第十三實(shí)驗(yàn)十七 練習(xí)使用示波器

第十三實(shí)驗(yàn)十七練習(xí)使用示波器第一頁，共三十八頁，2022年，8月28日知識要點(diǎn)歸納實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．認(rèn)識示波器面板上各個(gè)旋鈕和開關(guān)的名稱、作用，學(xué)會(huì)操作方法．2．練習(xí)使用示波器觀察亮斑、檢測各種信號．第二頁，共三十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)原理1．示波器的核心部分是示波管，示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,如圖13－4－1所示．圖13－4－1第三頁，共三十八頁，2022年，8月28日2．電子槍發(fā)射電子束，電子束通過加速電場加速后，在偏轉(zhuǎn)電極的作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，最后打在熒光屏上．3．將電信號加在偏轉(zhuǎn)電極上，偏轉(zhuǎn)電壓改變時(shí)，電子偏轉(zhuǎn)距離發(fā)生變化，打在熒光屏的不同位置上，熒光屏上就顯示出了信號特征．第四頁，共三十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生實(shí)驗(yàn)用示波器、學(xué)生信號電源、滑動(dòng)變阻器、導(dǎo)線、開關(guān)等．第五頁，共三十八頁，2022年，8月28日過程分析導(dǎo)引實(shí)驗(yàn)步驟1．觀察熒光屏上的亮斑并進(jìn)行調(diào)節(jié)第六頁，共三十八頁，2022年，8月28日第七頁，共三十八頁，2022年，8月28日2．觀察掃描并進(jìn)行調(diào)節(jié)第八頁，共三十八頁，2022年，8月28日3．觀察亮斑在豎直方向的偏移并進(jìn)行調(diào)節(jié)(1)將掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，交直流選擇開關(guān)撥到“DC”位置．(2)按圖13－4－2所示連接電路．圖13－4－2第九頁，共三十八頁，2022年，8月28日(3)將滑動(dòng)變阻器的滑片P滑至適當(dāng)位置后閉合開關(guān)．把衰減調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針依次轉(zhuǎn)到100、10和1擋，觀察亮斑向上偏移的情況．(4)調(diào)節(jié)Y增益旋鈕，使亮斑偏移一段適當(dāng)?shù)木嚯x，再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器，第十頁，共三十八頁，2022年，8月28日觀察亮斑偏移的距離隨輸入電壓變化的情況．(5)調(diào)換電池的正、負(fù)極，改變輸入電壓的方向，可以看到亮斑改為向下偏移．第十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日4．觀察按正弦規(guī)律變化的電壓的圖線(1)將掃描范圍旋鈕置于10Hz～100Hz擋，把衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“”擋．(2)調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕，使屏上出現(xiàn)完整且穩(wěn)定的正弦曲線．第十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日(3)調(diào)節(jié)Y增益(或X增益)旋鈕，觀察曲線形狀沿豎直(或水平)方向的變化情況．(4)調(diào)節(jié)豎直(或水平)位移旋鈕，觀察曲線整體在豎直(或水平)方向上的移動(dòng)情況．(5)轉(zhuǎn)換同步極性，觀察波形變化．第十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日5．關(guān)機(jī)(1)將輝度調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)到底．(2)斷開電源開關(guān)．第十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日注意事項(xiàng)1．示波器屬熱電子儀器，要避免頻繁開機(jī)、關(guān)機(jī)，否則易損壞．2．屏上亮斑(或圖線)不能過亮，否則易損傷熒光屏．第十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日3．“Y輸入”電壓不能太高，以免損壞示波器．4．當(dāng)“Y輸入”接導(dǎo)線“懸空”時(shí)，容易出現(xiàn)干擾波形，應(yīng)避免．5．關(guān)機(jī)前先將輝度調(diào)節(jié)旋鈕逆時(shí)針方向轉(zhuǎn)到底，使亮度減到最小，然后再斷開電源開關(guān)．第十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)創(chuàng)新借助示波器可將不便觀察的物理現(xiàn)象以圖象的形式顯示出來，這樣就可以利用示波器原理及圖象形狀變化分析物理現(xiàn)象，探討物理規(guī)律．不僅電信號，對于其他非電學(xué)量(如力、溫度、聲、光等)也可利用相應(yīng)的傳感器將其第十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日轉(zhuǎn)化為電信號，再利用示波器進(jìn)行觀察和測量．示波器面板上各個(gè)旋鈕的作用(如圖13－4－3)圖13－4－3第十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日序號名稱符號(文字)作用1輝度調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)節(jié)圖象的亮度2聚焦調(diào)節(jié)旋鈕⊙兩旋鈕配合使用可使電子束會(huì)聚成一細(xì)束，在屏上出現(xiàn)小亮斑，使圖象線條清晰3輔助聚焦調(diào)節(jié)旋鈕○第十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日序號名稱符號(文字)作用4電源開關(guān)接通或斷開電源5指示燈電源接通時(shí)，指示燈明亮，再經(jīng)1～2min的預(yù)熱，示波器便可工作6豎直位移旋鈕↓↑用來調(diào)節(jié)圖象在豎直方向的位置7水平位移旋鈕→←用來調(diào)節(jié)圖象在水平方向的位置第二十頁，共三十八頁，2022年，8月28日序號名稱符號(文字)作用8Y增益旋鈕Y增益用來調(diào)節(jié)圖象在豎直方向的幅度9X增益旋鈕X增益用來調(diào)節(jié)圖象在水平方向的幅度第二十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日序號名稱符號(文字)作用10衰減調(diào)節(jié)旋鈕衰減分1、10、100、1000四個(gè)擋，“1”擋不衰減，其余各擋分別可使輸入電壓衰減為原來的十分之一、百分之一、千分之一；最右邊的正弦符號“

