第頁[目標(biāo)定位]1.知道示波器面板上各按鈕的名稱及功能.2.了解示波器的工作原理.3.掌握示波器的根本調(diào)節(jié)方法：可以用示波器測量電學(xué)中的一些物理量；能解決簡單的物理問題.一、示波器的構(gòu)造及原理1.構(gòu)造：示波器核心局部是示波管，示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成，如圖1所示.圖12.示波器的工作原理示波管內(nèi)的電子槍發(fā)射電子，電子被加速電場加速后，進(jìn)入豎直、水平的兩對偏轉(zhuǎn)電極，當(dāng)兩對電極都沒有加電壓時，電子束將沿直線運(yùn)動打在熒光屏，在屏上出現(xiàn)亮點(diǎn)，假設(shè)在x、y軸加上不同的偏轉(zhuǎn)電壓，電子將發(fā)生不同程度的偏轉(zhuǎn)，然后打到熒光屏上，并在屏上不同位置出現(xiàn)亮點(diǎn).二、認(rèn)識示波器面板上的旋鈕如圖2所示，試寫出編號對應(yīng)的旋鈕名稱及作用.圖21.電源開關(guān).2.電源指示燈：開啟電源開關(guān)，進(jìn)行預(yù)熱，這時指示燈亮.3.輝度調(diào)節(jié)旋鈕：用來調(diào)節(jié)圖像亮度.eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(4.聚焦調(diào)節(jié)旋鈕,5.輔助聚焦調(diào)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.eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(6.豎直位移旋鈕,7.水平位移旋鈕))這兩個旋鈕可以分別調(diào)節(jié)圖像的豎直和水平位置.eq\b\lc\\rc\}(\a\vs4\al\co1(8.Y增益調(diào)節(jié)旋鈕,9.X增益調(diào)節(jié)旋鈕))這兩個旋鈕可以分別調(diào)節(jié)圖像在Y方向和X方向的幅度.10.衰減調(diào)節(jié)旋鈕：最右邊的“〞符號表示機(jī)內(nèi)提供正弦交流信號.11.掃描范圍旋鈕：用來調(diào)節(jié)掃描電壓的頻率范圍，其中最右邊的“外X〞擋是指使用外部輸入的掃描電壓.12.掃描微調(diào)旋鈕：在選定掃描范圍內(nèi)調(diào)節(jié)掃描頻率.13.外部信號輸入端：包括“Y輸入〞“X輸入〞和“地〞三個接線柱，其中“地〞是公共端.14.交直流選擇開關(guān)：“DC〞代表直流，“AC〞代表交流.15.同步極性選擇開關(guān).三、練習(xí)使用示波器1.在“Y輸入〞和“地〞間加直流電壓，觀察亮斑的移動把“交直流開關(guān)〞扳到直流擋(DC)位置，掃描范圍旋鈕轉(zhuǎn)到最右端“外X〞擋，衰減調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到“100〞擋，連接電路如圖3所示，可以觀察到亮斑向上偏移.圖3(1)調(diào)節(jié)“Y增益〞旋鈕，直到亮斑移動距離適中為止.(2)調(diào)節(jié)滑動變阻器的滑片，改變輸入電壓，觀察亮斑移動距離的變化.(3)改變輸入電壓的極性，可以觀察到亮斑向下偏移.(4)扳動“同步極性選擇開關(guān)〞，觀察亮斑的偏移方向發(fā)生改變.2.觀察掃描(1)把圖3中的直流電壓改加到“X輸入〞上，觀察亮斑發(fā)生水平偏移，把“X增益〞旋鈕順時針轉(zhuǎn)到eq\f(1,3)處，觀察該過程中亮斑偏移距離的變化.(2)撤去外加直流電壓，把“掃描范圍〞旋鈕置于最低擋，“掃描微調(diào)〞旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底，可以觀察到亮斑從左向右移動，并迅速返回左端.(3)調(diào)節(jié)“X增益〞旋鈕，可以觀察到亮斑移動距離變化.(4)改變掃描頻率，熒光屏上的亮斑變成一條亮線.3.觀察正弦交流電壓波形(1)把“掃描范圍〞旋鈕調(diào)到第一擋“(10～100Hz)〞，“衰減調(diào)節(jié)〞旋鈕調(diào)到第四擋(衰減1000倍)，接入照明電路，再調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕，直到屏幕出現(xiàn)穩(wěn)定的波形為止.(2)觀察機(jī)內(nèi)的正弦信號波形，把示波器的“掃描范圍〞旋鈕調(diào)到第一擋(10～100Hz)，“衰減調(diào)節(jié)〞旋鈕調(diào)到最右端的“〞處，再調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕，直到屏幕出現(xiàn)穩(wěn)定波形為止.