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視頻標簽：示波器的使用
所屬欄目：高中物理優質課視頻
視頻課題：教科版高二物理選修3-2第二章2.3示波器的使用-四川省 - 綿陽
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三、示波器的使用
教學目標
1.通過對示波管原理的復習，將示波器的各調節旋鈕與示波管原理結合，掌握各旋鈕的功能，學會使用示波器觀察交流電的波形，加深對正弦交流電的理解。
2.通過自己動手操作，培養理論聯系實際的習慣，提高動手實驗能力。
重點難點
重點：示波器各旋鈕的功能及調節。 難點：結合示波管的原理能正確使用示波器。 設計思想
本節是學生分組實驗課，教師結合示波管原理讓學生認識示波器。以學生的合作學習、自主動手操作為主，一是讓學生認識示波器面板上的各旋鈕及作用，二是讓學生自己動手調節示波器并用它觀察正弦交流電的波形，加深對正弦交流電的理解，提高動手操作能力。
教學資源
分組實驗器材，示波器若干，信號發生器，PPT 教學設計 復習引入 示波管的原理
1、了解示波器的基本構造 2、示波器的基本原理
（1）兩偏轉電極不加電壓
（2）水平偏轉電極加電壓；豎直偏轉電極不加電壓 （3）水平偏轉電極不加電壓；豎直偏轉電極加電壓 （4）兩偏轉電極同時加電壓 課堂學習
【學習活動1】:認識示波器面板上的旋鈕
出示一臺示波器為教具，投影示波器面板，與學生一起認識示波器面板上的旋鈕。教師將旋鈕分組，介紹各旋鈕的作用。
1.電源開關 2.指示燈
第一組：亮度調節
3.輝度調節旋鈕——用來調節圖像亮度
4.聚焦調節旋鈕——使電子束會聚，使熒光屏形成清晰的圖像 5.輔助聚集旋鈕——4、5配合使圖線線條清晰 第二組：豎直方向調節
6.豎直位移旋鈕——調節圖像在豎直方向的位置 8.Y增益旋鈕——調節圖像在豎直方向的幅度
10.衰減調節旋鈕——指加在偏轉電極上的信號按開關上的倍率衰減.“
”表示機內給豎直方向提供正弦變化的電壓
13.Y輸入、地——對應方向的輸入接線柱和公共接地接線柱 14.交直流選擇開關——“DC”表示直流，“AC”表示交流，“AC”只能通過交流信號，不能輸入直流信號.
第三組：水平方向調節
7.水平位移旋鈕——調節圖像在水平方向的位置 9.X增益旋鈕——調節圖像在水平方向的幅度
11.掃描范圍旋鈕——用來改變掃描電壓的頻率范圍，其中的“外X”表示由機外輸入的掃描信號提供水平掃描
12.掃描微調旋鈕——使掃描電壓頻率在選定范圍內連續變化 15.同步極性開關
教師示范：觀察正弦電壓圖線 a.掃描范圍調至第一檔，衰減調至“”
b.調節X、Y增益，使曲線變化 c.轉換同步極性，觀察波形的變化 【學習活動2】:練習使用各種基本調節 1.光屏上亮斑的調節
a.將輝度調至最低（為了當亮斑出現時不會過亮燒壞熒光屏），豎直、水平位移旋鈕居中（為了使亮斑出現時能出現在屏幕上），衰減倍率最大，掃描范圍調至“外X”
b.打開電源，預熱1-2分鐘（示波管中的電子槍需要預熱，才有電子發射出來）
c.調節輝度，使亮度適中
d.調節聚焦和輔助聚焦，使亮斑最小 e.調節豎直位移、水平位移、使亮斑移動 2.觀察掃描并進行調節
a.調節x增益至1/3處，掃描頻率至最低，觀察亮斑移動。
b.增大掃描頻率，觀察亮線。 c.調節x增益，觀察亮線長度變化。
3.在“Y”輸入和“地”之間加直流電壓，觀察亮斑的移動。（教材第40頁）
4.觀察正弦電壓圖線（教材第41頁） （1）觀察外加的正弦交流電壓波形 （2）觀察機內的正弦交流電壓波形
a.掃描范圍調至第一檔（10~100HZ），衰減調至“”。
b.調節X、Y增益，使曲線變化。 c.轉換同步極性，觀察波形的變化。 5.觀察其他交變電流的波形。 注意事項：
（1）首先必須熟悉各開關和旋鈕的作用才能進行調節 （2）注意各開關、旋鈕的狀態設置要合理 （3）亮度不宜過大，以免燒壞熒光屏 （4）開關、旋鈕用力適度，以防損壞
【學生活動3】:觀察思考 教科書“觀察與思考”，與學生共同思考解答，并演示。
1、示波器面板上的旋鈕除電源開關以外，主要分為以下三組： ①調節亮點大小和亮度的（圖2-3-1中的3、4、5）
②控制X軸位置、增益、掃描范圍的（圖2-3-1中的7、9、11、12）
③控制Y軸位置、增益的（圖2-3-1中的6、8、10）
2、如果不加任何掃描電壓，把正弦交流電的信號輸入示波器的“Y輸入”和“地”間，在示波器面板上將看到一條豎直亮線；把方波信號輸入到示波器的“Y輸入”和“地”間，在示波器面板上將看到上下各一個亮點，兩亮點間有一條淡的豎直亮線。
3、如果原來示波器的屏幕上看到一個完整的正弦波形，只要調節“掃描微調旋鈕”，把掃描頻率調為原來的一半即可在屏幕上看到兩個完整的正弦波形。
例題與練習
例1(多選)電子槍發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所示的亮斑P，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
答案 BC
練1在“練習使用示波器”實驗中，某同學將衰減調節旋鈕置于最右邊的“”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下列圖中的( )
答案 B
例2(用示波器顯示外加信號的波形)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(如圖所示)，經下列四組操作之一，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( )
A.調節X增益調節旋鈕和豎直位移旋鈕 B.調節X增益調節旋鈕和掃描微調旋鈕 C.調節掃描微調旋鈕和Y增益調節旋鈕 D.調節水平位移旋鈕和Y增益調節旋鈕 答案 C
練2某學生在做“練習使用示波器”的實驗時，將衰減調節旋鈕撥到“”擋，將掃描范圍旋鈕撥到10～100 Hz擋，然后再調節掃描微調旋鈕，當示波器熒光屏上出現兩個完整的正弦波形時，其頻率為( ) A.10 Hz B.25 Hz C.50 Hz D.100 Hz
答案 B
解析 由示波器的工作原理知，當把衰減調節旋鈕調到“
”擋時，
是由機內提供豎直方向的按正弦規律變化的50 Hz的交流電壓，當掃
描頻率也等于50 Hz時，熒光屏上應出現1個完整的正弦波形，現在熒光屏上出現兩個完整的正弦波形，掃描頻率應是交流信號電壓變化頻率的一半，所以掃描頻率應是25 Hz.
練3 (多選)圖中（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.電子槍發射的電子打在熒光屏上將出現亮點，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U＝Umsin ωt的電壓，應觀察到一條正弦曲線如圖(4)所示
C.如果在偏轉電極YY′上加上如圖(3)所示U＝Umsin ωt的電壓，同時在偏轉電極XX′上加上如圖(2)所示的電壓，應觀察到一條正弦曲線如圖(5)所示
D.如果在偏轉電極YY′上加上如圖(3)所示U＝Umsin ωt的電壓，同
時在偏轉電極XX′上加上如圖(2)所示的電壓，應觀察到一條正弦曲線如圖(4)所示 答案 AD
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