shm练习使用示波器教案
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练习示波器的使用课题练习使用示波器教育教学目标(知识与技能、过程与方法情感态度与价值观)1)知道示波器面板上各按钮的名称及功能;了解示波器的工作原理;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。
2)从示波器的实际运用引发学生学习兴趣;再采用讲授法介绍实验目的、器材及示波器原理示波器。
在实验整个过程不断提出问题可加深学生对示波器的理解也学会运用。
3)通过实验的演示,让学生体验示波器使用的实验过程,产生积极的情感体验;通过运用示波器提问解决实际物理问题来提高他们的兴趣。
教学重点难点教学重点:示波器面板上各个旋钮的名称和作用、使用示波器观察波形及实验注意事项。
教学难点:示波器实验原理的理解,用示波器去分析解决实际物理问题。
教学策略及创造性教学的设计1.教法选择、学法指导:预习→讨论→进行实验→解决问题→归纳。
2.实验器材:学生示波器、干电池、滑动变阻器、电键、导线等。
3.教学课件:示波器面板课件、模拟电压波形图等等。
教学内容(包括德育渗透、教学方法、教学手段、学法指导等)分析、评价反思、体会导入新课示波器是一种常用的电子仪器,它能直接观察研究各种电信号随时间变化的情况,比如:振动、温度、光等等随时间的变化,可以通过各种传感器转化成电压的变化,然后用示波器来研究,因而示波器是进行科学研究以及检测、修理各种电子仪器的重要工具。
问题1:声音是由物体振动时产生的,如何用示波器观测声音信号?解析:用话筒将声音信号转化为电信号,再输入给示波器,这种就可以用示波器观测声音信号了。
新课教学一、实验目的提出问题1.了解示波器的原理。
2.知道示波器面板上各个旋钮的名称和作用。
3.会使用示波器观察交变电压的波形。
二、实验器材学生示波器、干电池、滑动变阻器、电键、导线等。
三、实验原理1.示波器的构造和工作原理(1)示波器的构造示波器的核心部分是示波管,它由电子枪、偏转电极和荧光屏三部分组成,管内抽成真空,如图所示。
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。
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。
实验12 示波器的使用实验12示波器的使用大学物理实验教案实验名称:示波器的采用1实验目的(1)了解示波器的结构和工作原理,初步掌握示波器的使用方法。
(2)观察正弦波和李萨如图形,测量电信号频率值。
2实验仪器阴极射线示波器(st16b)、低频信号发生器(df1027b)、电信号源(频率取1khz或1.2khz)。
3实验原理示波器是一种能把随时间变化的电压用图象显示出来的电子测量仪器,利用它可展现交流电压随时间变化的波形,可以测量频率、相位、幅度等。
利用换能器,还可以将非电学量转换成电学量进行测量。
示波器主要由示波管、y轴偏转系统、x轴偏转系统、显示系统、扫描与同步电路、电源等几大部分组成。
理论和实践证明示波管荧光屏上光点偏离中心的距离与示波管偏转板上所加电压的大小成正比,如垂直偏转板上加电压距离为y,则:y?ayuayayyuy,光点偏移中心的(1)ay称作横向偏转板的偏移灵敏度,则表示每条叶电压所引发光点偏移屏中心的距离。
对于通常=0.1―1.0mm/v(示波器st16b输入灵敏度:≤0.5vp-p/div)。
若已知uy示波器,从荧光屏上量出光点偏离中心距离值y,即可求得值1)波形形成原理。
y假如y偏转板加上随时间作正弦变化的电压可以在荧光屏上看见一条y轴方向的线段。
u?u0sin?t,x轴偏转板没有加任何uy电压,此时荧光屏上观测至光点只沿y轴方向移动,移动的距离正比于,按正弦变化,我们为了观察正弦电压的波形,y偏转板上加正弦电压的同时,必须在x轴偏转板上加与时间成正比的电压(ux?kt),光点将沿x轴方向打响,荧光屏光点的纵向偏移大小与时间成正比,常称此为时间基线.这样在y轴偏转板加上任意时间变化的电压就可在x方向(时基线)展现出其随时间变化的波形。
为了重复观测波形,建议“x”偏转板的电压从零开始随其时间成正比快速增长至一定值后,忽然变成零,然后再重复前过程.在这种锯齿波电压促进作用下光点在水平轴上由左端移动至右端的现象称作读取,锯齿波电压称作读取电压,它就是由示波器内的读取发生器产生的,读取发生器包含读取闸门、THF1恒流源及释抑电路等共同组成。
示波器的使用教案一、引言示波器是一种常用的测试仪器,用于观察信号的波形、频率和幅度。
它在电子工程、通信、物理学和生物学等领域有广泛的应用。
本教案旨在介绍示波器的基本原理和使用方法,帮助学习者快速掌握示波器的操作技巧。
二、示波器的基本原理示波器的基本原理是利用电子束在荧光屏上绘制出被测信号的波形。
其主要组成部分包括:垂直放大器、水平放大器、扫描发生器和显示器。
1. 垂直放大器:用于调节信号的幅度。
示波器通常具有多个垂直放大器,可以选择不同的增益。
2. 水平放大器:用于调节信号的时间基准。
通过调整水平放大器的时间范围,可以观察到不同时间尺度下的信号波形。
3. 扫描发生器:通过控制电子束的扫描速率和方向,将信号波形在荧光屏上绘制出来。
扫描发生器通常具有多种扫描模式,如正弦波、方波和三角波等。