”擋不是衰減，而是由機(jī)內(nèi)自行提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的交流電壓，可用來觀察正弦波形或檢查示波器是否正常工作第二十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日序號名稱符號(文字)作用11掃描范圍旋鈕掃描范圍用來改變掃描電壓的頻率范圍，有四個(gè)擋，左邊第一擋是10Hz～100Hz，向右旋轉(zhuǎn)每升高一擋，掃描頻率增大10倍．最右邊是“外X”擋，使用這一擋時(shí)機(jī)內(nèi)沒有加掃描電壓，水平方向的電壓可以從外部輸入第二十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日序號名稱符號(文字)作用12掃描微調(diào)旋鈕掃描微調(diào)使掃描電壓頻率在選定的范圍內(nèi)連續(xù)變化，順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)頻率增加13“Y輸入”“X輸入”“地”處于底行中間位置，分別為豎直方向、水平方向和公共接地的輸入接線柱第二十四頁，共三十八頁，2022年，8月28日序號名稱符號(文字)作用14交、直流選擇開關(guān)置于“DC”位置時(shí)，所加信號電壓是直接輸入的，置于“AC”位置時(shí)，所加信號電壓是通過一個(gè)電容器輸入的，可以讓交流信號通過而隔斷直流成分15同步極性選擇開關(guān)同步置于“＋”位置時(shí)，掃描由被測信號正半周起同步，置于“－”位置時(shí)，掃描由負(fù)半周起同步第二十五頁，共三十八頁，2022年，8月28日實(shí)驗(yàn)典例探究用示波器可以測量直流電壓．當(dāng)輸入電壓為50mV時(shí)，亮斑恰好偏移中心一格，以此作為標(biāo)準(zhǔn)，就可以根據(jù)亮斑偏移的格數(shù)來計(jì)算出電壓值．現(xiàn)要測量一節(jié)干電池的電壓．示波器的使用例1第二十六頁，共三十八頁，2022年，8月28日(1)試寫出操作步驟．(2)將“衰減”旋鈕分別處于“10”“100”擋時(shí)，亮斑偏移中心的格數(shù)n分別為多少？(設(shè)一節(jié)干電池的電壓為1.5V)【解析】

(1)測量的步驟如下：做好預(yù)熱準(zhǔn)備、調(diào)好聚焦．第二十七頁，共三十八頁，2022年，8月28日①按如圖13－4－4所示，將干電池正極與“Y輸入”相連，將干電池的負(fù)極與示波器的“地”相連．②把掃描范圍旋鈕置于“外X”處，“DC”“AC”開關(guān)置于“DC”位置．

圖13－4－4第二十八頁，共三十八頁，2022年，8月28日③閉合電鍵前，調(diào)節(jié)水平位移旋鈕、豎直位移旋鈕，使光點(diǎn)位于熒光屏中心．④閉合電鍵，然后將“衰減”旋鈕置于“10”,觀察亮斑偏移屏中心的格數(shù)．⑤將“衰減”旋鈕置于“100”，觀察亮斑偏移屏中心的格數(shù)．第二十九頁，共三十八頁，2022年，8月28日重復(fù)④⑤步驟再將觀察結(jié)果記錄在自己設(shè)計(jì)的表格中．(2)①當(dāng)“衰減”旋鈕置于“10”擋時(shí)，按照公式U＝n×50×10(衰減倍數(shù))(mV)，n＝3，即光斑在屏上向上偏移中心3格．②當(dāng)“衰減”旋鈕置于“100”擋時(shí)，第三十頁，共三十八頁，2022年，8月28日依上公式可知n′＝0.3(格)，即光斑在屏上向上偏移中心0.3格．【答案】見解析第三十一頁，共三十八頁，2022年，8月28日(2010·高考大綱全國卷Ⅰ)如圖13－4－5甲是利用激光測轉(zhuǎn)速的原理示意圖，圖中圓盤可繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，盤邊緣側(cè)面上有一小段涂有很薄的反光材料．當(dāng)盤轉(zhuǎn)到某一位置時(shí)，示波器的創(chuàng)新應(yīng)用例2第三十二頁，共三十八頁，2022年，8月28日接收器可以接收到反光涂層所反射的激光束，并將所收到的光信號轉(zhuǎn)變成電信號，在示波器顯示屏上顯示出來(如圖乙所示)．甲乙圖13－4－5第三十三頁，共三十八頁，2022年，8月28日(1)若圖乙中示波器顯示屏橫向的每大格(5小格)對應(yīng)的時(shí)間為5.00×10－2s，則圓盤的轉(zhuǎn)速為________轉(zhuǎn)/s.(保留3位有效數(shù)字)(2)若測得圓盤直徑為10.20cm，則可求得圓盤側(cè)面反光涂層的