2019-2020年高中物理第二章交变电流第3节示波器的使用教学案教科版选修3-2

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1、2019-2020年高中物理第二章交变电流第3节示波器的使用教学案教科版选修3-2一、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。四、实验步骤1．认识示波器的面板，熟悉各部分名称和作用。2．开机前的准备把示

2、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“1000”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。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)

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。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

4、钮置于“外X”挡，交流直流选择开关拨到“DC”位置。(2)按图231所示连接电路。图231(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。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(10～100Hz)。(2)把衰减调节旋钮置于“”挡，即由示波

5、器本身机内提供竖直方向的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。(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

6、．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。五、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反时针转到底。(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(1000)时也不得超过直流400V。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

7、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。[例1]　用示波器观察频率为900Hz的正弦电压信号。把该信号接入示波器Y输入。(1)当屏幕上出现如图232所示的波形时，应调节______________旋钮。如果正弦波的正、负半周均超出了屏幕的范围

8、，应调节______________旋钮或________旋钮，或这两个旋钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内。图232(2)如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将____________旋钮置于__________位置，然后调节____________旋钮。[解析]　(1)屏幕上的波形位置偏上，应调节竖直位移旋钮使其适当向下移动；若正负半周均超出了屏幕的范围，说明在竖直方向的幅度太大，应使其在竖直方向的幅度减小，故应调节Y增益调节旋钮或衰减调节旋钮。(2)所观察信号电压频率为90