（通用版）2018-2019版高中物理 第二章 交变电流 2.3 示波器的使用课件 教科版选修3-2.ppt

3示波器的使用,第二章交变电流,学习目标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.,内容索引,自主预习预习新知夯实基础,重点探究启迪思维探究重点,达标检测检测评价达标过关,自主预习,一、认识示波器如图1所示编号对应的旋钮名称及作用如下：1.电源开关.2.电源指示灯：开启，进行预热，指示灯亮.3.辉度调节旋钮：用来调节图像.4.调节旋钮5.辅助调节旋钮,图1,两者配合使用，可使打到荧光屏上的电子束会聚成一个小亮斑.,电源开关,亮度,聚焦,聚焦,这两个旋钮可以分别调节图像在Y方向和X方向的.,6.竖直位移旋钮7.水平位移旋钮8.Y增益调节旋钮9.X增益调节旋钮10.调节旋钮：最右边的“”符号表示机内提供信号.11.扫描范围旋钮：用来调节扫描电压的范围，其中最右边的“外X”挡是指使用输入的扫描电压.,这两个旋钮可以分别调节图像的和位置.,竖直,水平,幅度,衰减,正弦交流,频率,外部,12.扫描微调旋钮：在范围内调节扫描频率.13.外部信号输入端：包括“”、“X输入”和“”三个接线柱，其中“”是公共端.14.选择开关：“DC”代表，“AC”代表.15.选择开关.,选定扫描,Y输入,地,地,交直流,交流,直流,同步极性,二、练习使用示波器观察亮斑及亮斑移动(1)看亮斑：辉度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮旋到，扫描范围旋钮置“外X”挡.辉度调节旋钮最弱是为了当亮斑出现时不会过亮烧坏荧光屏，后面可慢慢调节到较合适亮度.竖直位移和水平位移旋钮旋到，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，调节旋钮和旋钮，使亮斑最圆最小.调节和旋钮观察亮斑水平和上下移动.,中间,中间,聚焦,辅助聚焦,水平位移,竖直位移,(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，扫描微调旋钮逆时针转到底.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.,(1)若要增大显示波形的亮度，应调节_旋钮.(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节_旋钮.(3)若要将波形曲线调至屏中央，应调节_与_旋钮.,水平位移(或写为),即学即用如图2所示为示波器面板，屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形.,答案,图2,辉度(或写为),聚焦,(或写为),竖直位移(或,写为),重点探究,导学探究(1)打开示波器电源开关后，为什么要预热12分钟后再开始使用？,一、使用示波器,答案,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，以免超出屏幕范围；不加扫描电压，使图像在水平中央位置.,例1用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号.把该信号接入示波器Y输入.(1)当屏幕上出现如图3所示的波形时，应调节旋钮.如果正弦波的正、负半周均超出了屏幕的范围，应调节或调节旋钮，或这两个旋钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内.,图3,竖直位移(或),衰减,Y增益,答案,解析,解析屏幕上的波形位置偏上，应该调节“竖直位移”(“”)旋钮使其向下移动到屏幕中心；如果正弦波的正、负半周均超出屏幕的范围，说明波形在竖直方向上的最大距离(波幅)过大，应该调节“Y增益”旋钮使波幅减小，或者调节“衰减”旋钮使整个波形缩小；,解析如果需要屏幕上出现一个完整的正弦波形，则应使横向扫描频率等于900Hz的正弦电压的频率.首先应将“扫描范围”旋钮置于“1000”挡的位置，然后调节“扫描微调”旋钮，使扫描频率达到900Hz即可形成稳定的波形.,(2)如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将旋钮置于的位置，然后调节旋钮.,扫描范围,1000挡,扫描微调,答案,解析,1.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频率的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.2.注意竖直位移旋钮和Y增益调节旋钮以及水平位移旋钮和X增益调节旋钮之间的区别：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.,3.注意衰减调节旋钮和Y增益调节旋钮之间的关系，衰减调节旋钮是大幅度调节振幅，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增益调节旋钮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900Hz，则先把扫描范围旋钮打在1000Hz处，再调节扫描微调旋钮使频率在1000Hz左右小范围变动，可调到900Hz.,A.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,例2(多选)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4所示的亮斑P，那么示波管中的,二、示波器的工作原理,图4,答案,例3(多选)图5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,图5,A.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UUmsint的电压，应观察到一条正弦曲线如图(4)所示C.如果在偏转电极YY上加上如图(3)所示UUmsint的电压，同时在偏转电极XX上加上如图(2)所示的电压，应观察到一条正弦曲线如图(5)所示D.