第二章第3節(jié)示波器的使用

1、三、示波器的使用 教學(xué)目標(biāo)1. 認(rèn)識(shí)示波器的各調(diào)節(jié)旋鈕，學(xué)會(huì)使用示波器觀察交流電的波形，加深對(duì)正弦交流電的理 解。2. 通過(guò)自己動(dòng)手操作，培養(yǎng)理論練習(xí)實(shí)際的習(xí)慣，提高動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?重點(diǎn)難點(diǎn)重點(diǎn)：示波器各旋鈕的功能及調(diào)節(jié)難點(diǎn)：示波器的正確使用 設(shè)計(jì)思想本節(jié)是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課， 要以學(xué)生的合作學(xué)習(xí)、 自主動(dòng)手操作為主， 教師的點(diǎn)撥引導(dǎo)為輔， 不必涉及過(guò)難的實(shí)驗(yàn)原理。 一是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)示波器面板上的各旋鈕及作用， 二是讓學(xué)生自己動(dòng) 手調(diào)節(jié)示波器并用它觀察正弦交流電的波形，加深對(duì)正弦交流電的理解，提高動(dòng)手操作能力。 教學(xué)資源分組實(shí)驗(yàn)器材，示波器若干， PPT 教學(xué)設(shè)計(jì)【課堂引入】問(wèn)題 1： 正弦交流電與

2、其它交流電有什么不同？ （電壓和電流隨時(shí)間按正弦規(guī)律變化，有效值是峰值的 0.707 倍。）問(wèn)題 2: 正弦交流電隨時(shí)間變化規(guī)律如何用公式表示？其中各字母的物理意義是什么？ （學(xué)生作答，教師板書(shū)） （過(guò)渡：我們是否能用眼睛直接觀察到正弦交流電的波形呢？）（示波器的結(jié)構(gòu)和原理略講或不講）【課堂學(xué)習(xí)】 學(xué)習(xí)活動(dòng) 1: 認(rèn)識(shí)示波器面板上的旋鈕 用示波器可以顯示正弦交流電的波形。出示一臺(tái)示波器為教具， PPT 投影示波器面板圖 片，與學(xué)生一起認(rèn)識(shí)示波器面板上的旋鈕。（1）學(xué)生參看教科書(shū)圖 2-3-1 ，并對(duì)照課桌上的示波器一一核對(duì)各旋鈕。（2）教師介紹各旋鈕的作用。1. 電源開(kāi)關(guān)2. 指示燈3. 輝度

3、調(diào)節(jié)旋鈕用來(lái)調(diào)節(jié)圖像亮度4. 聚焦調(diào)節(jié)旋鈕5. 輔助聚集旋鈕二者配合使用使圖線線條清晰6. 豎直位移旋鈕7. 水平位移旋鈕分別用來(lái)調(diào)節(jié)圖像在豎直和水平方向的位置.8. Y 增益旋鈕9. X 增益旋鈕分別用來(lái)調(diào)節(jié)圖像在豎直和水平方向的輻度10. 衰減調(diào)節(jié)旋鈕一一指加在偏轉(zhuǎn)電極上的信號(hào)按開(kāi)關(guān)上的倍率衰減”表示機(jī)內(nèi)給豎直方向提供正弦變化的電壓 .X”表示掃描電壓機(jī)外11. 掃描范圍旋鈕用來(lái)改變掃描電壓的頻率范圍，其中的“外 輸入的掃描信號(hào)提供水平掃描 .12. 掃描微調(diào)旋鈕使掃描電壓頻率在選定范圍內(nèi)連續(xù)變化13. Y 輸入、 X 輸入、地對(duì)應(yīng)方向的輸入接線柱和公共接地接線柱14. 交直流選擇開(kāi)關(guān)一一

4、“ DC ”表示直流，“ AC ”表示交流，“ AC ”只能通過(guò)交流信號(hào) 不能輸入直流信號(hào) .15. 同步極性開(kāi)關(guān)學(xué)習(xí)活動(dòng) 2: 練習(xí)使用各種基本調(diào)節(jié) 學(xué)生自己動(dòng)手操作，按教科書(shū)“練習(xí)使用示波器”的要求進(jìn)行。1. 光屏上亮斑的調(diào)節(jié)a將輝度調(diào)至最低，豎直、水平位移旋鈕居中，衰減倍率最大，掃描范圍調(diào)至“外Xb. 打開(kāi)電源，預(yù)熱1-2分鐘c. 調(diào)節(jié)輝度，使亮度適中d. 調(diào)節(jié)聚焦和輔助聚焦，使亮斑最小e. 調(diào)節(jié)豎直位移、水平位移、使亮斑移動(dòng)2. 觀察掃描并進(jìn)行調(diào)節(jié)a. 調(diào)節(jié)x增益至1/3處，掃描頻率至最低，觀察亮斑移動(dòng)b. 增大掃描頻率，觀察亮線c. 調(diào)節(jié)x增益，觀察亮線長(zhǎng)度變化3. 豎直方向的偏移及