(3)調(diào)節(jié)“Y增益〞旋鈕，觀察到正弦曲線在豎直方向的高度改變；調(diào)節(jié)“X增益〞旋鈕，觀察到正弦曲線在水平方向的長度改變.(4)扳動“同步極性選擇開關(guān)〞，熒光屏上的正弦曲線平移了半個周期.四、考前須知1.在開啟示波器前，應(yīng)進(jìn)行的操作是：(1)輝度調(diào)節(jié)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底；(2)豎直位移和水平位移旋鈕轉(zhuǎn)到中間位置；(3)衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于最大擋(1000擋)；(4)掃描范圍旋鈕置于“外X〞擋.2.關(guān)機(jī)前必須進(jìn)行的操作是，將輝度調(diào)節(jié)旋鈕逆時針旋轉(zhuǎn)到底，再斷開電源開關(guān).深度思考(1)翻開電源開關(guān)后，為什么要預(yù)熱1～2分鐘后再開始使用？(2)調(diào)節(jié)亮斑前，為什么要先把輝度旋鈕反轉(zhuǎn)到底？豎直、水平位移旋鈕調(diào)到中間位置衰減置于最高擋？掃描置于“外X〞擋？答案(1)示波管中的電子槍需要預(yù)熱，才有電子發(fā)射出來.(2)以免開機(jī)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，超出屏幕范圍不加描電壓，圖像在水平中央位置.例1如圖4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.圖4(1)假設(shè)要增大顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕.(2)假設(shè)要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié)______旋鈕.(3)假設(shè)要將波形曲線調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)________與______旋鈕.答案(1)輝度(或?qū)憺?(2)聚焦(或?qū)憺椤?(3)豎直位移(或?qū)憺椤?水平位移(或?qū)憺?例2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〞開關(guān)置于________位置，以給示波器輸入一個直流電壓.(2)為給示波器輸入一個Y方向的直流電壓(要求電壓從零開始逐漸增加)，請將圖5中器材與示波器連成正確的電路.圖5(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圖形，現(xiàn)要使它在水平方向出現(xiàn)一條直線的方法是()A.逆時針旋轉(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)假設(shè)在示波器的“Y輸入〞和“地〞之間加上如圖6所示的電壓，而掃描范圍旋鈕置于“外X〞擋，那么此時屏上應(yīng)出現(xiàn)的情形是以下圖中的()圖6解析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〞開關(guān)置于“DC〞位置，以給示波器輸入一個直流電壓.電路的連接要求符合電壓是從零開始逐漸增加的，故“Y輸入〞端電勢要比接“地〞端電勢高.當(dāng)圖形自左向右移動，假設(shè)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，在光屏上出現(xiàn)的是豎直方向上的一個亮斑，C正確.答案(1)中心DC(2)電路如下圖(3)D(4)C1.(練習(xí)使用示波器)欲使屏上出現(xiàn)一條豎直亮線，應(yīng)怎樣調(diào)節(jié)示波器？答案在屏上已出現(xiàn)亮線(或亮斑)的前提下，將掃描范圍旋鈕置于“外X〞擋，衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“〞擋.(假設(shè)在其他擋位，也可從“Y輸入〞加一變化較快的電壓)解析當(dāng)掃描范圍旋鈕置于“外X〞擋時，不使用機(jī)內(nèi)的鋸齒波掃描電壓，即X1、X2上不加電壓，把衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于“〞擋時機(jī)內(nèi)提供正弦交流信號(即加在Y1、Y2上為正弦電流).