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1、第十三实验十七 练习使用示波器本讲稿第一页，共三十八页知识要点归纳知识要点归纳实验实验目的目的1认识认识示波器面板上各个旋示波器面板上各个旋钮钮和开关的名和开关的名称、作用，学会操作方法称、作用，学会操作方法2练练习习使使用用示示波波器器观观察察亮亮斑斑、检检测测各各种种信信号号本讲稿第二页，共三十八页实验实验原理原理1示示波波器器的的核核心心部部分分是是示示波波管管，示示波波管管由由电电子子枪枪、偏、偏转电转电极和极和荧荧光屏光屏组组成成,如如图图1341所示所示图图1341本讲稿第三页，共三十八页2电电子子枪枪发发射射电电子子束束，电电子子束束通通过过加加速速电电场场加加速速后后，在在偏偏
2、转转电电极极的的作作用用下下发发生生偏偏转转，最后打在最后打在荧荧光屏上光屏上3将将电电信信号号加加在在偏偏转转电电极极上上，偏偏转转电电压压改改变变时时，电电子子偏偏转转距距离离发发生生变变化化，打打在在荧荧光光屏屏的的不不同同位位置置上上，荧荧光光屏屏上上就就显显示示出了信号特征出了信号特征本讲稿第四页，共三十八页实验实验器材器材学学生生实实验验用用示示波波器器、学学生生信信号号电电源源、滑滑动动变变阻器、阻器、导线导线、开关等、开关等本讲稿第五页，共三十八页过程分析导引过程分析导引实验实验步步骤骤1观观察察荧荧光屏上的亮斑并光屏上的亮斑并进进行行调节调节本讲稿第六页，共三十八页本讲稿第七
3、页，共三十八页2观观察察扫扫描并描并进进行行调节调节本讲稿第八页，共三十八页3观观察亮斑在察亮斑在竖竖直方向的偏移并直方向的偏移并进进行行调节调节(1)将将扫扫描描范范围围旋旋钮钮置置于于“外外X”挡挡，交交直直流流选择选择开关开关拨拨到到“DC”位置位置(2)按按图图1342所示所示连连接接电电路路图图1342本讲稿第九页，共三十八页(3)将将滑滑动动变变阻阻器器的的滑滑片片P滑滑至至适适当当位位置置后后闭闭合合开开关关把把衰衰减减调调节节旋旋钮钮逆逆时时针针依依次次转转到到100、10和和1挡挡，观观察察亮亮斑斑向向上上偏偏移移的的情况情况(4)调调节节Y增增益益旋旋钮钮，使使亮亮斑斑偏偏
4、移移一一段段适适当当的的距离，再距离，再调节调节滑滑动变动变阻器，阻器，本讲稿第十页，共三十八页观观察察亮亮斑斑偏偏移移的的距距离离随随输输入入电电压压变变化化的的情况情况(5)调调换换电电池池的的正正、负负极极，改改变变输输入入电电压压的方向，可以看到亮斑改的方向，可以看到亮斑改为为向下偏移向下偏移本讲稿第十一页，共三十八页4观观察按正弦察按正弦规规律律变变化的化的电压电压的的图线图线(1)将将扫扫描范描范围围旋旋钮钮置于置于10 Hz100 Hz挡挡，把衰减，把衰减调节调节旋旋钮钮置于置于“”“”挡挡(2)调调节节扫扫描描微微调调旋旋钮钮，使使屏屏上上出出现现完完整整且且稳稳定的正弦曲定的
5、正弦曲线线本讲稿第十二页，共三十八页(3)调节调节Y增益增益(或或X增益增益)旋旋钮钮，观观察曲察曲线线形形状沿状沿竖竖直直(或水平或水平)方向的方向的变变化情况化情况(4)调节竖调节竖直直(或水平或水平)位移旋位移旋钮钮，观观察曲察曲线线整体在整体在竖竖直直(或水平或水平)方向上的移方向上的移动动情况情况(5)转换转换同步极性，同步极性，观观察波形察波形变变化化本讲稿第十三页，共三十八页5关机关机(1)将将辉辉度度调节调节旋旋钮钮逆逆时针时针旋旋转转到底到底(2)断开断开电电源开关源开关本讲稿第十四页，共三十八页注意事注意事项项1示示波波器器属属热热电电子子仪仪器器，要要避避免免频频繁繁开机
6、、关机，否开机、关机，否则则易易损损坏坏2屏屏上上亮亮斑斑(或或图图线线)不不能能过过亮亮，否否则则易易损损伤荧伤荧光屏光屏本讲稿第十五页，共三十八页3“Y输输入入”电电压压不不能能太太高高，以以免免损损坏坏示波器示波器4当当“Y输输入入”接接导导线线“悬悬空空”时时，容容易易出出现现干干扰扰波形，波形，应应避免避免5关关机机前前先先将将辉辉度度调调节节旋旋钮钮逆逆时时针针方方向向转转到到底底，使使亮亮度度减减到到最最小小，然然后后再再断断开开电电源源开开关关本讲稿第十六页，共三十八页实验创实验创新新借借助助示示波波器器可可将将不不便便观观察察的的物物理理现现象象以以图图象象的的形形式式显显示