5、測(cè)量a. 掃描范圍調(diào)節(jié)“外X ”b. 將直流開(kāi)關(guān)置于“ DC ”位置c. 輸入直流電壓觀察亮斑的移動(dòng)d. 改變電壓正負(fù)極，再次觀察4. 觀察正弦電壓圖線a. 掃描范圍調(diào)至第一檔，衰減調(diào)至b. 調(diào)節(jié)X、Y增益，使曲線變化c. 轉(zhuǎn)換同步極性，觀察波形的變化 說(shuō)明：（1）首先必須熟悉各開(kāi)關(guān)和旋鈕的作用才能進(jìn)行調(diào)節(jié)（2）注意各開(kāi)關(guān)、旋鈕的狀態(tài)設(shè)置要合理（3）亮度不宜過(guò)大，以免燒壞熒光屏（4）開(kāi)關(guān)、旋鈕用力適度，以防損壞學(xué)習(xí)活動(dòng) 3 觀察思考 教科書(shū)“觀察與思考” ，與學(xué)生共同思考解答，并演示。1、示波器面板上的旋鈕除電源開(kāi)關(guān)以外，主要分為以下三組： 調(diào)節(jié)亮點(diǎn)大小和亮度的（圖 2-3-1中的3、4、5）

6、 控制 X 軸位置、增益、掃描范圍的（圖 2-3-1 中的 7、 9、 11、 12） 控制 Y 軸位置、增益的（圖 2-3-1 中的 6、 8、 10）2、 如果不加任何掃描電壓，把正弦交流電的信號(hào)輸入示波器的“Y 輸入”和“地”間，在示 波器面板上將看到一條豎直亮線；把方波信號(hào)輸入到示波器的“ Y 輸入”和“地”間，在示波器面板上將看到上下各一個(gè)亮點(diǎn)，兩亮點(diǎn)間有一條淡的豎直亮線。3、如果原來(lái)示波器的屏幕上看到一個(gè)完整的正弦波形，只要調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)旋鈕”，把掃描頻率調(diào)為原來(lái)的一半即可在屏幕上看到兩個(gè)完整的正弦波形。【課堂反饋】1、如圖為示波器面板，屏上顯示的是一亮度很低，線條較粗且模 糊不清

7、的波形（1）若要增大顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié) （2）若要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié) （3）若要將波形曲線調(diào)至屏中央， 應(yīng)調(diào)節(jié)與旋鈕。解析：輝度旋鈕用于調(diào)節(jié)亮度，聚焦旋鈕用來(lái)調(diào)節(jié)清晰度，若 要圖像平移可調(diào)節(jié)豎直位移（上下移動(dòng)）和水平位移（左右移動(dòng)）.答案：（1）輝度（或?qū)憺椋?）聚焦（或?qū)憺镺）（3 ）豎直位移（或?qū)憺镴f）水平位移（或?qū)憺镴i）2、如圖所示，圖甲為示波器上的面板，圖乙為一信號(hào)源（1）若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的如圖丙所示的正弦交流信號(hào)，應(yīng)將信號(hào)源的上的接線柱相連，b端與接線柱相連（2）若示波器顯示屏上顯示的波形如圖丁所示，要使波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)（3）若將信號(hào)源改為一節(jié)干電池

8、的直流電源，并已正確接入示波器，此時(shí)于位置（填“ DC”或“ AC”）ik -v 人 人沖*a端與示波器面板旋鈕.DC、AC開(kāi)關(guān)應(yīng)置解析：“Y輸入”、“ X輸入”、“地”分別是對(duì)應(yīng)方向的。信號(hào)輸入電壓的接線柱和公共接地的接線柱，因此應(yīng)將信號(hào)源的a端與示面板上的“Y輸入”接線柱相連，b端與“地”接線柱相連使波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)“ X增益” 交直流選擇 開(kāi)關(guān)的作用是用于所加信號(hào)電壓的情況的因此，將一節(jié)干電池的直流電源接入示波器時(shí)，此時(shí)應(yīng)將DC、AC開(kāi)關(guān)置于“ DC”位置.答案：（1） Y輸入、地（2） X增益（3） DC100 Hz) 把衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“把同步極性選擇開(kāi)關(guān)置于+ ”位置，調(diào)節(jié)掃描

