第十三实验十七 练习使用示波器

1、第十三实验十七 练习使用示波器第1页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一知识要点归纳实验目的1认识示波器面板上各个旋钮和开关的名称、作用，学会操作方法2练习使用示波器观察亮斑、检测各种信号第2页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一实验原理1示波器的核心部分是示波管，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,如图1341所示图1341第3页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一2电子枪发射电子束，电子束通过加速电场加速后，在偏转电极的作用下发生偏转，最后打在荧光屏上3将电信号加在偏转电极上，偏转电压改变时，电子偏转距离发生变化，打在荧光屏的不同位置

2、上，荧光屏上就显示出了信号特征第4页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一实验器材学生实验用示波器、学生信号电源、滑动变阻器、导线、开关等第5页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一过程分析导引实验步骤1观察荧光屏上的亮斑并进行调节第6页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一第7页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一2观察扫描并进行调节第8页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一3观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节(1)将扫描范围旋钮置于“外X”挡，交直流选择开关拨到“DC”位置(2)按图1342所示连接电路图1

3、342第9页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一(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增益旋钮，使亮斑偏移一段适当的距离，再调节滑动变阻器，第10页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一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第11页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一4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 Hz100 Hz挡，把衰减调节旋钮置于“ ”挡(2)调节

4、扫描微调旋钮，使屏上出现完整且稳定的正弦曲线第12页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一(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(5)转换同步极性，观察波形变化第13页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一5关机(1)将辉度调节旋钮逆时针旋转到底(2)断开电源开关第14页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一注意事项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，否则易损伤荧光屏第15页，共38页

5、，2022年，5月20日，17点7分，星期一3“Y输入”电压不能太高，以免损坏示波器4当“Y输入”接导线“悬空”时，容易出现干扰波形，应避免5关机前先将辉度调节旋钮逆时针方向转到底，使亮度减到最小，然后再断开电源开关第16页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一实验创新借助示波器可将不便观察的物理现象以图象的形式显示出来，这样就可以利用示波器原理及图象形状变化分析物理现象，探讨物理规律不仅电信号，对于其他非电学量(如力、温度、声、光等)也可利用相应的传感器将其第17页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一转化为电信号，再利用示波器进行观察和测量示波器面板上各个旋

6、钮的作用(如图1343)图1343第18页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一序号名称符号(文字)作用1辉度调节旋钮调节图象的亮度2聚焦调节旋钮两旋钮配合使用可使电子束会聚成一细束，在屏上出现小亮斑，使图象线条清晰3辅助聚焦调节旋钮第19页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一序号名称符号(文字)作用4电源开关接通或断开电源5指示灯电源接通时，指示灯明亮，再经12 min的预热，示波器便可工作6竖直位移旋钮用来调节图象在竖直方向的位置7水平位移旋钮用来调节图象在水平方向的位置第20页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一序号名称符号(文字)作用

7、8Y增益旋钮Y增益用来调节图象在竖直方向的幅度9X增益旋钮X增益用来调节图象在水平方向的幅度第21页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一序号名称符号(文字)作用10衰减调节旋钮衰减分1、10、100、1000四个挡，“1”挡不衰减，其余各挡分别可使输入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第22页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一序号名称符号(文字)作用11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

8、一挡是10 Hz100 Hz，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第23页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一序号名称符号(文字)作用12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13“Y输入” “X输入” “地”处于底行中间位置，分别为竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱第24页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一序号名称符号(文字)作用14交、直流选择开关置于“DC”位置时，所加信号电压是直接输入的，置于“AC”位置时，所加信号电压是

9、通过一个电容器输入的，可以让交流信号通过而隔断直流成分15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第25页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一实验典例探究 用示波器可以测量直流电压当输入电压为50 mV时，亮斑恰好偏移中心一格，以此作为标准，就可以根据亮斑偏移的格数来计算出电压值现要测量一节干电池的电压示波器的使用例1第26页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一(1)试写出操作步骤(2)将“衰减”旋钮分别处于“10”“100”挡时，亮斑偏移中心的格数n分别为多少？(设一节干电池的电压为1.5 V)【解

10、析】(1)测量的步骤如下：做好预热准备、调好聚焦第27页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一按如图1344所示，将干电池正极与“Y输入”相连，将干电池的负极与示波器的“地”相连把扫描范围旋钮置于“外X”处，“DC”“AC”开关置于“DC”位置图1344第28页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一闭合电键前，调节水平位移旋钮、竖直位移旋钮，使光点位于荧光屏中心闭合电键，然后将“衰减”旋钮置于“10”,观察亮斑偏移屏中心的格数将“衰减”旋钮置于“100”，观察亮斑偏移屏中心的格数第29页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一重复步骤再将观察结果记

11、录在自己设计的表格中(2)当“衰减”旋钮置于“10”挡时，按照公式Un5010(衰减倍数)(mV)，n3，即光斑在屏上向上偏移中心3格当“衰减”旋钮置于“100”挡时，第30页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一依上公式可知n0.3(格)，即光斑在屏上向上偏移中心0.3格【答案】见解析第31页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一 (2010高考大纲全国卷)如图1345甲是利用激光测转速的原理示意图，图中圆盘可绕固定轴转动，盘边缘侧面上有一小段涂有很薄的反光材料当盘转到某一位置时，示波器的创新应用例2第32页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一接收器可以接收到反光涂层所反射的激光束，并将所收到的光信号转变成电信号，在示波器显示屏上显示出来(如图乙所示)甲乙图1345第33页，共38页，2022年，5月20日，17点7分，星期一(1)若图乙中示波器显示屏横向的每大格(5小格)对应的时间为5.00102 s，则圆盘的转速为_转/s.(保留3位有效数字)(2)若测得圆盘直径为10.20 cm，则可求得圆盘侧面反光涂层的长度为_cm.(保留3位有效数字)第34页，共38页，2022