第二章第3節(jié) 示波器的使用

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1、三、示波器的使用 教學(xué)目標(biāo) 1.認(rèn)識示波器的各調(diào)節(jié)旋鈕,學(xué)會使用示波器觀察交流電的波形，加深對正弦交流電的理解。 2.通過自己動手操作，培養(yǎng)理論練習(xí)實(shí)際的習(xí)慣,提高動手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α? 重點(diǎn)難點(diǎn) 重點(diǎn)：示波器各旋鈕的功能及調(diào)節(jié) 難點(diǎn)：示波器的正確使用 設(shè)計(jì)思想 本節(jié)是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課,要以學(xué)生的合作學(xué)習(xí)、自主動手操作為主,教師的點(diǎn)撥引導(dǎo)為輔，不必涉及過難的實(shí)驗(yàn)原理。一是讓學(xué)生認(rèn)識示波器面板上的各旋鈕及作用,二是讓學(xué)生自己動手調(diào)節(jié)示波器并用它觀察正弦交流電的波形，加深對正弦交流電的理解,提高動手操作能力. 教學(xué)資源 分組實(shí)驗(yàn)器材，示波器若干，PPＴ 教學(xué)設(shè)計(jì)

2、 【課堂引入】 問題1:正弦交流電與其它交流電有什么不同？ （電壓和電流隨時間按正弦規(guī)律變化，有效值是峰值的0．707倍。) 問題2：正弦交流電隨時間變化規(guī)律如何用公式表示?其中各字母的物理意義是什么？ ?（學(xué)生作答,教師板書） (過渡：我們是否能用眼睛直接觀察到正弦交流電的波形呢?） （示波器的結(jié)構(gòu)和原理略講或不講） 【課堂學(xué)習(xí)】 學(xué)習(xí)活動1：認(rèn)識示波器面板上的旋鈕 用示波器可以顯示正弦交流電的波形。出示一臺示波器為教具，PPＴ投影示波器面板圖片，與學(xué)生一起認(rèn)識示波器面板上的旋鈕。 （１)學(xué)生參看教科書圖２—３—1，并對照課桌上的示波器一一核對各旋鈕。 (２)教師介

3、紹各旋鈕的作用。 １．電源開關(guān) 2.指示燈 ３。輝度調(diào)節(jié)旋鈕——用來調(diào)節(jié)圖像亮度 4.聚焦調(diào)節(jié)旋鈕 5.輔助聚集旋鈕—-二者配合使用使圖線線條清晰 6.豎直位移旋鈕 ７.水平位移旋鈕——分別用來調(diào)節(jié)圖像在豎直和水平方向的位置. ８。Ｙ增益旋鈕 9。X增益旋鈕——分別用來調(diào)節(jié)圖像在豎直和水平方向的輻度 １0.衰減調(diào)節(jié)旋鈕——指加在偏轉(zhuǎn)電極上的信號按開關(guān)上的倍率衰減。“∞”表示機(jī)內(nèi)給豎直方向提供正弦變化的電壓. 11。掃描范圍旋鈕—-用來改變掃描電壓的頻率范圍，其中的“外X”表示掃描電壓機(jī)外輸入的掃描信號提供水平掃描． １2。掃描微調(diào)旋鈕—-使掃描電壓頻率在選定范圍內(nèi)連續(xù)變

4、化 13．Ｙ輸入、Ｘ輸入、地——對應(yīng)方向的輸入接線柱和公共接地接線柱 14.交直流選擇開關(guān)——“DC”表示直流，“ＡC”表示交流,“AC"只能通過交流信號,不能輸入直流信號. 1５．同步極性開關(guān) 學(xué)習(xí)活動2：練習(xí)使用各種基本調(diào)節(jié) 學(xué)生自己動手操作,按教科書“練習(xí)使用示波器”的要求進(jìn)行。 1.光屏上亮斑的調(diào)節(jié) a。將輝度調(diào)至最低，豎直、水平位移旋鈕居中，衰減倍率最大,掃描范圍調(diào)至“外X" b。打開電源，預(yù)熱1—2分鐘 c.調(diào)節(jié)輝度,使亮度適中 d.調(diào)節(jié)聚焦和輔助聚焦，使亮斑最小 e。調(diào)節(jié)豎直位移、水平位移、使亮斑移動 2．觀察掃描并進(jìn)行調(diào)節(jié) ａ.調(diào)節(jié)x增益至1/3處，掃

5、描頻率至最低，觀察亮斑移動 b。增大掃描頻率,觀察亮線 c.調(diào)節(jié)ｘ增益,觀察亮線長度變化 3.豎直方向的偏移及測量 ａ。掃描范圍調(diào)節(jié)“外X” b．將直流開關(guān)置于“ＤC"位置 c。輸入直流電壓觀察亮斑的移動 d.改變電壓正負(fù)極,再次觀察 ４．觀察正弦電壓圖線 a.掃描范圍調(diào)至第一檔,衰減調(diào)至“∞” b.調(diào)節(jié)X、Ｙ增益，使曲線變化 c.轉(zhuǎn)換同步極性,觀察波形的變化 說明：（1）首先必須熟悉各開關(guān)和旋鈕的作用才能進(jìn)行調(diào)節(jié) (２）注意各開關(guān)、旋鈕的狀態(tài)設(shè)置要合理 （3)亮度不宜過大，以免燒壞熒光屏 （4)開關(guān)、旋鈕用力適度，以防損壞 學(xué)習(xí)活動3 觀察思考 教科書“觀察

