮,调节示波器的扫描速度,使得波形的周期在屏幕上可见。
五、实验注意事项:1.在调节示波器时,应注意避免碰到高压部分,以免电击或损坏仪器。
2.在调节示波器时,应先将水平与垂直灵敏度调至最小,再逐渐增加至合适的值,以避免电流过大导致电路故障。
3.在观察波形时,应注意波形的垂直与水平偏移量,及时调整示波器的相关参数,使得波形在屏幕上居中显示。
4.在实验结束后,应将示波器及信号发生器的电源开关及时关闭,以免浪费能源或造成安全隐患。
六、实验结果与分析:经过调节与使用示波器,我们能够清晰地观察到信号发生器输出的电信号波形,从而进行进一步的分析与判断。
示波器的使用教案教案标题:示波器的使用教案教案目标:1. 理解示波器的基本原理和功能。
2. 学会正确使用示波器进行信号测量和分析。
3. 培养学生的观察能力和实验操作技能。
教学准备:1. 示波器设备和示波器探头。
2. 信号发生器。
3. 不同类型的信号源(如正弦波、方波、脉冲波等)。
4. 实验电路板和相关元件。
5. 实验报告模板。
教学过程:引入:1. 向学生介绍示波器的基本概念和作用,解释示波器在电子实验中的重要性。
2. 引导学生思考,为什么需要使用示波器来观测和分析电信号。
探究:1. 分组进行实验,每组学生配备一台示波器和相关设备。
2. 学生根据实验指导书连接实验电路,并使用示波器观测不同类型的信号。
3. 学生记录实验数据,并分析观测到的信号特征和波形。
讲解:1. 教师对示波器的基本操作进行讲解,包括示波器的控制按钮和参数设置。
2. 解释示波器屏幕上的波形显示和相关参数的含义,如幅值、频率、周期等。
实践:1. 学生根据教师的示范和指导,自行调节示波器参数,观测并测量不同信号源的特征。
2. 学生利用示波器进行信号测量和分析,如测量信号的频率、幅值、周期等。
总结:1. 教师对本节课的教学内容进行总结,强调示波器在电子实验中的重要性和应用价值。
2. 学生回答相关问题,巩固对示波器使用的理解和技能。
拓展:1. 鼓励学生进一步探究示波器的高级功能和应用,如频谱分析、触发模式等。
2. 提供相关参考资料和实验项目,供学生自主学习和实践。
评估:1. 组织学生进行小组讨论,就示波器的使用方法和实验结果进行交流和分享。
2. 布置实验报告的撰写任务,要求学生结合实验数据和观察结果,对所测量的信号进行分析和解释。
教学延伸:1. 将示波器的使用应用于其他实验课程,如电路分析、信号处理等。
2. 引导学生参与相关竞赛或科研项目,拓宽示波器的应用领域。
教学反思:1. 教师根据学生的学习情况和实验结果,进行教学反思和调整,改进教学方法和内容。
《示波器使用 (二)》教案
实验方式:讲解与演示相结合(45分钟),学生实验(150-180分钟)
实验要求:
1.使学生进一步熟悉SS-7802示波器的功能及操作方法,了解用示波器分析双通道信号的方法。
2.使学生了解用示波器测量RC 电路相位差、用李萨如图形测量信号频率的原理和方法。
实验仪器:SS-7802示波器、函数信号发生器、电容箱、电阻箱、导线。
讲解及演示主要内容:
1.测量两同频率正弦波信号相位差ϕ的原理与方法(20分钟) A .相位差ϕ的产生与理论值计算
在图1所示的RC 电路中,信号源的电压U 、电容上的电压U C 与电阻上的电压U R 之间的相位关系如图2所示,U 落后于U R 的相位角ϕ由下式得到:
11
2arctg
arctg RC fRC
ϕωπ=-=- 在实验上,相位角ϕ可以采用双踪示波器技术或李萨如图形方法来测量。