故電子只在豎直方向偏轉(zhuǎn)，連續(xù)不斷的偏轉(zhuǎn)電子打在屏上成為一條豎直亮線.2.(練習(xí)使用示波器)示波器面板如圖7所示，其中甲圖為一信號源.圖7(1)假設(shè)要觀測此信號源發(fā)出的正弦交流信號的波形(正弦交流信號的電流i隨時間t做周期性變化的圖像如圖乙所示)，應(yīng)將信號源的a端與示波器面板上的________接線柱相連，b端與________接線柱相連.(2)假設(shè)示波器所顯示的輸入波形如圖丙所示，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的________旋鈕；要使此波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕；要使屏上能夠顯示3個完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕.答案(1)Y輸入地(2)豎直位移X增益掃描范圍和掃描微調(diào)解析觀察外部輸入信號，應(yīng)把信號源接“Y輸入〞和“地〞接線柱，通過調(diào)節(jié)豎直位移旋鈕(↓↑)可將波形上移，通過調(diào)節(jié)X增益旋鈕可使波形橫向展寬.通過調(diào)節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕可使波形數(shù)改變.題組一練習(xí)使用示波器1.(多項(xiàng)選擇)關(guān)于示波器上交直流選擇開關(guān)“DC〞和“AC〞，以下說法中正確的選項(xiàng)是()A.輸入直流信號，置于“DC〞或“AC〞均有信號進(jìn)入示波器B.輸入交流信號，置于“DC〞或“AC〞均有信號進(jìn)入示波器C.輸入直流信號，置于“DC〞有信號進(jìn)入示波器D.輸入交流信號，置于“AC〞有信號進(jìn)入示波器答案CD2.在“練習(xí)使用示波器〞的實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于豎直位移旋鈕和Y增益調(diào)節(jié)旋鈕的作用，以下說法正確的選項(xiàng)是()A.豎直位移旋鈕用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的位置，Y增益調(diào)節(jié)旋鈕用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度B.豎直位移旋鈕用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度，Y增益調(diào)節(jié)旋鈕用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的位置C.豎直位移旋鈕和Y增益調(diào)節(jié)旋鈕都是用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的位置的D.豎直位移旋鈕和Y增益調(diào)節(jié)旋鈕都是用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度的答案A解析豎直位移旋鈕可以調(diào)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增益調(diào)節(jié)旋鈕那么用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度.故A正確，B、C、D錯誤.3.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“〞擋，掃描范圍旋鈕置于“外X〞擋，“X輸入〞與“地〞之間未接信號輸入電壓，他在示波器熒光屏上看到的圖像可能是以下圖中的()答案B4.(多項(xiàng)選擇)在“練習(xí)使用示波器〞實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)欲按要求先在熒光屏上調(diào)出亮斑，為此，他進(jìn)行了如下操作：首先經(jīng)輝度調(diào)節(jié)旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底，豎直位移旋鈕和水平位移旋鈕轉(zhuǎn)到某位置，將衰減調(diào)節(jié)旋鈕置于1000擋，掃描范圍旋鈕置于“外X〞擋.然后翻開電源開關(guān)(指示燈亮)，過2min后，順時針旋轉(zhuǎn)輝度調(diào)節(jié)旋鈕，結(jié)果屏上始終無亮斑出現(xiàn)(示波器完好).