【物理】2020届一轮复习人教版练习使用示波器学案

【物理】2020届一轮复习人教版练习使用示波器学案

练习使用示波器 一、示波器的组成 示波器是用来显示和测量交直流信号幅度、频率、周期等多种物理量的仪器，种类繁多，但主要由以下三部分组成：垂直（y）放大器、水平（x）放大器和扫描系统。‎ Y增益 X增益 扫描微调 ‎1‎ ‎10‎ ‎100‎ ‎1000‎ ‎10‎ ‎100‎ ‎1k ‎10k 外X Y输入 X输入 地 DC AC 同步 ‎＋‎ ‎－‎ 扫描范围 衰减 二、示波器面板上各个旋钮和开关的名称及作用 辉度调节“ ”，用来调整图象的亮度，‎ 聚焦调节“⊙”和辅助聚焦“○”，这两个旋钮配合着使用，能使电子 射线会聚，在荧光屏上产生一个小的亮斑，得到清晰的图象 ‎ 电源开关 和指示灯 垂直位移“↑↓”和水平位移“ ”， 分别用来调整图象在竖直 方向和水平方向的位置。‎ ‎“Y增益”和“X增益”，分别用来调整图象在竖直方向 ‎ 和水平方向的幅度.‎ 中间一行左边的大旋钮是“衰减”，它有1、10、100、1000四挡，最右边的正弦符号“ ”档不是衰减，而是由示波器内部自行提供竖直方向的交流试验信号电压，可用来观察正弦波形或检查示波器是否正常工作。‎ 右边的大旋钮是“扫描范围”，也有四挡，可以改变加在水平方向的扫描电压的频率范围，左边第一挡是10～100赫，向右旋转每升高一挡，扫描频率都增大10倍，最右边的是“外X”挡，使用这一挡时，机内没有加扫描电压，水平方向的电压可以从外部输入。 ‎ 中间的小旋钮是“扫描微调”，用来调整水平方向的扫描频率，顺时针转动时频率连续增加 ‎ ‎“Y输入”、“X输入” 和 “地”分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱。‎ ‎“AC—DC” 是交直流选择开关，置于DC位置时，所加信号是直接输入的；置于AC位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的，可以隔断直流成分。‎ ‎“同步+ - ”置于“+”位置，正弦曲线从正半周开始，置于“-”位置，正弦曲线从负半周开始 三、示波器扫描原理 地 x输入 P B A 根据电子在水平偏转电场中的偏转公式 ‎ ‎ ‎（U为水平偏转电压）‎ 将如图示的电路接入示波器的x 输入和地之间，‎ 若滑动头P位于最右端A时，无偏转，亮点在中心，‎ 当P从A向B缓慢滑动时，加在示波器上的偏转 ‎ 电压逐渐增大，x 逐渐增大，亮点向右移动。‎ 若调换电池的正负极，当P从A向B缓慢滑动时，‎ 加在示波器上的偏转电压为负值且逐渐增大，x逐渐增大，则亮点向左移动。 ‎ 当P从A向B很快地来回滑动时，在示波器的屏幕上出现 一条亮线。——扫描线 水平偏转板 当水平偏转板上不加电压时，亮点在中央，若加上如图示的锯齿电压时，随着电压的增大，亮点从左向右移动，第二个周期中，同上移动，若周期 T 很小，由于眼睛的视觉暂留，在示波器屏幕上出现一条亮线。 ‎ ‎+ux ux t T ‎2T ‎-U U ‎0‎ 根据电子在竖直偏转电场中的偏转公式：‎ ‎ ‎ ‎ ‎ ‎（U为竖直偏转电压）‎ ux t Tx ‎2Tx ‎-U U ‎0‎ uy t Ty 地 y输入 P B A 将如图示的电路接入示波器的y 输入和地之间，若滑动头P位于最右端A时，无偏转，亮点在中心，当P从A向B缓慢滑动时，加在示波器上的偏转电压逐渐增大, y逐渐增大，亮点向上移动。若调换电池的正负极，当P从A向B缓慢滑动时，加在示波器上的偏转电压逐渐增大，y逐渐增大，则亮点向下移动， ‎ 当竖直偏转板和水平偏转板上同时加如图示的正弦电压和锯齿电压时，由位移的合成，‎ 若Tx = Ty 则在示波器屏幕上出现一个正弦波。‎ 若Tx = nTy （ n为整数）‎ 则在示波器屏幕上出现n个正弦波。‎ A图 B图 ‎9．II（10分）（1）.在没有输入电压的情况下，若将荧光屏上的亮斑 由右侧的A图变为B图应调节 ，要使 B图中的亮斑变成水平亮线应 ‎ ‎ , ，要使B图中的水平亮线变 长应调节 ‎ ‎(2)使用示波器观察亮斑在竖直方向的偏移时，扫描范 围旋扭应置于 ,若所给器材如下图，请将下 列器材用线连接起来。‎ ‎（1）竖直位移旋扭；将扫描范围旋扭置于频率较高的挡；X增益旋扭。‎ ‎（2）外X挡。 ‎ 实验电路如图所示（滑动变阻器接成分压器电路）。‎ ‎21、（4分）‎ ‎（1）用示波器观察某交流信号时，在显示屏上显示出一个完整的波形，如图。经下列四组操作之一，使该信号显示出两个完整的波形，且波形幅度增大。此组操作是 。（填选项前的字母）‎ ‎ A.调整X增益旋钮和竖直位移旋钮 Y增益 X增益 扫描微调 ‎1‎ ‎10‎ ‎100‎ ‎1000‎ ‎10‎ ‎100‎ ‎1k ‎10k 外X Y输入 X输入 地 DC AC ‎＋‎ 扫描范围 衰减 ‎－‎ ‎ B.调整X增益旋钮和扫描微调旋钮 ‎ C.调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮 ‎ D.调整水平位移旋钮和Y增益旋钮 答：C 示波器面板上旋钮的作用：X增益、y增益旋钮分别用来调节图像在水平方向和竖直方向的幅度，水平位移、竖直位移旋钮分别用来调节图像在水平方向和竖直方向的位置，扫描微调旋钮在扫描范围旋钮选定的频率范围内，用来连续改变水平方向扫描电压的频率，信号电压加在竖直偏转电极上。当时即X方向的扫描电压的周期等于Y方向信号电压周期的整数倍（n）时，光屏上才能形成具有n个波长的完整波形的图案（因为当水平方向的扫描电压完成一个周期的变化时竖直方向的信号电压已经完成了n个周期的变化）。本题要从一个完整波形变成两个完整波形，就是把中的n从1变成2，即增大水平扫描电压的周期，降低水平扫描的频率，需要扫描微调旋钮实现，本题还要使波形幅度增大，需要Y增益旋钮来实现。综合以上分析选C。‎