4. 显示器:用于显示被测信号的波形。
常见的示波器显示器有阴极射线示波管和液晶屏两种。
三、示波器的使用方法1. 操作前准备在使用示波器之前,需要进行以下准备工作:- 将示波器连接到待测电路的输入端,确保连接牢固且正确。
- 打开示波器,并设置合适的触发条件。
触发条件通常涉及信号的源、触发电平和触发方式等参数设定。
- 调整垂直和水平放大器,以适应被测信号的幅度和频率。
2. 观察波形调整示波器的控制旋钮,通过不同的参数设置,观察被测信号的波形。
- 垂直调节:调整垂直放大器的增益,使得波形的幅度适中,不超过示波器的量程。
- 水平调节:调整水平放大器的时间范围,以便清晰地观察到波形的变化。
- 触发设置:根据信号的特点,设置合适的触发电平和触发方式,以确保波形的稳定显示。
- 其他参数:示波器通常还具有调整显示位置、显示模式(如正常、峰值、平均等)、显示亮度等参数,根据需要进行相应调整。
3. 测量信号示波器不仅可以观察波形,还可以测量信号的特征值,如频率、周期、峰峰值和平均值等。
- 频率和周期测量:使用光标或测量按钮,在波形上选定一个周期,示波器会自动计算出频率和周期的数值。
3.示波器的使用[学习目标] 1.了解示波器面板上各个旋钮的名称及作用. 2.了解示波器的工作原理. 3.练习使用示波器观察交流电的波形.[知识探究]一、实验原理示波器是一种能把随时间变化的电信号用图像显示出来的电子仪器.凡能转换成电压的其他电学量(如电流、电阻等)和非电学量(如温度、压力、声波等),都可以用示波器来观察和测量.二、实验器材示波器1台,低压电源1台,变阻器1只,开关一个,导线若干,学生信号源.三、实验步骤1.认识示波器的面板,熟悉各部分名称和作用如图231所示:示波器面板上的旋钮有:电源开关、电源指示灯、辉度调节旋钮、聚焦调节旋钮、辅助聚焦调节旋钮、竖直位移旋钮、水平位移旋钮,Y增益调节旋钮,X增益调节旋钮、衰减调节旋钮、扫描范围旋钮、扫描微调旋钮、外部信号输入端、交直流选择开关、同步极性选择开关.J2459型示波器图2312.开机前的准备把示波器面板上各旋钮调节到下面指定位置:(1)辉度调节旋钮()反时针方向旋到底;(2)竖直位移旋钮(↑↓)旋至中间位置;(3)水平位移旋钮()旋至中间位置;(4)衰减调节旋钮旋到“1 000”的位置;(5)扫描范围旋钮旋到“外X”位置;(6)Y增益调节旋钮反时针方向旋到底;(7)X增益调节旋钮反时针方向旋到底.3.观察荧光屏上的亮斑并进行调节(1)把示波器的电源插头插入适合的电源,把电源开关扳向“开”的位置,可见指示灯亮起,预热1~2分钟.(2)顺时针方向旋转辉度调节旋钮,使屏上亮斑亮度适中.(3)调节竖直位移、水平位移旋钮使亮斑在屏的中间.(4)旋转聚焦调节旋钮“⊙”和辅助聚焦调节旋钮“○”,使亮斑最圆最小.(5)旋转竖直位移旋钮,观察亮斑如何移动.(6)旋转水平位移旋钮,观察亮斑如何移动.4.观察扫描并进行调节(1)把X增益调节旋钮顺时针转到1/3处,扫描微调旋钮逆时针转到底,扫描范围旋钮置于最低挡,观察扫描的情形.(2)顺时针旋转扫描微调旋钮,可看到亮斑移动加快,直至为一条亮线.(3)调节X增益调节旋钮,可以看到亮线长度的改变.5.观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节(1)将扫描范围旋钮置于“外X”挡,交流直流选择开关拨到“DC”位置.(2)按图232所示连接电路.图232(3)将滑动变阻器的滑片P滑至适当位置后闭合开关,把衰减调节旋钮逆时针依次转到100、10和1挡,观察亮斑向上偏移的情况.(4)调节Y增益调节旋钮,使亮斑偏移一段适当的距离,再调节滑动变阻器,观察亮斑偏移的距离随输入电压变化的情况.(5)调换电池的正、负极,可以看到亮斑改为向下偏移.6.观察按正弦规律变化的电压的图线(1)把扫描范围旋钮置于第一挡(10~100 Hz).(2)把衰减调节旋钮置于“”挡,即由示波器本身机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压.(3)反复调节扫描微调旋钮,使屏上出现完整而稳定的正弦曲线.(4)调节Y增益调节旋钮时,观察到曲线的形状沿竖直方向变化;而调节X增益调节旋钮时,观察到曲线的形状沿水平方向变化.(5)当把同步极性选择开关置于“+”位置时,正弦曲线从正半周开始,把此时观察到的曲线形状画在圆框内;当把同步极性选择开关置于“-”位置时,曲线从负半周开始,把此时观察到的曲线形状画在圆框内.也可以用Y衰减的其他挡位进行测量,把有关数据填入记录表格中,并比较用哪一挡位较为准确.7.关机实验完毕,关机前要先把辉度调节旋钮逆时针方向旋到底,然后再切断电源.四、注意事项1.开机前及实验完毕关机前,先要把辉度调节旋钮逆时针转到底.(处于亮度最低状态)2.使用过程中,不应使光斑过亮,特别是当亮斑长时间停留在屏上不动时,应将亮度减弱,以免损伤荧光屏,缩短示波管的寿命.3.由示波器Y输入的电压不可过大,否则会损坏机内的分压电阻和电子管,在最大衰减倍率(1 000)时也不得超过直流400 V.4.尽量避免频繁开机、关机,否则将缩短示波器电子管阴极的寿命.短时间不用时,不必关机,只需将辉度调节旋钮旋至荧光屏上无亮线.5.如果显示的波形受外界干扰,可将机壳用导线接地.6.当“Y输入”接线柱上接出的导线悬空时,它和“地”间电阻极大,环境空间中杂散的电磁场将在导线中感应较大的电压,使屏上出现干扰波形,衰减倍率越小,干扰信号显示的幅度越大.