高考示波器实验与习题

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1、.示波器一、示波器的构造及工作原理示波器的核心部件是示波管，由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，如图1所示，当偏转电极XX/上都不加电压，电子枪射出的电子打在荧光屏上时，会产生一个亮点。图1若在偏转电极YY/（或XX/）上加电压，电子在竖直（或水平）方向上会发生偏转，从而使亮斑位置改变，当电压变化很快时，亮斑位置移动也很快。如果只有水平偏转电极XX/上加电压，荧光屏的亮斑就在同一水平线上发生偏转，亮斑看起来就像一条水平亮线；若在竖..直偏转电极YY/上加按正弦规律变化的电压，同时在水平偏转电极XX/上加扫描电压，且后者的周期是

2、前者的整数倍，荧光屏上就显示出正弦曲线。U图2YY/图3一、示波器面板上各旋钮名称、符号及作用名称符号　作用辉度（亮度）调节旋钮调节图像的亮度，辉度的调节实际上是改变电子枪（如原理简化图2所示）的加速电压，对电子经过电子枪过程，由qu=mv2/2可知，改变u，v也改变，即改变电子打在屏上的能量，从而改变图像的亮度。聚焦调节旋钮辅助聚焦调节与辉度调节旋钮配合使用可使电子束会聚成细束，在屏上出现小亮斑，使图像线条清晰，通过改变电子透镜的电压从而起到聚焦目的电源开关开接通或断开电源的开关指示灯电源接通时，指示灯明亮，再经1～..2min的预热

3、，示波器便可工作。竖直位移旋钮↑↓用来调节图象在竖直方向的位置水平位移旋钮用来调节图象在水平方向的位置Y增益旋钮Y增益用来调节图象在竖直方向的幅度。通过改变Ｙ、Ｙ/电极上的偏转电压，从而改变Ｙ轴上的偏转量，原理简化图如图3X增益旋钮X增益用来调节图象在水平方向的幅度。通过改变Ｘ、Ｘ/电极上的偏转电压，从而改变Ｘ轴上的偏转量。衰减调节旋钮衰减分1、10、100、1000四挡，“1”挡不衰减，其余各挡分别使加在竖直偏转电极上的信号电压衰减为原来的十分之一、百分之一、千分之一；最右边的正弦符号“”挡不是衰减，而是由机内自行提供竖直方向的按正弦

4、规律变化的交流电压，可用来观察正弦波形或检查示波器是否正常工作。扫描范围旋钮扫描范围..用来改变扫描电压的频率范围，有四个挡，左边第一挡是10～100Hz，向右旋转每升高一挡，扫描频率增大10倍。最右边是“外Ｘ挡”，使用这一挡时，机内没有加扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入。扫描微调旋钮扫描微调使扫描电压频率在选定的范围内连续变化，顺时针旋转时频率增加“Ｙ输入”、“Ｘ输入”、“地”Ｙ输入、Ｘ输入、地处在底行中间位置。分别为竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱交直流选择ＤＣＡＣ置于“ＤＣ”位置时，所加的信号电压是直接输入的；置于“

5、ＡＣ”位置时，所加的信号电压是通过一个电容器输入的，可以让交流信号输入，可以让交流信号通过而隔断直流成分。同步极性选择开关同步置于“＋”位置时，扫描由被测信号正半周起同步，置于“－”位置时，扫描由负半周起同步。三、实验:练习使用示波器（一）实验目的1．认清示波器面板上各个旋钮和开关的名称、作用和操作方法．..2．练习使用示波器观察、检测各种信号．（二）实验原理（三）实验器材1．学生实验用示波器．2．学生信号电源、滑动变阻器、导线、开关等．（四）实验步骤1．观察荧光屏上的亮斑并进行调节..3．观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节(1)将扫描

6、范围旋钮置于“外X”挡，将直流选择开关拨到“DC”位置．(2)按右图连接电路．(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____________，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，改变输入电压的方向，可以看到亮斑改为向下偏移．4．观察按正弦规律变化的电压的图线(1)将扫描范围旋钮置于10～100Hz挡，把衰减调节旋钮置于“”挡．(2)调节扫描微调旋钮，使屏上出现完整且

7、稳定的正弦曲线．(3)调节Y增益(或X增益)旋钮，观察曲线形状沿竖直(或水平)方向的变化情况．(4)调节竖直(或水平)位移旋钮，观察曲线整体在竖直(或水平)方向上的移动情况．注意事项1．示波器属热电子仪器，要避免频繁开机、关机，否则易损坏．2．屏上亮斑(或图线)不能过亮，否则易损伤荧光屏．3．“Y”输入电压不能太高，以免损坏示波器．四、试题例析456例1．图4为示波器面板，图5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，应将信号源的端与示波器面板上的接线柱相连，端与接线柱相连。（2）若示波器所显示的输入波形如图6所示

8、，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。例2．（2003全国物理新课程卷，11，）图7中为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