2018-2019学年高中物理 第二章 交变电流 4 示波器的使用学案 教科版选修3-2

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1、4　示波器的使用[学习目标定位]　1.了解示波器面板上各个旋钮的名称及作用.2.练习使用示波器观察交流电的波形．示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由电子枪(发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成)和荧光屏组成，如图1所示．图1XX′偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压(扫描电压)；YY′偏转电极上加的是待显示的信号电压．如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同．就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像．认识示波器面板上的旋钮如图2所示为编号

2、对应的旋钮名称及作用如下．图21．电源开关．2．电源指示灯：开启电源开关，进行预热，指示灯亮．3．辉度调节旋钮：用来调节图像亮度．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.认识和使用示波器[问题设计]1．打开示波器电源开

3、关后，为什么要预热1～2分钟后再开始使用？答案　示波管中的电子枪需要预热，才有电子发射出来．2．调节亮斑前，为什么要先把辉度调节旋钮反转到底？竖直、水平位移旋钮调到中间位置？衰减调节旋钮置于最高挡？扫描范围旋钮置于“外X”挡？答案　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；不加扫描电压，使图像在水平中央位置．[要点提炼]1．看亮斑：辉度旋钮反时针到底，竖直位移和水平位移旋钮旋到中间，扫描范围旋钮置“外X”挡．辉度旋钮最弱是为了当亮斑出现时不会过亮烧坏荧光屏，后面可慢慢调节至较合适亮度．竖直位移和水平位移旋钮旋到中间

4、，目的是为了使亮斑出现时能出现在屏幕上，而不会跑到屏幕外．亮斑出现了，调节聚焦旋钮和辅助聚焦旋钮，使亮斑最圆最小．调节水平位移和竖直位移旋钮观察亮斑上下和水平移动．2．观察亮斑移动(扫描)：把衰减调到1，扫描范围旋钮调到最低挡，扫描微调到反时针到底．目的是使扫描频率最小．扫描一次的时间是亮点从左边运动到右边所用的时间，扫描频率则是一秒钟从左边到右边运动的次数．要看到是一个亮点运动，必须使频率小．当看到亮斑运动后，调节扫描微调旋钮，可看到亮斑运动得更快，最后变成了一条亮线．3．观察竖直偏转直流电压对亮斑位移的影响．当观察亮斑完成后，可在输入接上“Y”、“

5、地”，移动滑动变阻器，输入直流电压增大，亮斑偏离位移增大．4．观察正弦波或余弦波形：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图形．正弦波形成：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．5．注意竖直位移旋钮、水平位移旋钮和Y增益、X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．6．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

6、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赫兹，则先把扫描范围旋钮打在1000赫兹处，再调节扫描微调旋钮使频率在1000赫兹左右小范围变动，可调到900赫兹．一、对示波器原理的理解例1　电子枪发射出的电子打在荧光屏上时，会在那里产生一个亮斑，如果在荧光屏上得到如图3所示的亮斑P，那么示波管中的(　　)图3A．极板X应带正电B．极板X′应带正电C．极板Y应带正电D．极板Y′应带正电答案　BC二、认识及使用示波器例2　如图4甲为示波器面板，图乙为一信号源．图4(1)若要观测此信号源

7、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________连接柱相连，b端与________连接柱相连．(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2个完整的波形，应调节________旋钮．解析　(1)示波器内部配有X扫描信号，其扫描频率的高低由扫描范围旋钮和微调旋钮共同调节，要测试其他信号源，只要将其加在Y输入即可，同时信号源的接地端和示波器的“地”相接，故应依次填：Y输入、地．(2)波形的上下移动靠调节“↑↓”旋钮来

8、实现，左右移动靠调节“”旋钮来完成，横向展宽要靠X增益旋钮来完成；屏上显示完整波形数的多少要