第二章第3节 示波器的使用

三、示波器的使用教学目标 1.认识示波器的各调节旋钮,学会使用示波器观察交流电的波形，加深对正弦交流电的理解。2.通过自己动手操作，培养理论练习实际的习惯,提高动手实验能力。重点难点 重点：示波器各旋钮的功能及调节难点：示波器的正确使用设计思想 本节是学生分组实验课,要以学生的合作学习、自主动手操作为主,教师的点拨引导为辅，不必涉及过难的实验原理。一是让学生认识示波器面板上的各旋钮及作用,二是让学生自己动手调节示波器并用它观察正弦交流电的波形，加深对正弦交流电的理解,提高动手操作能力.教学资源 分组实验器材，示波器若干，PP教学设计【课堂引入】问题1:正弦交流电与其它交流电有什么不同？（电压和电流随时间按正弦规律变化，有效值是峰值的0707倍。)问题2：正弦交流电随时间变化规律如何用公式表示?其中各字母的物理意义是什么？（学生作答,教师板书）(过渡：我们是否能用眼睛直接观察到正弦交流电的波形呢?）（示波器的结构和原理略讲或不讲）【课堂学习】学习活动1：认识示波器面板上的旋钮用示波器可以显示正弦交流电的波形。出示一台示波器为教具，PP投影示波器面板图片，与学生一起认识示波器面板上的旋钮。（)学生参看教科书图1，并对照课桌上的示波器一一核对各旋钮。()教师介绍各旋钮的作用。电源开关2.指示灯。辉度调节旋钮用来调节图像亮度4.聚焦调节旋钮5.辅助聚集旋钮-二者配合使用使图线线条清晰6.竖直位移旋钮.水平位移旋钮分别用来调节图像在竖直和水平方向的位置.。增益旋钮9。X增益旋钮分别用来调节图像在竖直和水平方向的辐度0.衰减调节旋钮指加在偏转电极上的信号按开关上的倍率衰减。“”表示机内给竖直方向提供正弦变化的电压.11。扫描范围旋钮-用来改变扫描电压的频率范围，其中的“外X”表示扫描电压机外输入的扫描信号提供水平扫描2。扫描微调旋钮-使扫描电压频率在选定范围内连续变化13输入、输入、地对应方向的输入接线柱和公共接地接线柱14.交直流选择开关“DC”表示直流，“C”表示交流,“AC只能通过交流信号,不能输入直流信号.1同步极性开关学习活动2：练习使用各种基本调节学生自己动手操作,按教科书“练习使用示波器”的要求进行。1.光屏上亮斑的调节a。将辉度调至最低，竖直、水平位移旋钮居中，衰减倍率最大,扫描范围调至“外Xb。打开电源，预热12分钟c.调节辉度,使亮度适中d.调节聚焦和辅助聚焦，使亮斑最小e。调节竖直位移、水平位移、使亮斑移动2观察扫描并进行调节.调节x增益至1/3处，扫描频率至最低，观察亮斑移动b。增大扫描频率,观察亮线c.调节增益,观察亮线长度变化3.竖直方向的偏移及测量。扫描范围调节“外X”b将直流开关置于“C位置c。输入直流电压观察亮斑的移动d.改变电压正负极,再次观察观察正弦电压图线a.扫描范围调至第一档,衰减调至“”b.调节X、增益，使曲线变化c.转换同步极性,观察波形的变化说明：（1）首先必须熟悉各开关和旋钮的作用才能进行调节(）注意各开关、旋钮的状态设置要合理（3)亮度不宜过大，以免烧坏荧光屏（4)开关、旋钮用力适度，以防损坏学习活动3 观察思考教科书“观察与思考”,与学生共同思考解答，并演示.1、示波器面板上的旋钮除电源开关以外，主要分为以下三组：调节亮点大小和亮度的（图3-中的3、4、5)控制X轴位置、增益、扫描范围的(图23-中的、11、12）控制Y轴位置、增益的(图2中的6、8、10)2、如果不加任何扫描电压，把正弦交流电的信号输入示波器的“Y输入”和“地间,在示波器面板上将看到一条竖直亮线；把方波信号输入到示波器的“Y输入”和“地”间,在示波器面板上将看到上下各一个亮点，两亮点间有一条淡的竖直亮线。3、如果原来示波器的屏幕上看到一个完整的正弦波形，只要调节“扫描微调旋钮，把扫描频率调为原来的一半即可在屏幕上看到两个完整的正弦波形。【课堂反馈】1、如图为示波器面板,屏上显示的是一亮度很低,线条较粗且模糊不清的波形。（1）若要增大显示波形的亮度,应调节_(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节_(3）若要将波形曲线调至屏中央，应调节_与_旋钮。解析:辉度旋钮用于调节亮度，聚焦旋钮用来调节清晰度,若要图像平移可调节竖直位移(上下移动）和水平位移(左右移动）。答案:（1）辉度（或写为 )()聚焦（或写为)(3）竖直位移(或写为）水平位移（或写为）、如图所示，图甲为示波器上的面板,图乙为一信号源.（1）若要观测此信号源发出的如图丙所示的正弦交流信号，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。