2018-2019學(xué)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

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1、3 示波器的使用,第二章 交變電流,學(xué)習(xí)目標(biāo),知識(shí)探究,典例精析,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1.了解示波器面板上各個(gè)旋鈕的名稱及作用. 2.練習(xí)使用示波器觀察交流電的波形.,一、認(rèn)識(shí)示波器,,答案,如圖1所示為編號(hào)對(duì)應(yīng)的旋鈕名稱及作用如下：,,知識(shí)探究,,,導(dǎo)學(xué)探究,圖1,1.電源開關(guān). 2.電源指示燈：開啟 ，進(jìn)行預(yù)熱，指示燈亮. 3.輝度調(diào)節(jié)旋鈕：用來調(diào)節(jié)圖像 .,電源開關(guān),亮度,4. 調(diào)節(jié)旋鈕 5.輔助 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(huì)聚成一個(gè)小亮斑.,聚焦,聚焦,10. 調(diào)節(jié)旋鈕：最右邊的“ ”符號(hào)表示機(jī)內(nèi)提供 信號(hào). 11.掃描范圍旋鈕：用來調(diào)節(jié)掃描電壓的 范圍，其

2、中最右邊的“外X”擋是指使用 輸入的掃描電壓. 12.掃描微調(diào)旋鈕：在 范圍內(nèi)調(diào)節(jié)掃描頻率.,這兩個(gè)旋鈕可以分別調(diào)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(gè)旋鈕可以分別調(diào)節(jié)圖像的 和 位置.,8.Y增益調(diào)節(jié)旋鈕 9.X增益調(diào)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(hào)輸入端：包括“ ”、“X輸入”和“ ”三個(gè)接線柱，其中“ ”是公共端. 14. 選擇開關(guān)：“DC”代表 ，“AC”代表 . 15. 選擇開關(guān).,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

3、示波器電源開關(guān)后，為什么要預(yù)熱1～2分鐘后再開始使用？,答案 示波管中的電子槍需要預(yù)熱，才有電子發(fā)射出來.,,,導(dǎo)學(xué)探究,,答案,(2)調(diào)節(jié)亮斑前，為什么要先把輝度調(diào)節(jié)旋鈕反轉(zhuǎn)到底？豎直、水平位移旋鈕調(diào)到中間位置？衰減調(diào)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(jī)時(shí)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(dòng). (1)看亮斑：輝度旋鈕逆時(shí)針轉(zhuǎn)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(dāng)亮斑出現(xiàn)時(shí)不會(huì)過亮燒壞熒光屏，后面可慢慢調(diào)節(jié)到較合適亮度.豎直位移和水平

4、位移旋鈕旋到 ，目的是為了使亮斑出現(xiàn)時(shí)能出現(xiàn)在屏幕上，而不會(huì)跑到屏幕外.亮斑出現(xiàn)了，調(diào)節(jié) 旋鈕和 旋鈕，使亮斑最圓最小.調(diào)節(jié) 和 旋鈕觀察亮斑上下和水平移動(dòng).,,,知識(shí)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(dòng)(掃描)：把衰減調(diào)到1，掃描范圍旋鈕調(diào)到最低擋，掃描微調(diào)到逆時(shí)針轉(zhuǎn)到底.目的是使掃描頻率最小.掃描一次的時(shí)間是亮點(diǎn)從左邊運(yùn)動(dòng)到右邊所用的時(shí)間，掃描頻率則是一秒鐘從左邊到右邊運(yùn)動(dòng)的次數(shù).要看到是一個(gè)亮點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，必須使頻率小.當(dāng)看到亮斑運(yùn)動(dòng)后，調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕，可看到亮斑運(yùn)動(dòng)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(hào)源

5、.,,,即學(xué)即用,圖2,(1)若要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)出的正弦交流信號(hào)的波形，應(yīng)將信號(hào)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(nèi)部配有X掃描信號(hào)，其掃描頻率的最低由掃描范圍旋鈕和微調(diào)旋鈕共同調(diào)節(jié)，要測(cè)試其他信號(hào)源，只要將其加在Y輸入即可，同時(shí)信號(hào)源的接地端和示波器的“地”相接，故應(yīng)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(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2個(gè)完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié)____________________旋鈕.,,解析答