那么，他應(yīng)再調(diào)節(jié)以下哪個旋鈕才有可能在屏上出現(xiàn)亮斑()A.豎直位移旋鈕 B.水平位移旋鈕C.聚焦調(diào)節(jié)旋鈕 D.輔助聚焦調(diào)節(jié)旋鈕答案AB解析由題意知示波器的偏轉(zhuǎn)電極Y1、Y2與X1、X2上都沒加電壓，亮斑應(yīng)在屏的中央，假設(shè)不在中央(或沒有亮斑)應(yīng)調(diào)節(jié)豎直位移旋鈕和水平位移旋鈕.5.某學(xué)生在做“練習(xí)使用示波器〞的實(shí)驗(yàn)時，將衰減旋鈕撥到“〞擋，將掃描旋鈕撥到10～100Hz擋，然后再調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕，當(dāng)示波器熒光屏上出現(xiàn)兩個完整的正弦波形時，其頻率為()A.10HzB.25HzC.50HzD.100Hz答案B解析由示波器的工作原理知，當(dāng)把衰減旋鈕調(diào)到“〞擋時，是由機(jī)內(nèi)提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的50Hz的交流電壓，當(dāng)掃描頻率也等于50Hz時，熒光屏上應(yīng)出現(xiàn)1個完整的正弦波形，現(xiàn)在熒光屏上出現(xiàn)兩個完整的正弦波形，掃描頻率應(yīng)是交流信號電壓變化頻率的一半，所以掃描頻率應(yīng)是25Hz.6.示波器使用結(jié)束時應(yīng)注意及時關(guān)機(jī)，關(guān)機(jī)的以下操作順序正確的選項(xiàng)是()A.先斷開電源開關(guān)，再將“輝度調(diào)節(jié)〞旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底B.先斷開電源開關(guān)，再將“輝度調(diào)節(jié)〞旋鈕順時針轉(zhuǎn)到底C.先將“輝度調(diào)節(jié)〞旋鈕逆時針轉(zhuǎn)到底，再斷開電源開關(guān)D.先將“輝度調(diào)節(jié)〞旋鈕順時針轉(zhuǎn)到底，再斷開電源開關(guān)答案C題組二顯示外加信號的波形7.用示波器觀察交流信號時，在顯示屏上顯示出一個完整的波形(如圖1所示)，經(jīng)以下四組操作之一，使該信號顯示出兩個完整的波形，且波形幅度增大，此組操作是()圖1A.調(diào)整X增益旋鈕和豎直位移旋鈕B.調(diào)整X增益旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕C.調(diào)整掃描微調(diào)旋鈕和Y增益旋鈕D.調(diào)整水平位移旋鈕和Y增益旋鈕答案C解析調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕，減小掃描電壓的頻率，也就增大了其周期，而信號電壓的頻率不變，所以在掃描的一個周期內(nèi)顯示的完整波形個數(shù)增多.調(diào)節(jié)Y增益旋鈕即可使波形幅度增大，故C正確.8.示波器工作時，屏上顯示出如圖2甲所示的波形，且亮度較弱.要將波形由圖甲位置調(diào)節(jié)到圖乙的位置和波形且亮度增強(qiáng)，應(yīng)調(diào)節(jié)示波器面板上的______________旋鈕.圖2A.輝度旋鈕 B.聚焦旋鈕C.輔助聚焦旋鈕 D.豎直位移旋鈕E.“Y增益〞旋鈕 F.“X增益〞旋鈕G.水平位移旋鈕 H.掃描微調(diào)旋鈕I.衰減旋鈕 J.掃描范圍旋鈕K.同步極性選擇開關(guān)答案ADEFGK9.用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號.把該信號接入示波器Y輸入.圖3(1)當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖3所示的波形時，應(yīng)調(diào)節(jié)________旋鈕.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)________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(nèi).(2)如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個完整的正弦波形，應(yīng)將____________旋鈕置于__________的位置，然后調(diào)節(jié)____________旋鈕.答案(1)豎直