7、示出出来来，这这样样就就可可以以利利用用示示波波器原理及器原理及图图象形状象形状变变化分析化分析物理物理现现象，探象，探讨讨物理物理规规律不律不仅电仅电信信号，号，对对于其他非于其他非电电学量学量(如力、温度、如力、温度、声、光等声、光等)也可利用相也可利用相应应的的传传感器将其感器将其本讲稿第十七页，共三十八页转转化化为为电电信信号号，再再利利用用示示波波器器进进行行观观察察和和测测量量示波器面板上示波器面板上各个旋各个旋钮钮的作用的作用(如如图图1343)图图1343本讲稿第十八页，共三十八页序号序号名称名称符号符号(文字文字)作用作用1辉辉度度调节调节旋旋钮钮调节图调节图象的亮度象的亮度
8、2聚焦聚焦调节调节旋旋钮钮两旋两旋钮钮配合使用配合使用可使可使电电子束会聚子束会聚成一成一细细束，在屏束，在屏上出上出现现小亮斑，小亮斑，使使图图象象线线条清晰条清晰3辅辅助聚焦助聚焦调调节节旋旋钮钮本讲稿第十九页，共三十八页序号序号名称名称符号符号(文字文字)作用作用4电电源开源开关关接通或断开接通或断开电电源源5指示灯指示灯电电源接通源接通时时，指示灯明，指示灯明亮，再亮，再经经12 min的的预预热热，示波器便可工作，示波器便可工作6竖竖直位直位移旋移旋钮钮用来用来调节图调节图象在象在竖竖直方直方向的位置向的位置7水平位水平位移旋移旋钮钮用来用来调节图调节图象在水平方象在水平方向的位置向
9、的位置本讲稿第二十页，共三十八页序序号号名称名称符号符号(文字文字)作用作用8Y增益增益旋旋钮钮Y增益增益用来用来调节图调节图象在象在竖竖直方向的直方向的幅度幅度9X增益增益旋旋钮钮X增益增益用来用来调节图调节图象在水平方向的象在水平方向的幅度幅度本讲稿第二十一页，共三十八页序序号号名名称称符号符号(文字文字)作用作用10衰衰减减调调节节旋旋钮钮衰减衰减分分1、10、100、1000四个四个挡挡，“1”挡挡不衰减，其余各不衰减，其余各挡挡分分别别可使可使输输入入电压电压衰减衰减为为原来的十分之一、百原来的十分之一、百分之一、千分之一；最右分之一、千分之一；最右边边的正弦的正弦符号符号“”挡挡不
10、是衰减，而是不是衰减，而是由机内自行提供由机内自行提供竖竖直方向的按正弦直方向的按正弦规规律律变变化的交流化的交流电压电压，可用来，可用来观观察察正弦波形或正弦波形或检查检查示波器是否正常工示波器是否正常工作作本讲稿第二十二页，共三十八页序号序号名称名称符号符号(文字文字)作用作用11扫扫描描范范围围旋旋钮钮扫扫描描范范围围用来改用来改变扫变扫描描电压电压的的频频率范率范围围，有四个有四个挡挡，左，左边边第一第一挡挡是是10 Hz100 Hz，向右旋，向右旋转转每升高一每升高一挡挡，扫扫描描频频率增大率增大10倍最右倍最右边边是是“外外X”挡挡，使用，使用这这一一挡时挡时机内没有机内没有加加扫
11、扫描描电压电压，水平方向的，水平方向的电压电压可可以从外部以从外部输输入入本讲稿第二十三页，共三十八页序号序号名称名称符号符号(文字文字)作用作用12扫扫描微描微调调旋旋钮钮扫扫描描微微调调使使扫扫描描电压频电压频率在率在选选定定的范的范围围内内连续变连续变化，化，顺顺时针时针旋旋转时频转时频率增加率增加13“Y输输入入”“X输输入入”“地地”处处于底行中于底行中间间位置，分位置，分别为竖别为竖直方向、水平方直方向、水平方向和公共接地的向和公共接地的输输入接入接线线柱柱本讲稿第二十四页，共三十八页序号序号名称名称符号符号(文字文字)作用作用14交、直交、直流流选择选择开开关关置于置于“DC”位