6、案,解析 波形的上下移動(dòng)靠調(diào)節(jié)“↑↓”旋鈕來實(shí)現(xiàn)，左右移動(dòng)靠調(diào)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(gè)完整波形要用掃描范圍和掃描微調(diào)旋鈕完成，所以依次應(yīng)填：↑↓(或旋鈕6)、X增益、掃描范圍和掃描微調(diào).,↑↓,X增益,掃描范圍和掃描微調(diào),返回,例1 電子槍發(fā)射出的電子打在熒光屏上時(shí)，會(huì)在那里產(chǎn)生一個(gè)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(duì)示波器原理的理解,,典例精析,,答案,圖3,A.極板X應(yīng)帶正電 B.極板X′應(yīng)帶正電 C.極板Y應(yīng)帶正電 D.極板Y′應(yīng)帶正電,BC,例2 用示波器觀察頻率為900 Hz的正弦電壓信號(hào).把該信號(hào)接

7、入示波器Y輸入.,二、使用示波器,圖4,(1)當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖4所示的波形時(shí)，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(gè)旋鈕配合 使用，以使正弦波的整個(gè)波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi).,解析 屏幕上的波形位置偏上，應(yīng)該調(diào)節(jié)“豎直位移”或調(diào)節(jié)“↑↓”旋鈕使其向下移動(dòng)到屏幕中心；如果正弦波的正、負(fù)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(yīng)該調(diào)節(jié)“Y增益”旋鈕使波幅減小，或者調(diào)節(jié)“衰減”旋鈕使整個(gè)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(gè)完整

8、的正弦波形，應(yīng)將 ________旋鈕置于________的位置，然后調(diào)節(jié)________ 旋鈕.,解析 如果需要屏幕上出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形，則 應(yīng)使橫向掃描頻率等于900 Hz的正弦電壓的頻率.首先 應(yīng)將“掃描范圍”旋鈕置于“1 000”擋的位置，然后調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)”旋鈕，使掃描頻率達(dá)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(diào),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(zhuǎn)電極YY′、水平偏轉(zhuǎn)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(diǎn)，不加任何電壓時(shí)，電子打在熒光屏中心.若亮點(diǎn)很快移動(dòng)，由于視覺暫留關(guān)系，能在熒

9、光屏上看到一條亮線.現(xiàn)在加上頻率較高的偏轉(zhuǎn)電壓，則( ),圖5,A.如果只在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加上如圖(2)所示的電壓，應(yīng)觀察到一條水平 亮線 B.如果只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上如圖(3)所示U＝Umsin ωt的電壓，應(yīng)觀察 到一條正弦曲線如圖(4) C.如果在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上如圖(3)所示U＝Umsin ωt的電壓，同時(shí)在偏 轉(zhuǎn)電極XX′上加上圖(2)所示的電壓，應(yīng)觀察到一條正弦曲線如圖(5) D.如果在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上如圖(3)所示U＝Umsin ωt，同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極 XX′上加上圖(2)所示的電壓，應(yīng)觀察到一條正弦曲線如圖(4),,返回,解析答案,歸納總結(jié),解析 如果在偏轉(zhuǎn)

10、電極XX′上加上如圖(2)所示的電壓，應(yīng)觀察到一條水平的亮線，故A正確； 如果只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上如圖(3)所示U＝Umsin ωt的電壓，則在水平向不運(yùn)動(dòng)，只在豎直向偏轉(zhuǎn)，應(yīng)觀察到一條豎直的亮線.故B錯(cuò)誤； 如果在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加上如圖(3)所示U＝Umsin ωt的電壓，同時(shí)在偏轉(zhuǎn)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(diǎn)的一側(cè)為圖(4)，故C錯(cuò)誤，而D正確. 答案 AD,,歸納總結(jié),歸納總結(jié),,1.觀察正弦波或余弦波：若外加的是正弦交變電壓，當(dāng)掃描頻率是交變電壓整數(shù)倍時(shí)可在屏上看到正弦波形. 正弦波的形成：亮斑從左到右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間若剛好等