9、微調(diào)旋鈕，在屏上出現(xiàn)了如圖甲所示的正弦曲線 如圖乙所示的曲線，這兩步調(diào)節(jié)可能是().后來(lái)他又進(jìn)行了兩步調(diào)節(jié)，使圖像變成T乙他將掃描范圍旋鈕置于第一擋(10 Hz3、某學(xué)生用示波器觀察按正弦規(guī)律變化的電壓圖線時(shí),A. 將衰減調(diào)節(jié)旋鈕換擋并調(diào)節(jié)標(biāo)有“Jf”的豎直位移旋鈕B. 將衰減調(diào)節(jié)旋鈕換擋并調(diào)節(jié)Y增益旋鈕C. 調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和調(diào)節(jié) Y增益旋鈕D. 將同步極性選擇開(kāi)關(guān)置于“-”位置并調(diào)節(jié) Y增益旋鈕答案：D【課后測(cè)評(píng)】1、用示波器觀察頻率為 900 Hz的正弦電壓信號(hào)把該信號(hào)接入示波器 Y輸入 當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖所示的波形時(shí)，應(yīng)調(diào)節(jié)鈕如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范圍，應(yīng)調(diào)節(jié) 鈕或鈕，或這兩

10、個(gè)鈕配合使用，以使正弦波的整個(gè)波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi) 如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形，應(yīng)將鈕置于位置，然后調(diào)節(jié)鈕答案：豎直位移Jf、衰減、Y增益掃描范圍1 k檔、掃描微調(diào)2、在“練習(xí)使用示波器”實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)將衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于最右邊的“卜MJ”擋，掃描范圍旋鈕置于“外 X”擋，“X輸入”與“地”之間未接信號(hào)輸入電壓，他在示波器熒光屏上看到的圖象可能是圖中的 答案：B3、在“練習(xí)使用示波器”的實(shí)驗(yàn)中：（1） 為觀察亮斑在豎直方向上的偏移，應(yīng)該將掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，使亮斑位于屏的，然后，應(yīng)把“ DC-AC ”開(kāi)關(guān)置于位置 ，以給示波器輸入一個(gè)直流電壓（2） 為給示波器輸入一個(gè)Y方向的直流

11、電壓（要求電壓從零開(kāi)始逐漸增加），請(qǐng)將下列器材與示波器連成正確的電路（3）如果在示波器熒光屏上發(fā)現(xiàn)水平方向有一自左向右的移動(dòng)圖形, 向出現(xiàn)一條直線的方法是（）現(xiàn)要使它在水平方A. 逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)輝度調(diào)節(jié)旋鈕B. 調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕，減小掃描頻率C. 調(diào)節(jié)衰減旋鈕D. 調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕，增大掃描頻率（4）若在示波器的“ Y輸入”和“地”之間加上如下圖所示的電壓，而掃描范圍旋鈕置 于“外X”擋，則此時(shí)屏上應(yīng)出現(xiàn)的情形是下圖中的（）解析：當(dāng)把掃描范圍旋鈕置于“外 X ”擋，調(diào)整水平位移、豎直位移旋鈕，使亮斑位于屏的中心然后，應(yīng)把“ DC-AC ”開(kāi)關(guān)置于“ DC”位置，以給示波

12、器輸入一個(gè)直流電壓電路的連接要求符合電壓是從零開(kāi)始逐漸增加的，故Y輸入端電勢(shì)要比接地端電勢(shì)高，電路連接圖如圖所示.當(dāng)圖形自左向右移動(dòng)，若速度更快，便可成為一條亮線，故應(yīng)增加掃描頻率在“Y輸入”與“地”之間加一恒定電壓，掃描范圍旋鈕置于“外X ”擋時(shí)，在光屏上出現(xiàn)的是豎直方向上的一個(gè)亮斑，C正確.4、某同學(xué)在科技活動(dòng)中，設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)裝置來(lái)研究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，其結(jié)構(gòu)如圖所示，當(dāng)滑決A在光滑的水平桿上做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)，滑塊A發(fā)生位移并帶動(dòng) P在光滑的電阻絲上運(yùn)動(dòng)從而在BC間輸出電壓信號(hào)，成為示波器的信息源已知A的質(zhì)量為m,彈簧勁度系數(shù)為 k、自然長(zhǎng)度為L(zhǎng)o，電源電動(dòng)勢(shì)為E、內(nèi)阻不計(jì)，光滑電阻絲的總長(zhǎng)度為 L，電阻分布均勻，D是 電阻絲的中點(diǎn)，系統(tǒng)靜止時(shí)滑片P在D點(diǎn)，當(dāng)A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)時(shí)帶動(dòng)滑片 P在電阻絲上運(yùn)動(dòng).請(qǐng)回答下列問(wèn)題：B、C間得到的電(1)當(dāng)滑塊A做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)帶動(dòng)滑片 P在光滑電阻絲上運(yùn)動(dòng)時(shí)，求出在 壓與滑塊A相對(duì)于平衡位置位移 x的關(guān)系式(設(shè)取位移向右為正)(2)為了研究彈簧振子的運(yùn)動(dòng)規(guī)律，可以用示波器觀察在B、C間得到的電壓信號(hào)的變化規(guī)律，則B點(diǎn)需接線柱，C點(diǎn)需接接線柱.這時(shí)“衰減”旋鈕不能置于“”.