北京市第十一中学2023届高考物理二轮复习实验专题讲义：实验十五 示波器的使用

实验十五: 示波器的使用 实验目的： 示波器是研究各种电信号常用的一种电子仪器.示波器用示波管来显示各种电学量的变化情况，示波管内阴极发射的电子被加速后，轰击示波管的荧光屏发光，如果在电子轰击荧光屏前给电子运动区域加上一定的电场，则电子在电场的作用下会按电场的规律发生偏转。因此我们可以通过示波器内的电子线路，对我们要测量的电信号处理后，变成相应的电场，来观察和测量所加的物理量。 实验步骤： 一、认识示波器的面板 二、图是J2459型示波器的面板，其各旋钮开关的名称、作用应熟悉 1.辉度调节旋钮——用来调节图像亮度 2.聚焦调节旋钮 3.辅助聚集旋钮——二者配合使用使图线线条清晰 4.电源开关 5.指示灯 6.竖直位移旋钮 7.水平位移旋钮——分别用来调节图像在竖直和水平方向的位置. 8.Y增益旋钮 9.X增益旋钮——分别用来调节图像在竖直和水平方向的辐度 10.衰减调节旋钮——指加在偏转电极上的信号按开关上的倍率衰减.“∞”表示机内给竖直方向提供正弦变化的电压. 11.扫描范围旋钮——用来改变扫描电压的频率范围，其中的“外X”表示扫描电压机外输入的扫描信号提供水平扫描. 12.扫描微调旋钮——使扫描电压频率在选定范围内连续变化 13.Y输入、X输入、地——对应方向的输入接线柱和公共接地接线柱 14.交直流选择开关——“DC”表示直流，“AC”表示交流，“AC”只能通过交流信号，不能输入直流信号. 15.同步极性开关 三、练习使用各种基本调节 1.光屏上亮斑的调节 a.将辉度调至最低，竖直、水平位移旋钮居中，衰减倍率最大，扫描范围调至“外X” b.打开电源，预热1-2分钟 c.调节辉度，使亮度适中 d.调节聚焦和辅助聚焦，使亮斑最小 e.调节竖直位移、水平位移、使亮斑移动 2.观察扫描并进行调节 a.调节x增益至13处，扫描频率至最低，观察亮斑移动 b.增大扫描频率，观察亮线 c.调节x增益，观察亮线长度变化 3.竖直方向的偏移及测量 a.扫描范围调节“外X” b.将直流开关置于“DC”位置 c.输入直流电压观察亮斑的移动 d.改变电压正负极，再次观察 4.观察正弦电压图线 a.扫描范围调至第一档，衰减调至“∞” b.调节X、Y增益，使曲线变化 c.转换同步极性，观察波形的变化 说明：（1）首先必须熟悉各开关和旋钮的作用才能进行调节 （2）注意各开关、旋钮的状态设置要合理 （3）亮度不宜过大，以免烧坏荧光屏 （4）开关、旋钮用力适度，以防损坏 ( 例1. （ ★★ ） 图为示波器的面板，一位同学在做 “ 练习使用示波器 ” 的实验时，进行了如下的操作： ) ( (1)打开电源后，首先在屏上调出一个最圆最小的亮斑，但亮斑位于屏上的左上角.若想将这个亮斑调到屏幕的正中央，他应该调节 　　　　 和 　　　　 旋钮(填旋钮对应的数字). (2)为了观察示波器的水平扫描作用，他调节相应的旋钮，看到屏上的亮斑从左向右移动，到达右端后又很快回到左端.之后，他顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率，此时屏上观察到的现象是 　　　　　 . (3)为观察按正弦规律变化的电压的图线，他把扫描范围旋钮置于左边手第一挡(10 Hz～100 Hz).要由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压，他应将 　　　　 旋钮(填旋钮对应的数字)置于 　　　　 挡. ) 【考点】多用电表的使用 【解析】(1)将左上角的亮斑调到屏幕正中央，调节竖直位移(↓↑)和水平位移()旋钮6、7即可. (2)增大扫描频率后，亮斑移动逐渐变快.最后亮斑成为一条亮线. (3)要观察到清晰的正弦曲线，将扫描范围置于左边第一挡后，再将衰减旋钮置于“”挡，即调节器10置于“”挡. 【答案】(1)6　7 (2)出现一条亮线 (3)即10(衰减旋钮)　 【教学建议】要熟悉示波器的面板，知道各旋钮的作用 ( 例2. （ ★★ ） 某同学在做练习使用示波器实验，发现示波器上显示如图甲，为了将这个波形变成如图乙所示的波形，可进行如下调节：（填旋钮或开关编号） （1）调节 2聚焦旋钮 2聚焦旋钮 使图象变细；（如图丙） （2）调节 6竖直位移旋钮 6竖直位移旋钮 和 7水平位移旋钮 7水平位移旋钮 使图象位于示波器显示屏的中央；（如图丙） （3）调节 8Y增益旋钮 8Y增益旋钮 增大波形曲线竖直方向的幅度；（如图丙） （4）调节 15同步开关 15同步开关 使图象从负半周开始．（如图丙） ) 【考点】示波器的使用 【解析】（1）使图象变细应调节2聚焦旋钮； （2）若要将图甲中的波形曲线调至屏中央，应6调节竖直位移旋钮，即↓↑和7水平位移旋钮； （3）若要增大波形曲线竖直方向的幅度，应调节8Y增益旋； （4）使图象从负半周开始应调节15同步开关 【答案】（1）2聚