6、與思考”,與學(xué)生共同思考解答，并演示. 1、示波器面板上的旋鈕除電源開關(guān)以外，主要分為以下三組： ①調(diào)節(jié)亮點(diǎn)大小和亮度的（圖２—3-１中的3、4、5) ②控制X軸位置、增益、掃描范圍的(圖2—3-１中的７、９、11、12） ③控制Y軸位置、增益的(圖2－３—１中的6、8、10) 2、如果不加任何掃描電壓，把正弦交流電的信號輸入示波器的“Y輸入”和“地"間,在示波器面板上將看到一條豎直亮線；把方波信號輸入到示波器的“Y輸入”和“地”間,在示波器面板上將看到上下各一個亮點(diǎn)，兩亮點(diǎn)間有一條淡的豎直亮線。 3、如果原來示波器的屏幕上看到一個完整的正弦波形，只要調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)旋鈕"，把掃描頻

7、率調(diào)為原來的一半即可在屏幕上看到兩個完整的正弦波形。 【課堂反饋】 1、如圖為示波器面板,屏上顯示的是一亮度很低,線條較粗且模糊不清的波形。 （1）若要增大顯示波形的亮度,應(yīng)調(diào)節(jié)_____ (2)若要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié)__＿＿＿＿＿ (3）若要將波形曲線調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)_____＿＿與____＿_(dá)_＿旋鈕。 解析:輝度旋鈕用于調(diào)節(jié)亮度，聚焦旋鈕用來調(diào)節(jié)清晰度,若要圖像平移可調(diào)節(jié)豎直位移(上下移動）和水平位移(左右移動）。 答案:（1）輝度（或?qū)憺? ) (２)聚焦（或?qū)憺椤? (3）豎直位移(或?qū)憺椤┧轿灰疲ɑ驅(qū)憺椤? ２、如圖所示，圖甲為示波器上

8、的面板,圖乙為一信號源. （1）若要觀測此信號源發(fā)出的如圖丙所示的正弦交流信號，應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的__＿_(dá)___接線柱相連，b端與_＿_(dá)____接線柱相連。 （２）若示波器顯示屏上顯示的波形如圖丁所示，要使波形橫向展寬,應(yīng)調(diào)節(jié)＿_(dá)____旋鈕． （３）若將信號源改為一節(jié)干電池的直流電源,并已正確接入示波器,此時DC、ＡC開關(guān)應(yīng)置于______＿_(dá)___位置（填“DC”或“AC”） 解析：“Y輸入”、“X輸入”、“地”分別是對應(yīng)方向的。 信號輸入電壓的接線柱和公共接地的接線柱，因此應(yīng)將信號源的a端與示面板上的“Y輸入”接線柱相連，b端與“地"接線柱相連。使波形橫向

9、展寬,應(yīng)調(diào)節(jié)“X增益".交直流選擇開關(guān)的作用是用于所加信號電壓的情況的.因此，將一節(jié)干電池的直流電源接入示波器時，此時應(yīng)將DＣ、AC開關(guān)置于“DＣ”位置． 答案：(1)Y輸入、地（2）X增益（3)DC ３、某學(xué)生用示波器觀察按正弦規(guī)律變化的電壓圖線時，他將掃描范圍旋鈕置于第一擋（１0 Hz~１00 Hz).把衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“"擋，把同步極性選擇開關(guān)置于“+"位置，調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕，在屏上出現(xiàn)了如圖甲所示的正弦曲線．后來他又進(jìn)行了兩步調(diào)節(jié),使圖像變成如圖乙所示的曲線,這兩步調(diào)節(jié)可能是（　 ） A。將衰減調(diào)節(jié)旋鈕換擋并調(diào)節(jié)標(biāo)有“↓↑”的豎直位移旋鈕 B。將衰減調(diào)節(jié)旋鈕換擋并調(diào)節(jié)Ｙ

10、增益旋鈕 C。調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和調(diào)節(jié)Y增益旋鈕 Ｄ。將同步極性選擇開關(guān)置于“－”位置并調(diào)節(jié)Ｙ增益旋鈕 答案:D 【課后測評】 1、用示波器觀察頻率為9００ Hz的正弦電壓信號.把該信號接入示波器Y輸入. ①當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖所示的波形時,應(yīng)調(diào)節(jié)＿＿＿_(dá)＿鈕。如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范圍，應(yīng)調(diào)節(jié)__＿_(dá)_鈕或_＿_(dá)____＿鈕，或這兩個鈕配合使用，以使正弦波的整個波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi)。 ②如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個完整的正弦波形，應(yīng)將_＿_(dá)鈕置于__＿_(dá)位置，然后調(diào)節(jié)___鈕. 答案：①豎直位移↓↑、衰減、Y增益②掃描范圍1 k檔、掃描微調(diào) ２、在“練習(xí)使用示波器”實(shí)驗(yàn)中

