2018-2019學年高中物理 第二章 交變電流 3 示波器的使用課件 教科版選修3-2.ppt

3 示波器的使用,第二章 交變電流,學習目標,知識探究,典例精析,達標檢測,1.了解示波器面板上各個旋鈕的名稱及作用. 2.練習使用示波器觀察交流電的波形.,一、認識示波器,答案,如圖1所示為編號對應的旋鈕名稱及作用如下：,知識探究,導學探究,圖1,1.電源開關. 2.電源指示燈：開啟 ，進行預熱，指示燈亮. 3.輝度調節(jié)旋鈕：用來調節(jié)圖像 .,電源開關,亮度,4. 調節(jié)旋鈕 5.輔助 調節(jié)旋鈕,兩者配合使用，可使打到熒光屏上的電子束會聚成一個小亮斑.,聚焦,聚焦,10. 調節(jié)旋鈕：最右邊的“ ”符號表示機內提供 信號. 11.掃描范圍旋鈕：用來調節(jié)掃描電壓的 范圍，其中最右邊的“外X”擋是指使用 輸入的掃描電壓. 12.掃描微調旋鈕：在 范圍內調節(jié)掃描頻率.,這兩個旋鈕可以分別調節(jié)圖像在Y方向和X方向的 .,6.豎直位移旋鈕 7.水平位移旋鈕,這兩個旋鈕可以分別調節(jié)圖像的 和 位置.,8.Y增益調節(jié)旋鈕 9.X增益調節(jié)旋鈕,豎直,水平,幅度,衰減,正弦交流,頻率,答案,外部,選定掃描,13.外部信號輸入端：包括“ ”、“X輸入”和“ ”三個接線柱，其中“ ”是公共端. 14. 選擇開關：“DC”代表 ，“AC”代表 . 15. 選擇開關.,Y輸入,地,地,交直流,直流,交流,答案,同步極性,二、使用示波器,(1)打開示波器電源開關后，為什么要預熱12分鐘后再開始使用？,答案 示波管中的電子槍需要預熱，才有電子發(fā)射出來.,導學探究,答案,(2)調節(jié)亮斑前，為什么要先把輝度調節(jié)旋鈕反轉到底？豎直、水平位移旋鈕調到中間位置？衰減調節(jié)旋鈕置于最高擋？掃描范圍旋鈕置于“外X”擋？,答案 以免開機時亮度太大損壞示波管；使圖像位于屏幕中央；使波形不要太大，超出屏幕范圍；不加掃描電壓，使圖像在水平中央位置.,觀察亮斑及亮斑移動. (1)看亮斑：輝度旋鈕逆時針轉到底，豎直位移和水平位移旋鈕旋到 ，掃描范圍旋鈕置“外X”擋.輝度旋鈕最弱是為了當亮斑出現(xiàn)時不會過亮燒壞熒光屏，后面可慢慢調節(jié)到較合適亮度.豎直位移和水平位移旋鈕旋到 ，目的是為了使亮斑出現(xiàn)時能出現(xiàn)在屏幕上，而不會跑到屏幕外.亮斑出現(xiàn)了，調節(jié) 旋鈕和 旋鈕，使亮斑最圓最小.調節(jié) 和 旋鈕觀察亮斑上下和水平移動.,知識梳理,中間,聚焦,中間,水平位移,輔助聚焦,答案,豎直位移,(2)觀察亮斑移動(掃描)：把衰減調到1，掃描范圍旋鈕調到最低擋，掃描微調到逆時針轉到底.目的是使掃描頻率最小.掃描一次的時間是亮點從左邊運動到右邊所用的時間，掃描頻率則是一秒鐘從左邊到右邊運動的次數.要看到是一個亮點運動，必須使頻率小.當看到亮斑運動后，調節(jié)掃描微調旋鈕，可看到亮斑運動得更快，最后變成了一條亮線.,如圖2甲為示波器面板，圖乙為一信號源.,即學即用,圖2,(1)若要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號的波形，應將信號源的a端與示波器面板上的_連接柱相連，b端與_連接柱相連.,解析答案,解析 示波器內部配有X掃描信號，其掃描頻率的最低由掃描范圍旋鈕和微調旋鈕共同調節(jié)，要測試其他信號源，只要將其加在Y輸入即可，同時信號源的接地端和示波器的“地”相接，故應依次填：Y輸入、地.,Y輸入,地,(2)若示波器所顯示的輸入波形如圖丙所示，要將波形上移，應調節(jié)面板上的_旋鈕；要使此波形橫向展寬，應調節(jié)_旋鈕；要使屏上能夠顯示2個完整的波形，應調節(jié)_旋鈕.,解析答案,解析 波形的上下移動靠調節(jié)“”旋鈕來實現(xiàn)，左右移動靠調節(jié)“ ”旋鈕來完成，橫向展寬要靠X增益旋鈕來完成；要使屏上顯示2個完整波形要用掃描范圍和掃描微調旋鈕完成，所以依次應填：(或旋鈕6)、X增益、掃描范圍和掃描微調.,X增益,掃描范圍和掃描微調,返回,例1 電子槍發(fā)射出的電子打在熒光屏上時，會在那里產生一個亮斑，如果在熒光屏上得到如圖3所示的亮斑P，那么示波管中的( ),一、對示波器原理的理解,典例精析,答案,圖3,A.