（）若示波器显示屏上显示的波形如图丁所示，要使波形横向展宽,应调节_旋钮（）若将信号源改为一节干电池的直流电源,并已正确接入示波器,此时DC、C开关应置于_位置（填“DC”或“AC”）解析：“Y输入”、“X输入”、“地”分别是对应方向的。信号输入电压的接线柱和公共接地的接线柱，因此应将信号源的a端与示面板上的“Y输入”接线柱相连，b端与“地接线柱相连。使波形横向展宽,应调节“X增益.交直流选择开关的作用是用于所加信号电压的情况的.因此，将一节干电池的直流电源接入示波器时，此时应将D、AC开关置于“D”位置答案：(1)Y输入、地（2）X增益（3)DC、某学生用示波器观察按正弦规律变化的电压图线时，他将扫描范围旋钮置于第一挡（0 Hz00 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（ ）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增益旋钮C。调节扫描范围旋钮和调节Y增益旋钮。将同步极性选择开关置于“”位置并调节增益旋钮答案:D【课后测评】1、用示波器观察频率为9 Hz的正弦电压信号.把该信号接入示波器Y输入.当屏幕上出现如图所示的波形时,应调节_钮。如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节_钮或_钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将_钮置于_位置，然后调节_钮.答案：竖直位移、衰减、Y增益扫描范围1 k档、扫描微调、在“练习使用示波器”实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的“”挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡,“X输入”与“地之间未接信号输入电压,他在示波器荧光屏上看到的图象可能是图中的_。答案：B3、在“练习使用示波器”的实验中：（1)为观察亮斑在竖直方向上的偏移，应该将扫描范围旋钮置于“外X”挡，使亮斑位于屏的_，然后，应把“C-AC开关置于位置_，以给示波器输入一个直流电压.(2）为给示波器输入一个Y方向的直流电压（要求电压从零开始逐渐增加），请将下列器材与示波器连成正确的电路.()如果在示波器荧光屏上发现水平方向有一自左向右的移动图形，现要使它在水平方向出现一条直线的方法是（ )A逆时针旋转辉度调节旋钮B调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮,减小扫描频率C调节衰减旋钮D调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，增大扫描频率(4）若在示波器的“Y输入和“地”之间加上如下图所示的电压,而扫描范围旋钮置于“外X”挡,则此时屏上应出现的情形是下图中的( )解析:当把扫描范围旋钮置于“外X”挡，调整水平位移、竖直位移旋钮，使亮斑位于屏的中心。然后,应把“DC-A”开关置于“DC位置，以给示波器输入一个直流电压。电路的连接要求符合电压是从零开始逐渐增加的,故Y输入端电势要比接地端电势高，电路连接图如图所示当图形自左向右移动,若速度更快,便可成为一条亮线,故应增加扫描频率.在“Y输入”与“地”之间加一恒定电压,扫描范围旋钮置于“外X挡时，在光屏上出现的是竖直方向上的一个亮斑，C正确。答案:(1）中心DC（2)电路图如图（)D（4）C、某同学在科技活动中，设计一个实验装置来研究弹簧振子的运动规律，其结构如图所示,当滑决在光滑的水平杆上做简谐运动时,滑块A发生位移并带动P在光滑的电阻丝上运动从而在BC间输出电压信号，成为示波器的信息源已知A的质量为m，弹簧劲度系数为k、自然长度为L0,电源电动势为E、内阻不计，光滑电阻丝的总长度为L,电阻分布均匀，D是电阻丝的中点，系统静止时滑片P在点,当A做简谐运动时带动滑片P在电阻丝上运动。请回答下列问题：(）当滑块做简谐运动带动滑片P在光滑电阻丝上运动时,求出在B、C间得到的电压与滑块相对于平衡位置位移x的关系式(设取位移向右为正）。(2）为了研究弹簧振子的运动规律，可以用示波器观察在、C间得到的电压信号的变化规律，则点需接_线柱，C点需接_接线柱这时“衰减”旋钮不能置于“_”，“扫描范围不能置于_挡.若信号水平方向的幅度过小或过大，应该用_旋钮进行调整,若信号过于偏向屏幕下方，应该用旋钮进行调整。解析：若B点接示波器Y输入，C点接示波器的地接线柱.“输入的为内部提供的交流信号。答案：（1）当触点P偏离平衡位置位移为x,其到点的电阻为,所以加在其两端的电压为（)B点接示波器Y输入,C点接示波器的地接线柱“”,“外”，“X增益旋钮”,“竖直位移旋钮”。文中如有不足，请您指教！7 / 7