若用手摸这条导线会更严重,使用中应尽量避免这种情况.[典例剖析]一、对示波管原理的理解(多选)图233中(1)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 ( )(1)(2) (3)(4) (5)图233A.如果只在偏转电极XX′上加上如图(2)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(3)所示U=U m sin ωt的电压,应观察到一条正弦曲线如图(4) C.如果在偏转电极YY′上加上如图(3)所示U=U m sin ωt的电压,同时在偏转电极XX′上加上图(2)所示的电压,应观察到一条正弦曲线如图(5)D.如果在偏转电极YY′上加上如图(3)所示U=U m sin ωt,同时在偏转电极XX′上加上图(2)所示的电压,应观察到一条正弦曲线如图(4)AD[如果在偏转电极XX′上加上如图(2)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′上加上如图(3)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′上加上如图(3)所示U=U m sin ωt的电压,同时在偏转电极XX′上加上图(2)所示的电压,因图(2)中的电压为单一方向上,则形成的图像只在O点的一侧为图(4),故C错误,而D正确.]二、练习使用示波器图234甲为示波器面板,图乙为一信号源.甲乙图234(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;图235(2)若示波器所显示的输入波形如图235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;要使屏上能够显示三个完整的波形,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,由题图可知该波形偏下,所以应该调节6,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)6 X增益扫描范围和扫描微调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.注意竖直位移旋钮、水平位移旋钮和X增益、Y增益之间区别: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.注意衰减和Y增益之间的关系,衰减是大幅度调节振幅,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.[当堂达标·固双基]1.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236.经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度减小.此组操作是( )图236A.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C[要让显示屏上的波形由一个变为两个,就需提高扫描频率,即需调整扫描微调旋钮.Y增益旋钮是用来调节图像在竖直方向上的幅度的,故选项C正确.]2.若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图237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图中的( )【导学号:24622068】图237C[Y方向上有一个恒定电压,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.]3.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C[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.]4.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( )【导学号:24622069】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增益调节旋钮C[在荧光屏上出现的是一个亮点自左向右的水平移动的图形,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A选项错误;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B选项也是错的;若调节Y增益调节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D选项也是错误的;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是正确的.]5.在应用示波器观察Y输入系统的作用时,有下列操作程序,请在横线上填写观察到的现象.