如果在偏转电极YY上加上如图(3)所示UUmsint的电压，同时在偏转电极XX上加上如图(2)所示的电压，应观察到一条正弦曲线如图(4)所示,答案,解析,解析如果在偏转电极XX上加上题图(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上加上题图(3)所示UUmsint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上加上题图(3)所示UUmsint的电压，同时在偏转电极XX上加上题图(2)所示的电压，因题图(2)中的电压为单一方向上，则形成的图像只在O点的一侧如题图(4)所示，故C错误，D正确.,达标检测,1.(示波器的使用)在“练习使用示波器”的实验中，关于竖直位移旋钮和Y增益调节旋钮的作用，下列说法正确的是A.竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的位置，Y增益调节旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度B.竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度，Y增益调节旋钮用来调节图像在竖直方向的位置C.竖直位移旋钮和Y增益调节旋钮都是用来调节图像在竖直方向的位置的D.竖直位移旋钮和Y增益调节旋钮都是用来调节图像在竖直方向的幅度的,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析竖直位移旋钮可以调节图像在屏幕竖直方向的位置，使观察的信号位于屏幕中央，Y增益调节旋钮则用来调节图像在竖直方向的幅度，故A正确，B、C、D错误.,1,2,3,4,5,6,2.(示波器的使用)某学生在做“练习使用示波器”的实验时，将衰减调节旋钮拨到“”挡，将扫描范围旋钮拨到10100Hz挡，然后再调节扫描微调旋钮，当示波器荧光屏上出现两个完整的正弦波形时，其频率为A.10HzB.25HzC.50HzD.100Hz,解析由示波器的工作原理知，当把衰减调节旋钮调到“”挡时，是由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的50Hz的交流电压，当扫描频率也等于50Hz时，荧光屏上应出现1个完整的正弦波形，现在荧光屏上出现两个完整的正弦波形，扫描频率应是交流信号电压变化频率的一半，所以扫描频率应是25Hz.,答案,解析,1,2,3,4,5,6,3.(示波器的使用)在“练习使用示波器”实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“”挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡，“X输入”与“地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧光屏上看到的图像可能是下列图中的,答案,1,2,3,4,5,6,4.(用示波器显示外加信号的波形)用示波器观察交流信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形(如图6所示)，经下列四组操作之一，使该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大，此组操作是A.调节X增益调节旋钮和竖直位移旋钮B.调节X增益调节旋钮和扫描微调旋钮C.调节扫描微调旋钮和Y增益调节旋钮D.调节水平位移旋钮和Y增益调节旋钮,答案,解析,图6,1,2,3,4,5,6,解析调节扫描微调旋钮，减小扫描电压的频率，也就增大了其周期，而信号电压的频率不变，所以在扫描的一个周期内显示的完整波形个数增多.调节Y增益调节旋钮即可使波形幅度增大，故C正确.,1,2,3,4,5,6,图7,5.(用示波器显示外加信号的波形)(多选)示波管的内部结构如图7甲所示，如果在偏转电极XX、YY之间都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心，如果在偏转电极XX之间和YY之间加上图丙所示的几种电压，荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两种波形.则,1,2,3,4,5,6,A.若XX和YY分别加电压(3)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形B.若XX和YY分别加电压(4)和(1)，荧光屏上可以出现图乙中(a)所示波形C.若XX和YY分别加电压(3)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形D.若XX和YY分别加电压(4)和(2)，荧光屏上可以出现图乙中(b)所示波形,答案,解析,1,2,3,4,5,6,解析若XX和YY分别加电压(3)和(1)，则横轴自左向右移动，纵轴按正弦规律变化，荧光屏上可以出现如题图乙(a)所示波形，选项A对.若XX和YY分别加电压(4)和(1)，则横轴不变，即波形只在纵轴上，不管纵轴上面波形如何变化始终只能在横轴出现一条线，题图乙(a)、(b)都不可能出现，选项B错.若XX和YY分别加电压(4)和(2)荧光屏上出现两亮点，选项D错.若XX和YY分别加电压(3)和(2)，荧光屏上可出现如题图乙(b)所示波形，则选项C对.,1,2,3,4,5,6,解析把扫描范围旋钮置于“外X”挡，调整水平位移、竖直位移旋钮，使亮斑位于屏的中心.然后，应把“DC”“AC”开关置于“DC”位置，以给示波器输入一个直流电压.电路的连接要求符合电压是从零开始逐渐增加的，故“Y输入”端电势要比接“地”端电势高.当图形自左向右移动，若速度更快，便可成为一条亮线，故应增加扫描频率.在“Y输入”与“地”之间加一恒定电压，扫描范围旋钮置于“外X”挡时，在光屏上出现的是竖直方向上的一个亮斑，C正确.,6.(示波器的使用)在“练习使用示波器”的实验中：(1)为观察亮斑在竖直方向上的偏移，应该将扫描范围旋钮置于“外X”挡，使亮斑位于屏的，然后，应把“DC”“AC”开关置于位置，以给示波器输入一个直流电压.,答案,解析,中心,DC,1,2,3,4,5,6,(2)为给示波器输入一个Y方向的直流电压(要求电压从零开始逐渐增加)，请将图8中器材与示波器连成正