高中物理第2章交变电流3示波器的使用教师用书教科版选修3-2.pdf

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1、精品教案可编辑3示波器的使用一、实验目的1了解示波器的工作原理2熟悉各开关旋钮的作用，练习使用示波器二、实验原理示波器是一种能把随时间变化的电信号用图像显示出来的电子仪器凡能转换成电压的其他电学量(如电流、电阻等)和非电学量(如温度、压力、声波等)，都可以用示波器来观察和测量三、实验器材示波器 1 台，低压电源1 台，变阻器1 只，开关一个，导线若干，学生信号源.一、实验步骤1认识示波器的面板，熟悉各部分名称和作用精品教案可编辑J2459 型示波器图 2-3-1如图 2-3-1所示：示波器面板上的旋钮有：电源开关、电源指示灯、辉度调节旋钮、聚焦调节旋钮、辅助聚焦调节旋钮、竖直位移旋钮、水平位移

2、旋钮，Y增益调节旋钮，X 增益调节旋钮、衰减调节旋钮、扫描范围旋钮、扫描微调旋钮、外部信号输入端、交直流选择开关、同步极性选择开关2开机前的准备把示波器面板上各旋钮调节到下面指定位置：(1)辉度调节旋钮()反时针方向旋到底；(2)竖直位移旋钮()旋至中间位置；(3)水平位移旋钮()旋至中间位置；(4)衰减调节旋钮旋到“1 000”的位置；(5)扫描范围旋钮旋到“外X”位置；(6)Y 增益调节旋钮反时针方向旋到底；(7)X 增益调节旋钮反时针方向旋到底3观察荧光屏上的亮斑并进行调节(1)把示波器的电源插头插入适合的电源，把电源开关扳向“开”的位置，可见指示灯亮起，预热12 分钟(2)顺时针方向旋

3、转辉度调节旋钮，使屏上亮斑亮度适中(3)调节竖直位移、水平位移旋钮使亮斑在屏的中间(4)旋转聚焦调节旋钮“”和辅助聚焦调节旋钮“”，使亮斑最圆最小(5)旋转竖直位移旋钮，观察亮斑如何移动(6)旋转水平位移旋钮，观察亮斑如何移动4观察扫描并进行调节(1)把 X 增益调节旋钮顺时针转到1/3 处，扫描微调旋钮逆时针转到底，扫描范围旋钮置于最低挡，观察扫描的情形精品教案可编辑(2)顺时针旋转扫描微调旋钮，可看到亮斑移动加快，直至为一条亮线(3)调节 X 增益调节旋钮，可以看到亮线长度的改变5观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节图 2-3-2(1)将扫描范围旋钮置于“外X”挡，交流直流选择开关拨到“DC

4、”位置(2)按图 2-3-2所示连接电路(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 增益调节旋钮，使亮斑偏移一段适当的距离，再调节滑动变阻器，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，可以看到亮斑改为向下偏移6观察按正弦规律变化的电压的图线(1)把扫描范围旋钮置于第一挡(10 100 Hz)(2)把衰减调节旋钮置于“”挡，即由示波器本身机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压(3)反复调节扫描微调旋钮，使屏上出现完整而稳定的正弦曲线(4)调节 Y 增益调节旋钮时，观察到曲线的形

5、状沿竖直方向变化；而调节X 增益调节旋钮时，观察到曲线的形状沿水平方向变化(5)当把同步极性选择开关置于“”位置时，正弦曲线从正半周开始，把此时观察到的曲线形状画在圆框内；当把同步极性选择开关置于“”位置时，曲线从负半周开始，把此时观察到的曲线形状画在圆框内也可以用Y 衰减的其他挡位进行测量，把有关数据填入记录表格中，并比较用哪一挡位较为准确精品教案可编辑7关机实验完毕，关机前要先把辉度调节旋钮逆时针方向旋到底，然后再切断电源二、注意事项1开机前及实验完毕关机前，先要把辉度调节旋钮反时针转到底(处于亮度最低状态)2使用过程中，不应使光斑过亮，特别是当亮斑长时间停留在屏上不动时，应将亮度减弱，以

6、免损伤荧光屏，缩短示波管的寿命3由示波器Y 输入的电压不可过大，否则会损坏机内的分压电阻和电子管，在最大衰减倍率(1 000)时也不得超过直流400 V.4尽量避免频繁开机、关机，否则将缩短示波器电子管阴极的寿命短时间不用时，不必关机，只需将辉度调节旋钮旋至荧光屏上无亮线5如果显示的波形受外界干扰，可将机壳用导线接地6当“Y输入”接线柱上接出的导线悬空时，它和“地”间电阻极大，环境空间中杂散的电磁场将在导线中感应较大的电压，使屏上出现干扰波形，衰减倍率越小，干扰信号显示的幅度越大若用手摸这条导线会更严重，使用中应尽量避免这种情况.实验探究 1 示波器面板上旋钮的作用某学生用示波器观察按正弦规律

7、变化的电压图像时，将扫描范围旋钮置于第一挡(10 100 Hz)，把衰减调节旋钮置于“”挡，把同步极性选择开关置于“”位置，调节扫描微调旋钮，在屏上出现了如图2-3-3甲所示的正弦曲线后来他又进行了两步调节，使图像变成如图乙所示的曲线，这两步调节可能是()精品教案可编辑甲乙图 2-3-3A将衰减调节旋钮换挡并调节标有“”的竖直位移旋钮B将衰减调节旋钮换挡并调节Y增益旋钮C调节扫描范围旋钮和调节Y 增益旋钮D将同步极性选择开关置于“”位置并调节Y 增益旋钮【解析】根据甲、乙两图的对比，由于波形分别从正半周和负半周开始(或波形恰好相反)，故一定调整了同步极性开关由于图像中心未变，水平方向幅度未变，

8、但是Y 方向的幅度变大了，故一定调整了Y 增益旋钮，而没有调整竖直位移旋钮和扫描微调旋钮，选项 D 正确【答案】D实验探究 2 用示波器观察正弦交流电的波形图图 2-3-4甲为示波器面板，图乙为一信号源甲乙图 2-3-4(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，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；精品教案可编辑图 2-3-5(2)若示波器所显示的输入波形如图2-3-5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，应调节_ 旋钮；要使屏上能够显示三个完整的波形，应调节_ 旋钮【解析】(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应从示波器的“Y输入”和“地”接线柱输入信号，所以应将信号源的a端与示波器面板上的“Y输入”接线柱相连，b端与“地”接线柱相连(2)竖直位移旋钮的作用是调节波形在屏幕上的竖直位置，由题图可知该波形偏下，所以应该调节6，X 增益旋钮的作用是调整波形的横向宽度调节扫描范围和扫描微调可调整屏幕上显示的完整的波形数【答案】(1)Y 输入地(2)6 X 增益扫描范围和扫描微调