C
R
CH 2(U R )
CH 1(U)
E
~U
C
R
图1、RC 电路图 图2、RC 电路的相位关系
B .相位差ϕ的实验测量
本实验采用双踪示波器技术来测量RC 电路中两同频率正弦波信号的相位差ϕ。
根据图1连接实验线路,U 和U R 分别连接到示波器的CH1和CH2通道,函数信号发生器选择正弦波输出,调节“偏转因数”、“厘米扫描时间”使波形幅度、宽度适中,旋转“触发电平”使触发同步,根据测时间间隔的实验方法测量两信号的时间差Δt ,如图3所示。
图3、具有相位差的两正弦波信号
C .实验相位差ϕ的计算:
2()360(t t
T T
ϕπ
∆∆==实验弧度度) 将实验结果与理论计算值进行比较。
2.用李萨如图形测频率的原理与方法(15分钟) A .李萨如图形的形成原理
当两个相互垂直、频率不同的简谐信号合成时,合振动的轨迹与分振动的频率、初相位有关。
当两个分振动的频率成简单整数比时,将合成稳定的封闭轨道,称为李萨如图形,如图4所示。
由于李萨如图形与分振动的频率比有关,因此通过李萨如图形和已知频率的信号,可以精确地测定未知信号的频率。
图4、不同频率、不同相位差的李萨如图形
B .用李萨如图形测频率的方法
按照图5连接实验线路,将已知频率的正弦波信号f y (50Hz)送入CH2通道,被测正弦波信号 f x (函数信号发生器)送入CH1通道,当两信号的频率为整数倍时,屏幕上出现稳定的李萨如图形。
E y
(S1)
E
x
~~CH 2
CH 1
图5、观察李萨如图形电路图
C .被测正弦波信号频率的计算:
y x y
x
N f f N =
其中N x 、N y 分别为图形与水平直线、垂直直线的切点。
如果两个信号的频率比不是整数比时,图形不稳定。
当接近整数比时,可以观察到转动的图形。
李萨如图形的形状还随两个信号的幅值以及位相不同而变化。
3.实验内容介绍与其他仪器使用讲解(10分钟) A .测量两个同频率正弦信号的位相差
用函数信号发生器作为信号源,测量两信号的时间差Δt ,根据相位差ϕ的理论值和实验值的计算方法计算相位差。
其中:
11
2
arctg arctg
RC fRC ϕ
ωπ
=-=-
理论
2()360(
t t
T T
ϕπ∆∆
==
实验
弧度度)
注意:R、C读数的有效数字,R精度0.1%,C精度0.5%。
B.用李萨如图形测频率
用函数信号发生器作为f x信号源,输入CH1端,用信号源S1提供f y信号,输入CH2端,根据给定的信号f x调出李萨如图形,获得李萨如图形与水平、垂直切线的切点数目,计算f x频率,绘出李萨如图形。
C.介绍函数信号发生器、电容箱、电阻箱的调节使用方法。
4.实验中的注意事项
A.测量两个同频率正弦信号的位相差时,注意水平基线的调节与同相位点的确定。
B.观察李萨如图形时,注意屏幕水平显示的扫描模式与X-Y模式的切换。
思考题
1. 测量两个同频率正弦信号的位相差时,若屏幕上两个正弦信号无位相差,可能的原因有哪些?
2. 采用李萨如图形测量信号频率时,屏幕上图形不稳定,可能是何原因所致?
参考资料
1、方建兴,江美福,朱天淳,《物理实验》(第二版),苏州大学出版社(2007)
2、方建兴,江美福,魏品良,《物理实验》,苏州大学出版社(2002)
3、吕斯骅,段家忯,《基础物理实验》,北京大学出版社(2002)
4、熊永红,任忠明,张炯,皮厚礼,《大学物理实验》,华中科技大学出版社(2004)
5、过祥龙、董慎行、晏世雷,《基础物理学》(上册),苏州大学出版社(2003)。