示波器扫描电压对屏显波形的影响.pdf

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1、VO1．42NO．4Apr．2013z理教学参考教法学法鼹羼彤鹪甏咆童爱珍(浙江省奉化市江口中学315504)文章编号：1002—218X(2013)04—0031—02中图分类号：G632．4文献标识码：B摘要：对外加扫描电压下示波器电子束的扫描规律和屏显信号进行探究．通过推理论证当示波器水平偏转电场为线性变化的电压时，屏上电子的扫描是匀速的，并通过波形显示过程图说明扫描频率和被测信号频率保持整数比时方能在屏上看到稳定图象的原因．关键词：扫描电压；锯齿波；正弦波；示波器示波器能简便地显示各种电信号的波

2、形，一切可如图1所示，要在示波器屏幕呈现竖直方向所加以转化为电压的电学量或非电学量，以及他们随时问的正弦波信号，水平方向必须配备锯齿波电压，且要得做周期性变化的过程，都可以用示波器来观测．示波到稳定的波形图，在频率上必须满足整数倍的关系．一器用途广泛，其内部结构也非常复杂，在教学中如何、电子束平移速度对屏显波形的影响突破其中的难点，深入浅出地探明原理是重中之重．电子束等速平移为什么必须加锯齿波电压，如果笔者通过对示波器扫描电场电压变化和频率对屏显是正弦波电压又会如何?现推理论证如下：信号的影响地探究，有

3、效学习其中的奥秘．经加速电场U【】加速后的电子束以速度。进入1示波器的工作原理是使加速后的电子束在内部偏转电场，则有u。q一÷。。①水平电压与#l-／J~竖直信号电压的共同作用下，实现输XP入信号的波形在屏幕上的显示．在信号电压作用下，——／丁X除电子束在竖直方向上的运动外，使电子束在水平方O一⋯⋯～z融t一向上做匀速运动是荧光屏三i三了一三一信号波形得以展开的必备条件．电子束韩显信号在水平方向上的匀速运动过程也称之为扫描过程，能使电子束在水平方向等速平移的扫描电压，必定是与时间成正图l示波管的结构比的

4、周期性电压，即锯齿波电压．+*+“+“+一+“+一+-+一+”+n+一+“+”+“+”+“+分不是最简单的方法．当连续几个过程可以用同一规得很有必要，很有实用性和实效性．律(如动能定理或动量定理)解答时，这几个过程就不其实，学习高中物理的方法还有很多，试题拆分用拆分，而是可以只考虑初末状态，看成一个过程来只是学习物理的方法之一．无论什么方法，都要以对处理，其实会使问题更加简单．基础知识和基本概念的理解和掌握为前提，在解答物高考试题往往综合性较强，一道题往往考查了多理题时，往往是几种方法交叉应用，有机结合

5、．正所个知识点，特别是物理计算题，几乎都包含多过程及谓，基础知识、基本概念与学习方法融会贯通，做题才多个知识点，考查主干知识，这就使得试题的拆分显能得心应手，解题的正确率才会逐渐提高．UE—maiI：phyofe21@sinacorn第42卷第4期中学参考2013年4月教法学法设电子束从偏转电场到达屏幕所用时间为t，可得二、扫描频率对屏显波形的影响从图3和图4可以看出，当水平扫描电压的频率一z一7Jat一一·’丢·。7一)0⑤，与竖直方向输入信号的频率相等时，在荧光屏联立以上各式可得，电子束的偏移量上显

6、示出一个完整的波形图．如果扫描频率不同于信一号频率，又会怎么样呢?一2U(＼÷2+。L～)／⑥以扫描周期为信号周期T的2倍为例，即扫也可以通过类平抛运动速度反向延长线通过中描频率为信号频率的1／2．从图5所示的波形显示过点M的规律直接求解偏移量，即tan一了一程图可以看出，当锯齿波扫描完成半个周期时，竖直+L方向输入的正弦波信号已经完成一个波形的展示，而联立解得tan一电子束的水平扫描仍将继续前行，从而展现出第二个波形图．由此可以推断，如果扫描周期是信号周期要使电子束等速扫描，必定有偏移量和时间成正T的

7、(n为整数)倍，则荧光屏上将显示出个完整比的关系，⑥式表明偏移量z与扫描电压“成正比．的正弦波形．由此可见，施加的扫描电压“必须与时间成正比，即如果扫描周期不等于信号周期的整数倍，又会看施加锯齿波电压．到什么现象?如图6所示，当水平扫描完成一个周期如果扫描电压是正弦式“一Usint，由⑥式可时，竖直输入的正弦波还未达到一个周期，通过描点得电子束的偏移量一为(舌+L)sin∞，可见偏法可以看到在屏显波形到M点结束．接着进行第二移量随时间呈正弦式变化，不能满足等速平移的次扫描，正弦波未完成的信号将继续，因而

8、在屏幕的条件．N点开始出现波形图．两次扫描出现图线①和图线再采用描点的形式展示屏幕波形的形成过程，当②，可以想象第三次、第四次扫描⋯⋯锯齿波每次自扫描电压分别以锯齿波和正弦波出现时，在荧光屏上左向右扫描时，信号波形都不是同一点开始，表现为分别得到如图3和图4所示的波形．从图中可以看屏显图线每次均不相同，由于视觉暂留的影响，会感出，当水平扫描电压为锯齿波时能正确反映竖直方向觉到图线在快速地移动．例如，图6的屏显波形在自所加信号(如图3)；而当