高二物理教科版选修3-2课件：第2章 3.示波器的使用

一、实验步骤 1．认识示波器的面板，熟悉各部分名称和作用
如图 231 所示：示波器面板上的旋钮有：电源开关、 电源指示灯、辉度调节旋钮、聚焦调节旋钮、辅助聚焦调 节旋钮、竖直位移旋钮、水平位移旋钮，Y 增益调节旋钮， X 增益调节旋钮、衰减调节旋钮、扫描范围旋钮、扫描微 调旋钮、外部信号输入端、交直流选择开关、同步极性选 择开关．
3.示波器的使用பைடு நூலகம்
一、实验目的 1．了解示波器的工作原理． 2．熟悉各开关旋钮的作用，练习使用示波器．
二、实验原理 示波器是一种能把随时间变化的电信号用图像显示出来的电子仪器．凡能 转换成电压的其他电学量(如电流、电阻等)和非电学量(如温度、压力、声波等)， 都可以用示波器来观察和测量． 三、实验器材 示波器 1 台，低压电源 1 台，变阻器 1 只，开关一个，导线若干，学生信 号源.
4．尽量避免频繁开机、关机，否则将缩短示波器电子管阴极的寿命．短时 间不用时，不必关机，只需将辉度调节旋钮旋至荧光屏上无亮线． 5．如果显示的波形受外界干扰，可将机壳用导线接地． 6．当“Y 输入”接线柱上接出的导线悬空时，它和“地”间电阻极大，环境空 间中杂散的电磁场将在导线中感应较大的电压，使屏上出现干扰波形，衰减倍 率越小，干扰信号显示的幅度越大．若用手摸这条导线会更严重，使用中应尽 量避免这种情况.
二、注意事项 1．开机前及实验完毕关机前，先要把辉度调节旋钮逆时针转到底．(处于亮 度最低状态) 2．使用过程中，不应使光斑过亮，特别是当亮斑长时间停留在屏上不动时， 应将亮度减弱，以免损伤荧光屏，缩短示波管的寿命． 3． 由示波器 Y 输入的电压不可过大， 否则会损坏机内的分压电阻和电子管， 在最大衰减倍率(1 000)时也不得超过直流 400 V.
(5)当把同步极性选择开关置于“＋”位置时，正弦曲线从正半周开始，把 此时观察到的曲线形状画在圆框内；当把同步极性选择开关置于“－”位置时， 曲线从负半周开始，把此时观察到的曲线形状画在圆框内． 也可以用 Y 衰减的其他挡位进行测量，把有关数据填入记录表格中，并比 较用哪一挡位较为准确．
7．关机 实验完毕，关机前要先把辉度调节旋钮逆时针方向旋到底，然后再切断电 源．
图 232
(3)将滑动变阻器的滑片 P 滑至适当位置后闭合开关，把衰减调节旋钮逆时 针依次转到 100、10 和 1 挡，观察亮斑向上偏移的情况． (4)调节 Y 增益调节旋钮， 使亮斑偏移一段适当的距离， 再调节滑动变阻器， 观察亮斑偏移的距离随输入电压变化的情况． (5)调换电池的正、负极，可以看到亮斑改为向下偏移．
实验探究 1
示波器面板上旋钮的作用
某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图像时， 将扫描范围旋 钮置于第一挡(10～100 Hz)，把衰减调节旋钮置于“ ”挡，把同步极性选择
开关置于“＋”位置，调节扫描微调旋钮，在屏上出现了如图 233 甲所示的正 弦曲线．后来他又进行了两步调节，使图像变成如图乙所示的曲线，这两步调 节可能是( )
3．观察荧光屏上的亮斑并进行调节 (1)把示波器的电源插头插入适合的电源，把电源开关扳向“开”的位置， 可见指示灯亮起，预热 1～2 分钟． (2)顺时针方向旋转辉度调节旋钮，使屏上亮斑亮度适中． (3)调节竖直位移、水平位移旋钮使亮斑在屏的中间． (4)旋转聚焦调节旋钮“⊙”和辅助聚焦调节旋钮“○”，使亮斑最圆最小． (5)旋转竖直位移旋钮，观察亮斑如何移动． (6)旋转水平位移旋钮，观察亮斑如何移动．
【答案】 D
实验探究 2 用示波器观察正弦交流电的波形图 图 234 甲为示波器面板，图乙为一信号源．
甲 图 234
乙
(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形，应将信号源的 a 端与示 波器面板上的________接线柱相连，b 端与________接线柱相连；
(2)若示波器所显示的输入波形如图 235 所示，要将波形上移，应调节面板 上的__________旋钮；要使此波形横向展宽，应调节 ____________旋钮；要使 屏上能够显示三个完整的波形，应调节____________旋钮．
6．观察按正弦规律变化的电压的图线 (1)把扫描范围旋钮置于第一挡(10～100 Hz)． (2)把衰减调节旋钮置于“ 按正弦规律变化的电压． (3)反复调节扫描微调旋钮，使屏上出现完整而稳定的正弦曲线． (4)调节 Y 增益调节旋钮时，观察到曲线的形状沿竖直方向变化；而调节 X 增益调节旋钮时，观察到曲线的形状沿水平方向变化． ”挡，即由示波器本身机内提供竖直方向的
J2459 型示波器 图 231
2．开机前的准备 把示波器面板上各旋钮调节到下面指定位置： (1)辉度调节旋钮( )反时针方向旋到底； (2)竖直位移旋钮(↑↓)旋至中间位置； (3)水平位移旋钮()旋至中间位置； (4)衰减调节旋钮旋到“1 000”的位置； (5)扫描范围旋钮旋到“外 X”位置； (6)Y 增益调节旋钮反时针方向旋到底； (7)X 增益调节旋钮反时针方向旋到底．
甲 图 233
乙
A．将衰减调节旋钮换挡并调节标有“↓↑”的竖直位移旋钮 B．将衰减调节旋钮换挡并调节 Y 增益旋钮 C．调节扫描范围旋钮和调节 Y 增益旋钮 D．将同步极性选择开关置于“－”位置并调节 Y 增益旋钮
【解析】 根据甲、 乙两图的对比， 由于波形分别从正半周和负半周开始(或 波形恰好相反)，故一定调整了同步极性开关．由于图像中心未变，水平方向幅 度未变，但是 Y 方向的幅度变大了，故一定调整了 Y 增益旋钮，而没有调整竖 直位移旋钮和扫描微调旋钮，选项 D 正确．
4．观察扫描并进行调节 (1)把 X 增益调节旋钮顺时针转到 1/3 处，扫描微调旋钮逆时针转到底，扫 描范围旋钮置于最低挡，观察扫描的情形． (2)顺时针旋转扫描微调旋钮，可看到亮斑移动加快，直至为一条亮线． (3)调节 X 增益调节旋钮，可以看到亮线长度的改变．
5．观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节 (1)将扫描范围旋钮置于“外 X”挡，交流直流选择开关拨到“DC”位置． (2)按图 232 所示连接电路．