图238(1)把“扫描范围”旋钮置于“外X”挡,“DC、AC”开关置于“DC”位置,调节水平、竖直位移旋钮使光点位于荧光屏中心,将衰减旋钮置于“1 000”挡,“Y 增益”旋钮顺时针转到二分之一处;(2)用1~2节干电池(1.5 V)作直流电源,将电源和变阻器组成如图238所示的直流回路,并取出一部分电压加到“Y 输入”与“地”接线柱上;(3)移动变阻器中心触头位置,改变“Y 输入”电压,观察亮点偏离光屏中心的距离________;(4)将“衰减”旋钮分别置于“10”、“100”挡,重复上一步骤,这时会发现亮点离光屏中心距离________,由此可见“衰减”旋钮的作用是______________________________________________________________;(5)将直流电源的正负接线互换,改变输入电压方向,观察光点偏移方向的变化,这时可能看到________.【答案】 (3)变化 (4)由大变小 改变偏转电压,改变亮点偏离幅度 (5)向相反方向偏移(或向下偏移)6.图239(a)为示波管的原理图.如果在电极YY ′之间所加的电压按图239(b)所示的规律变化,在电极XX ′之间所加的电压按图239(c)所示的规律变化,则在荧光屏上会看到的图形是 ( )(a)(b) (c)图239A B C DB [电子在YY ′和XX ′间沿电场方向均做初速度为零的匀加速直线运动,由位移公式x =12at 2=12·eU mdt 2,知水平位移和竖直位移均与电压成正比.在t =0时刻,U Y =0知竖直位移为0,故A 、C 错误.在t =t 12时刻,U Y 最大知位移方向向上且最大,故B 正确.D 错误.]7.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2310所示为某次学生实验时练习使用的J -2456型示波器的面板示意图.实验中某学生已经在荧光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)图2310【解析】(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.【答案】见解析。
偏转系统由两组互相垂直的电极板构成,图中X1、X2为水平偏转电极板;Y1、Y2为垂直偏转电极板。
若在X1、X2间加上电压,就会在水平方向上产生一个电场,电子束通过时受到电场的作用,运动方向会在水平方向发生偏移,从而引起荧光屏上亮点的位置发生偏移,其偏移距离与偏转电压大小成正图3 波形图比。
这样,我们就可以通过改变偏转电压来控制亮点在荧光屏上的位置。
图1 示波管结构图2示波器的基本结构简图2.扫描发生器将V =f (t )的交流电压信号加到Y 偏转板上,X 偏转板由示波器内部加上扫描电压,荧光屏上将显示一波形图,图3为一实例。
实际上这波形图正是f (t )函数曲线的一部分。
在说明屏上图形形成的原理之前,回忆一个中学的实验。
在中学物理课中,我们曾经做过演示振动图形的沙斗实验,它的装置如图4所示。
图中P 为硬纸板,能在X 方向上作匀速直线运动。
S 为沙斗,斗内装上细沙土,细沙能从斗的下端慢慢漏出,沙斗通过细绳连结在支架的H 处,构成单摆。
设此摆在与X 轴垂直的Y 方向上振动,P 在X 方向匀速运动,那么在硬纸板上将有漏沙的径迹,即是单摆的振动图线,这是一条正弦曲线。
根据曲线和匀速运动的速率V 不难求得振动周期(或频率)和振幅等物理量的大小。
示波器屏上图形形成的原理和沙斗实验中纸板上漏沙径迹的道理相同。
在示波器的X 偏转板上,加上和时间成正比变化的锯齿形电压信号(图5)。
开始X 1、X 2间电压为-E ,屏上光点被推到最左侧,以后X 1、X 2间的电压匀速增加(类似于沙斗实验中匀速推动纸板),屏上光点在沿y 轴振动的同时,匀速向右移动,留下了亮的图线——亮点的径迹(相当于纸板上的沙的径迹)。
当X 1、X 2间电压达最大值+E 时,亮点移到最右侧,与此同时X 1、X 2间电压迅速降到-E ,又将亮点移到最左侧,再重复上述过程。
图5 示波器屏上图形形成原理 图4 沙斗实验若图6 DC4322B型双踪示波器前面板图置“X-Y”位置时,示波器工作在X-Y状态(此时应关闭水平扩展开关)。
练习示波器的使用
)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,然后打到荧光屏的,并在屏上不同位置出现亮点,可分下面四种情况,利用课件进行模拟:
①两偏转电极不加电压:电子作直线运动打在荧光屏的中心
”位置。
照图连接电路,直流电源用一两节干电
y增益使亮斑偏移
可以看到亮斑的偏移随着改变,
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,调节扫描微调旋钮,使
增益和X增益,
使曲线形状沿竖直或水平方向发生变化。
把同步极
正弦曲线从正半周开始,
如图甲所示.置于“-”位置,正弦曲线从负半周
某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图象时,他将衰减旋钮
甲
乙
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,应将钮置于位置,然
衰减Y增益②扫描范围100-1K挡或第二挡
扫描微调
①开机前或实验完毕前,把辉度调节旋扭逆时针转到底。
②使用过程中不应使光斑过亮。
.注意保护示波器电子管阴极:不频繁开机、关机,短时间不用时
轴输入电压不得超过400V。