12、置位置时时，所加信号，所加信号电压电压是是直接直接输输入的，置于入的，置于“AC”位置位置时时，所，所加信号加信号电压电压是通是通过过一个一个电电容器容器输输入的，入的，可以可以让让交流信号通交流信号通过过而隔断直流成分而隔断直流成分15同步极同步极性性选择选择开关开关同步同步置于置于“”位置位置时时，扫扫描由被描由被测测信号信号正半周起同步，置于正半周起同步，置于“”位置位置时时，扫扫描由描由负负半周起同步半周起同步本讲稿第二十五页，共三十八页实验典例探究实验典例探究 用用示示波波器器可可以以测测量量直直流流电电压压当当输输入入电电压压为为50 mV时时，亮亮斑斑恰恰好好偏偏移移中中心心一一
13、格格，以以此此作作为为标标准准，就就可可以以根根据据亮亮斑斑偏偏移移的的格格数数来来计计算算出出电电压压值值现现要要测测量一量一节节干干电电池的池的电压电压示波器的使用示波器的使用例例1本讲稿第二十六页，共三十八页(1)试试写出操作步写出操作步骤骤(2)将将“衰减衰减”旋旋钮钮分分别处别处于于“10”“100”挡时挡时，亮斑偏移中心的格数，亮斑偏移中心的格数n分分别为别为多多少？少？(设设一一节节干干电电池的池的电压为电压为1.5 V)【解解析析】(1)测测量量的的步步骤骤如如下下：做做好好预预热热准准备备、调调好聚焦好聚焦本讲稿第二十七页，共三十八页按按如如图图1344所所示示，将将干干电电
14、池池正正极极与与“Y输输入入”相相连连，将将干干电电池池的的负负极极与与示示波器的波器的“地地”相相连连把把扫扫描范描范围围旋旋钮钮置于置于“外外X”处处，“DC”“AC”开关开关置于置于“DC”位置位置图图1344本讲稿第二十八页，共三十八页闭闭合合电电键键前前，调调节节水水平平位位移移旋旋钮钮、竖竖直直位移旋位移旋钮钮，使光点位于，使光点位于荧荧光屏中心光屏中心闭闭合合电电键键，然然后后将将“衰衰减减”旋旋钮钮置置于于“10”,观观察亮斑偏移屏中心的格数察亮斑偏移屏中心的格数将将“衰衰减减”旋旋钮钮置置于于“100”，观观察察亮亮斑斑偏移屏中心的格数偏移屏中心的格数本讲稿第二十九页，共三十
15、八页重重复复步步骤骤再再将将观观察察结结果果记记录录在在自自己己设设计计的表格中的表格中(2)当当“衰衰减减”旋旋钮钮置置于于“10”挡挡时时，按按照照公公式式Un5010(衰衰减减倍倍数数)(mV)，n3，即光斑在屏上向上偏移中心，即光斑在屏上向上偏移中心3格格当当“衰减衰减”旋旋钮钮置于置于“100”挡时挡时，本讲稿第三十页，共三十八页依依上上公公式式可可知知n0.3(格格)，即即光光斑斑在在屏屏上向上偏移中心上向上偏移中心0.3格格【答案答案】见见解析解析本讲稿第三十一页，共三十八页 (2010高高考考大大纲纲全全国国卷卷)如如图图1345甲甲是是利利用用激激光光测测转转速速的的原原理理
16、示示意意图图，图图中中圆圆盘盘可可绕绕固固定定轴轴转转动动，盘盘边边缘缘侧侧面面上上有有一一小小段段涂涂有有很很薄薄的的反反光光材材料料当当盘转盘转到某一位置到某一位置时时，示波器的创新应用示波器的创新应用例例2本讲稿第三十二页，共三十八页接接收收器器可可以以接接收收到到反反光光涂涂层层所所反反射射的的激激光光束束，并并将将所所收收到到的的光光信信号号转转变变成成电电信信号号，在示波器在示波器显显示屏上示屏上显显示出来示出来(如如图图乙所示乙所示)甲甲乙乙图图1345本讲稿第三十三页，共三十八页(1)若若图图乙乙中中示示波波器器显显示示屏屏横横向向的的每每大大格格(5小小格格)对对应应的的时时间间为为5.00102 s，则则圆圆盘盘的的转转速速为为_转转/s.(保保留留3位位有有效效数数字字)(2)若若测测得得圆圆盘盘直直径径为为10.20 cm，则则可可求求得得圆圆盘盘侧侧面面反反光光涂涂层层的的长长度度为为_cm.(保留保留3位有效数字位有效数字)本讲稿第三十四页，共三十八页本讲稿第三十五页，共三十八页【答案】【答案】(1)4.55(2)1.46本讲稿第三十六页，共三十八页知能优化演练知能优化演练本讲稿第三十七页，共三十八页本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放本讲稿第三十八页，共三十八页