極板X應帶正電 B.極板X應帶正電 C.極板Y應帶正電 D.極板Y應帶正電,BC,例2 用示波器觀察頻率為900 Hz的正弦電壓信號.把該信號接入示波器Y輸入.,二、使用示波器,圖4,(1)當屏幕上出現(xiàn)如圖4所示的波形時，應調節(jié)_ _旋鈕.如果正弦波的正負半周均超出了屏幕的范 圍，應調節(jié)_或_旋鈕，或這兩個旋鈕配合 使用，以使正弦波的整個波形出現(xiàn)在屏幕內.,解析 屏幕上的波形位置偏上，應該調節(jié)“豎直位移”或調節(jié)“”旋鈕使其向下移動到屏幕中心；如果正弦波的正、負半周均超出屏幕的范圍，說明波形在豎直方向上的最大距離(波幅)過大，應該調節(jié)“Y增益”旋鈕使波幅減小，或者調節(jié)“衰減”旋鈕使整個波形縮??；,解析答案,豎直位移,(或),衰減,Y增益,圖4,(2)如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個完整的正弦波形，應將 _旋鈕置于_的位置，然后調節(jié)_ 旋鈕.,解析 如果需要屏幕上出現(xiàn)一個完整的正弦波形，則 應使橫向掃描頻率等于900 Hz的正弦電壓的頻率.首先 應將“掃描范圍”旋鈕置于“1 000”擋的位置，然后調節(jié)“掃描微調”旋鈕，使掃描頻率達到900 Hz即可形成穩(wěn)定的波形.,解析答案,掃描范圍,1 000擋,掃描微調,圖4,例3 圖5中(1)所示是示波管的原理圖，它是由電子槍、豎直偏轉電極YY、水平偏轉電極XX和熒光屏組成.電子槍發(fā)射的電子打在熒光屏上將出現(xiàn)亮點，不加任何電壓時，電子打在熒光屏中心.若亮點很快移動，由于視覺暫留關系，能在熒光屏上看到一條亮線.現(xiàn)在加上頻率較高的偏轉電壓，則( ),圖5,A.如果只在偏轉電極XX上加上如圖(2)所示的電壓，應觀察到一條水平 亮線 B.如果只在偏轉電極YY上加上如圖(3)所示UUmsin t的電壓，應觀察 到一條正弦曲線如圖(4) C.如果在偏轉電極YY上加上如圖(3)所示UUmsin t的電壓，同時在偏 轉電極XX上加上圖(2)所示的電壓，應觀察到一條正弦曲線如圖(5) D.如果在偏轉電極YY上加上如圖(3)所示UUmsin t，同時在偏轉電極 XX上加上圖(2)所示的電壓，應觀察到一條正弦曲線如圖(4),返回,解析答案,歸納總結,解析 如果在偏轉電極XX上加上如圖(2)所示的電壓，應觀察到一條水平的亮線，故A正確； 如果只在偏轉電極YY上加上如圖(3)所示UUmsin t的電壓，則在水平向不運動，只在豎直向偏轉，應觀察到一條豎直的亮線.故B錯誤； 如果在偏轉電極YY上加上如圖(3)所示UUmsin t的電壓，同時在偏轉電極XX上加上圖(2)所示的電壓，因圖(2)中的電壓為單一方向上，則形成的圖像只在O點的一側為圖(4)，故C錯誤，而D正確. 答案 AD,歸納總結,歸納總結,1.觀察正弦波或余弦波：若外加的是正弦交變電壓，當掃描頻率是交變電壓整數倍時可在屏上看到正弦波形. 正弦波的形成：亮斑從左到右運動的時間若剛好等于交變電壓的周期，則在屏上出現(xiàn)一個完整正弦波形，若是交變電壓周期的兩倍，則出現(xiàn)兩個完整波形. 2.注意豎直位移旋鈕、水平位移旋鈕和X增益、Y增益之間區(qū)別：一個是調節(jié)平衡位置上下運動，一個是調節(jié)上下運動振幅.一個是調節(jié)水平掃描中心位置，一個是調節(jié)掃描幅度.,歸納總結,3.注意衰減和Y增益之間的關系，衰減是大幅度調節(jié)振幅，1是不衰減，10表示振幅變?yōu)樵瓉淼氖种唬?00表示變?yōu)樵瓉淼囊话俜种?而Y增益是較小范圍調節(jié)振幅. 