高中物理 第二章 交变电流 3 示波器的使用课件 教科版选修32.ppt

3示波器的使用 第二章交变电流 1 知道示波器面板上各按钮的名称及功能 2 了解示波器的工作原理 3 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 目标定位 二 认识示波器面板上的旋钮 三 练习使用示波器 栏目索引 一 示波器的构造及原理 对点检测自查自纠 四 注意事项 一 示波器的构造及原理 知识梳理 1 构造 示波器核心部分是示波管 示波管由 和组成 如图1所示 答案 电子枪 偏转电极 荧光屏 图1 答案 2 示波器的工作原理示波管内的电子枪发射电子 电子被电场加速后 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轴加上不同的电压 电子将发生不同程度的偏转 然后打到荧光屏上 并在屏上不同位置出现亮点 加速 偏转 返回 二 认识示波器面板上的旋钮 答案 知识梳理 如图2所示 试写出编号对应的旋钮名称及作用 图2 1 电源开关 2 电源指示灯 开启 进行预热 这时指示灯亮 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 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 6 竖直位移旋钮7 水平位移旋钮 这两个旋钮可以分别调节图像的竖直和水平位置 8 y增益调节旋钮9 x增益调节旋钮 这两个旋钮可以分别调节图像在y方向和x方向的幅度 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 挡是指使用的扫描电压 12 扫描微调旋钮 在范围内调节扫描频率 衰减 正弦交流 外部输入 选定扫描 答案 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 y输入 地 返回 地 交直流 直流 交流 同步极性 答案 三 练习使用示波器 1 在 y输入 和 地 间加直流电压 观察亮斑的移动把 交直流开关 扳到直流挡 dc 位置 扫描范围旋钮转到最右端 外x 挡 衰减调节旋钮调到 100 挡 连接电路如图3所示 可以观察到亮斑向上偏移 知识梳理 图3 1 调节 y增益 旋钮 直到亮斑移动距离适中为止 2 调节滑动变阻器的滑片 改变输入电压 观察亮斑移动距离的变化 3 改变输入电压的极性 可以观察到亮斑向下偏移 4 扳动 同步极性选择开关 观察亮斑的偏移方向发生改变 2 观察扫描 1 把图3中的直流电压改加到 x输入 上 观察亮斑发生水平偏移 把 x增益 旋钮顺时针转到处 观察该过程中亮斑偏移距离的变化 2 撤去外加直流电压 把 扫描范围 旋钮置于最低挡 扫描微调 旋钮逆时针转到底 可以观察到亮斑从左向右移动 并迅速返回左端 3 调节 x增益 旋钮 可以观察到亮斑移动距离变化 4 改变扫描频率 荧光屏上的亮斑变成一条亮线 3 观察正弦交流电压波形 1 把 扫描范围 旋钮调到第一挡 10 100hz 衰减调节 旋钮调到第四挡 衰减1000倍 接入照明电路 再调节扫描微调旋钮 直到屏幕出现稳定的波形为止 2 观察机内的正弦信号波形 把示波器的 扫描范围 旋钮调到第一挡 10 100hz 衰减调节 旋钮调到最右端的 处 再调节扫描微调旋钮 直到屏幕出现稳定波形为止 3 调节 y增益 旋钮 观察到正弦曲线在竖直方向的高度改变 调节 x增益 旋钮 观察到正弦曲线在水平方向的长度改变 4 扳动 同步极性选择开关 荧光屏上的正弦曲线平移了半个周期 返回 四 注意事项 1 在开启示波器前 应进行的操作是 1 辉度调节旋钮逆时针旋转到底 2 竖直位移和水平位移旋钮转到中间位置 3 衰减调节旋钮置于最大挡 1000挡 4 扫描范围旋钮置于 外x 挡 2 关机前必须进行的操作是 将辉度调节旋钮逆时针旋转到底 再断开电源开关 知识梳理 深度思考 1 打开电源开关后 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 为什么要先把辉度旋钮反转到底 竖直 水平位移旋钮调到中间位置衰减置于最高挡 扫描置于 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 超出屏幕范围不加描电压 图像在水平中央位置 答案 典例精析 例1如图4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 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 图4 辉度 或写为 聚焦 或写为 竖直 位移 或写为 水平位移 或写为 答案 例2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 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5中器材与示波器连成正确的电路 图5 3 如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一自左向右的移动图形 现要使它在水平方向出现一条直线的方法是 a 逆时针旋转辉度调节旋钮b 调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮 减小扫描频率c 调节衰减旋钮d 调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮 增大扫描频率 4 若在示波器的 y输入 和 地 之间加上如图6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列图中的 图6 解析答案 返回 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 解析答案 返回 答案 1 中心dc 2 电路如图所示 3 d 4 c 对点检测自查自纠 1 2 解析答案 1 练习使用示波器 欲使屏上出现一条竖直亮线 应怎样调节示波器 解析当扫描范围旋钮置于 外x 挡时 不使用机内的锯齿波扫描电压 即x1 x2上不加电压 把衰减调节旋钮置于 挡时机内提供正弦交流信号 即加在y1 y2上为正弦电流 故电子只在竖直方向偏转 连续不断的偏转电子打在屏上成为一条竖直亮线 答案在屏上已出现亮线 或亮斑 的前提下 将扫描范围旋钮置于 外x 挡 衰减调节旋钮置于 挡 若在其他挡位 也可从 y输入 加一变化较快的电压 1 2 2 练习使用示波器 示波器面板如图7所示 其中甲图为一信号源 图7 1 2 解析答案 1 若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形 正弦交流信号的电流i随时间t做周期性变化的图像如图乙所示 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 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