11、，某同學(xué)將衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于最右邊的“”擋，掃描范圍旋鈕置于“外X”擋,“X輸入”與“地"之間未接信號輸入電壓,他在示波器熒光屏上看到的圖象可能是圖中的____＿。 答案：B 3、在“練習(xí)使用示波器”的實(shí)驗(yàn)中： （1)為觀察亮斑在豎直方向上的偏移，應(yīng)該將掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，使亮斑位于屏的_＿＿＿，然后，應(yīng)把“ＤC-AC"開關(guān)置于位置＿_(dá)＿_(dá)_＿_(dá)_，以給示波器輸入一個直流電壓. (2）為給示波器輸入一個Y方向的直流電壓（要求電壓從零開始逐漸增加），請將下列器材與示波器連成正確的電路. (３)如果在示波器熒光屏上發(fā)現(xiàn)水平方向有一自左向右的移動圖形，　現(xiàn)要使它在水平方向出現(xiàn)

12、一條直線的方法是（ 　) A．逆時針旋轉(zhuǎn)輝度調(diào)節(jié)旋鈕 B．調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕,減小掃描頻率 C．調(diào)節(jié)衰減旋鈕 D．調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕，增大掃描頻率 (4）若在示波器的“Y輸入"和“地”之間加上如下圖所示的電壓,而掃描范圍旋鈕置于“外X”擋,則此時屏上應(yīng)出現(xiàn)的情形是下圖中的( 　 ) 解析:當(dāng)把掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，調(diào)整水平位移、豎直位移旋鈕，使亮斑位于屏的中心。然后,應(yīng)把“DC-AＣ”開關(guān)置于“DC"位置，以給示波器輸入一個直流電壓。電路的連接要求符合電壓是從零開始逐漸增加的,故Y輸入端電勢要比接地端電勢高，電路連接圖如圖所示．當(dāng)圖形自左

13、向右移動,若速度更快,便可成為一條亮線,故應(yīng)增加掃描頻率.在“Y輸入”與“地”之間加一恒定電壓,掃描范圍旋鈕置于“外X"擋時，在光屏上出現(xiàn)的是豎直方向上的一個亮斑，C正確。 答案:(1）中心DC（2)電路圖如圖（３)D（4）C ４、某同學(xué)在科技活動中，設(shè)計(jì)一個實(shí)驗(yàn)裝置來研究彈簧振子的運(yùn)動規(guī)律，其結(jié)構(gòu)如圖所示,當(dāng)滑決Ａ在光滑的水平桿上做簡諧運(yùn)動時,滑塊A發(fā)生位移并帶動P在光滑的電阻絲上運(yùn)動從而在BC間輸出電壓信號，成為示波器的信息源．已知A的質(zhì)量為m，彈簧勁度系數(shù)為k、自然長度為L0,電源電動勢為E、內(nèi)阻不計(jì)，光滑電阻絲的總長度為L,電阻分布均勻，D是電阻絲的中點(diǎn)，系統(tǒng)靜止時滑片P在Ｄ點(diǎn)

14、,當(dāng)A做簡諧運(yùn)動時帶動滑片P在電阻絲上運(yùn)動。請回答下列問題： (１）當(dāng)滑塊Ａ做簡諧運(yùn)動帶動滑片P在光滑電阻絲上運(yùn)動時,求出在B、C間得到的電壓與滑塊Ａ相對于平衡位置位移x的關(guān)系式(設(shè)取位移向右為正）。 (2）為了研究彈簧振子的運(yùn)動規(guī)律，可以用示波器觀察在Ｂ、C間得到的電壓信號的變化規(guī)律，則Ｂ點(diǎn)需接＿＿_(dá)_＿_(dá)線柱，C點(diǎn)需接___＿＿_(dá)＿接線柱．這時“衰減”旋鈕不能置于“_____”，“掃描范圍"不能置于_____＿_(dá)擋.若信號水平方向的幅度過小或過大，應(yīng)該用_______旋鈕進(jìn)行調(diào)整,若信號過于偏向屏幕下方，應(yīng)該用旋鈕進(jìn)行調(diào)整。 解析：若B點(diǎn)接示波器Y輸入，C點(diǎn)接示波器的地接線柱.“"輸入的為內(nèi)部提供的交流信號。 答案：（1）當(dāng)觸點(diǎn)P偏離平衡位置位移為x,其到Ｄ點(diǎn)的電阻為,所以加在其兩端的電壓為 （２)B點(diǎn)接示波器Y輸入,C點(diǎn)接示波器的地接線柱．“”,“外Ｘ”，“X增益旋鈕”,“豎直位移旋鈕”。 文中如有不足，請您指教！ 7 / 7