11、于交變電壓的周期，則在屏上出現(xiàn)一個(gè)完整正弦波形，若是交變電壓周期的兩倍，則出現(xiàn)兩個(gè)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(gè)是調(diào)節(jié)平衡位置上下運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是調(diào)節(jié)上下運(yùn)動(dòng)振幅.一個(gè)是調(diào)節(jié)水平掃描中心位置，一個(gè)是調(diào)節(jié)掃描幅度.,,歸納總結(jié),,3.注意衰減和Y增益之間的關(guān)系，衰減是大幅度調(diào)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(diào)節(jié)振幅. 注意掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕配合調(diào)節(jié)掃描頻率，如要調(diào)到頻率為900 Hz，則先把掃描范圍旋鈕打在1 000 Hz處，再調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕使頻率在1 000 Hz左右小范圍

12、變動(dòng)，可調(diào)到900 Hz.,,返回,1.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增益旋鈕的作用，下列說法正確的是( ) 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增益旋鈕都是用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度的,,達(dá)標(biāo)檢測(cè),1,2,3,4,,解析答案,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(hào)位于屏幕中央，Y增益旋鈕則用來調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度，故

13、A正確，B、C、D錯(cuò)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(yīng)調(diào)節(jié)______________ 旋鈕. (2)若要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié) ________________旋鈕. (3)若要將波形曲線調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)_____________ ________與_____________________旋鈕.,輝度(或?qū)憺? ),聚焦(或?qū)憺? ),豎直位移(或?qū)?為↑↓),水平位移(或?qū)憺? ),A.示波器的掃描范圍應(yīng)置于“外X”擋 B.“DC”

14、、“AC”開關(guān)應(yīng)置于“DC”位置 C.當(dāng)亮斑如圖乙所示在A位置時(shí)，將圖中滑動(dòng)變阻器 滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)，則A點(diǎn)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(shí)，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(zhuǎn)，水平方向無偏轉(zhuǎn)，所以示波器的掃描范圍應(yīng)置于“外X”擋，故A正確； 應(yīng)輸入直流電信號(hào)，B正確； 改變電源極性，偏轉(zhuǎn)方向也反了，故D正確. 滑動(dòng)變阻器觸頭向左移動(dòng)，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(zhuǎn)位移變大，故C錯(cuò)誤. 答案 ABD,1,2,3,4,4.示波管是示波器的核心部

15、件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)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(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的( ) A.極板X應(yīng)帶正電 B.極板X′應(yīng)帶正電 C.極板Y應(yīng)帶正電 D.極板Y′應(yīng)帶正電,,解析答案,解析 示波管中電子向第一象限偏轉(zhuǎn)，說明水平方向受力向右，豎直方向受力向上，所以極板X應(yīng)帶正電，極板Y應(yīng)帶正電，故答案選A、C. 答案 AC,1,2,3,4,(2)如果只在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加如圖9①所示的電壓，試在圖③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(zhuǎn)電極XX′上加如圖①所示的電壓，電子只在水平方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，豎直方向不

16、會(huì)偏轉(zhuǎn)，故圖像為,1,2,3,4,答案 見解析圖,(3)如果只在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加如圖②所示的電壓，試在圖④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(zhuǎn)電極YY′上加如圖②所示的電壓，電子只在豎直方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)，水平方向不會(huì)偏轉(zhuǎn)，故圖像為,1,2,3,4,答案 見解析圖,(4)如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′上加如圖①所示的電壓，同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加如圖②所示的電壓，試在圖⑤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(zhuǎn)電極XX′上加如圖①所示的電壓，同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極YY′上加如圖②所示的電壓，X方向?yàn)槠D(zhuǎn)電壓，Y方向?yàn)閽呙桦妷海驗(yàn)橹芷谙嗤?，所以屏幕上出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形.所以圖像為,,1,2,3,4,返回,答案 見解析圖,