注意掃描范圍旋鈕和掃描微調旋鈕配合調節(jié)掃描頻率，如要調到頻率為900 Hz，則先把掃描范圍旋鈕打在1 000 Hz處，再調節(jié)掃描微調旋鈕使頻率在1 000 Hz左右小范圍變動，可調到900 Hz.,返回,1.在“練習使用示波器”的實驗中，關于豎直位移旋鈕和Y增益旋鈕的作用，下列說法正確的是( ) A.豎直位移旋鈕用來調節(jié)圖像在豎直方向的位置，Y增益旋鈕用來調節(jié)圖 像在豎直方向的幅度 B.豎直位移旋鈕用來調節(jié)圖像在豎直方向的幅度，Y增益旋鈕用來調節(jié)圖 像在豎直方向的位置 C.豎直位移旋鈕和Y增益旋鈕都是用來調節(jié)圖像在豎直方向的位置的 D.豎直位移旋鈕和Y增益旋鈕都是用來調節(jié)圖像在豎直方向的幅度的,達標檢測,1,2,3,4,解析答案,解析 豎直位移旋鈕可以調節(jié)圖像在屏幕豎直方向的位置，使觀察的信號位于屏幕中央，Y增益旋鈕則用來調節(jié)圖像在豎直方向的幅度，故A正確，B、C、D錯誤. 答案 A,1,2,3,4,答案,2.如圖6所示為示波器面板，屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗且模糊不清的波形.,1,2,3,4,圖6,(1)若要增大顯示波形的亮度，應調節(jié)_ 旋鈕. (2)若要屏上波形線條變細且邊緣清晰，應調節(jié) _旋鈕. (3)若要將波形曲線調至屏中央，應調節(jié)_ _與_旋鈕.,輝度(或寫為 ),聚焦(或寫為 ),豎直位移(或寫,為),水平位移(或寫為 ),A.示波器的掃描范圍應置于“外X”擋 B.“DC”、“AC”開關應置于“DC”位置 C.當亮斑如圖乙所示在A位置時，將圖中滑動變阻器 滑動觸頭向左移動，則A點下移 D.改變圖甲電池的極性，圖乙的亮斑將向下偏移,3.(多選)如圖7所示，利用示波器觀察亮斑在豎直方向的偏移時，下列做法正確的是( ),1,2,3,4,圖7,解析答案,解析 因豎直方向有偏轉，水平方向無偏轉，所以示波器的掃描范圍應置于“外X”擋，故A正確； 應輸入直流電信號，B正確； 改變電源極性，偏轉方向也反了，故D正確. 滑動變阻器觸頭向左移動，電阻R變大，由閉合電路歐姆定律可得輸入的電壓也變大，偏轉位移變大，故C錯誤. 答案 ABD,1,2,3,4,4.示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉電極和熒光屏組成.,1,2,3,4,圖8,(1)(多選)如圖8所示，如果在熒光屏上P點出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的( ) A.極板X應帶正電 B.極板X應帶正電 C.極板Y應帶正電 D.極板Y應帶正電,解析答案,解析 示波管中電子向第一象限偏轉，說明水平方向受力向右，豎直方向受力向上，所以極板X應帶正電，極板Y應帶正電，故答案選A、C. 答案 AC,1,2,3,4,(2)如果只在偏轉電極XX上加如圖9所示的電壓，試在圖中畫出所觀察到的波形圖.,1,2,3,4,解析答案,圖9,解析 如果只在偏轉電極XX上加如圖所示的電壓，電子只在水平方向發(fā)生偏轉，豎直方向不會偏轉，故圖像為,1,2,3,4,答案 見解析圖,(3)如果只在偏轉電極YY上加如圖所示的電壓，試在圖中畫出所觀察到的波形圖.,1,2,3,4,圖9,解析答案,解析 如果只在偏轉電極YY上加如圖所示的電壓，電子只在豎直方向發(fā)生偏轉，水平方向不會偏轉，故圖像為,1,2,3,4,答案 見解析圖,(4)如果在偏轉電極XX上加如圖所示的電壓，同時在偏轉電極YY上加如圖所示的電壓，試在圖中畫出所觀察到的波形圖.,1,2,3,4,解析答案,圖9,返回,解析 如果在偏轉電極XX上加如圖所示的電壓，同時在偏轉電極YY上加如圖所示的電壓，X方向為偏轉電壓，Y方向為掃描電壓，因為周期相同，所以屏幕上出現(xiàn)一個完整的正弦波形.所以圖像為,1,2,3,4,返回,答案 見解析圖,