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1、RLCRLC 串联电路的暂态过程串联电路的暂态过程教学重点1用数字存储示波器观察 RC、RL 串联电路的暂态过程，理解电容、电感特性及电路时间常数的物理意义；2.观察 RLC 串联电路的暂态过程，理解阻尼振动规律；3.学习用存储示波器快速采集瞬态信号；4.了解微分、积分电路特点。教学内容1.了解数字存储示波器的工作原理，学习示波器的使用方法。2.观测单次矩形脉冲作用下的 RC、RL、RLC 串联电路的暂态过程。实验电路如下图所示，信号源用函数发生器（用功率输出档，其内阻约 5），先输出周期性矩形脉冲：频率 f250 Hz，Vpp2.0 V；X1 和 X2 为电路元件，根据测量内容的不同而代表不
2、同的元件。示波器 CH1 通道用来测量总电压，CH2 通道用来测量 X2 的电压，注意两个通道必须共地。参看本实验的附录：“数字存储示波器使用”（补充）中有关“捕捉单次信号”的方法，完成以下实验：（1）观察单次矩形脉冲作用下 RC 串联电路的暂态过程C 取 0.2F，R分别取 2K200,20K，观察 UR、Uc波形，记录半高宽（和理论计算值进行比较），并解释波形变化规律。（2）观察单次矩形脉冲作用下 RL 串联电路的暂态过程L 取 10mH（RL=20），R分别取 20200,，观察 UR、UL、波形，记录半高宽（和理论计算值进行比较），。注意观察波形和理论曲线有何曲别？信号发生器X1KCH
3、1CH2X2（3）观察单次矩形脉冲作用下 RLC 串联电路的暂态过程a.R=0.0观察并画出 Uc波形，测其頻率与理论值比较。测量衰减振荡的峰谷值，用拟合法求出时间常数，并与公式计算的结果进行比较。b.调节 R，测得临界电阻 Rc=?。c.观察并记录在 R=2的 Uc波形。3.观察周期性矩形脉冲作用下的微分、积分电路.（1）微分电路：自己选择 R 值，观察和记录微分波形。（2）积分电路：自己选择 R 值，观察和记录积分波形。4.观察 RC 积分电路在周期性矩形脉冲输入的起始阶段，其充电（或放电）过程未达到稳定时的过渡波形。自己考虑操作步骤并实行,观察和记录波形。教学难点1 数字存储示波器的使用
4、。针对学生对数字存储示波器的使用不熟悉的情况,引导学生阅读附录,并通过教员的演示和讲解,使学生在课堂上学会用数字存储示波器的一些特殊功能，如“捕捉单次触发信号的功能”来得到比较理想的单次脉冲波形。2 如何减少测量误差。可以通过准确调节和选择合适的偏转因数、采集模式来解决。3如何满足微分、积分电路条件？可以根据理论公式作出估计，然后确定取值。教学要求1本次实验主要是通过变化串联电阻 R 改变时间常数，观察记录不同条件的电流、电压波形，分析波形变化规律。注意理解电路时间常数的物理意义。2.要求半定量记录波形：要用坐标纸记录波形形状并测量特殊点数值。3作图时以方波为基准，将相关波形对应作图，以突出物理规律，如作图时将 R 取不同值时 UR波形画在同一张图上，Uc波形画在同一张图上。讨论与思考1.试说明 RC 电路组成的延时开关的工作原理。2.电容、电感均为储能元件，试从能量转换观点分析解释 RLC 阻尼振荡波形的原理及特点。