内容正文:
第二章 交变电流
第三节 实验:示波器的使用
探究·典型实验
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一、实验目的
1.了解示波器的工作原理.
2.熟悉各开关旋钮的作用,练习使用示波器.
二、实验原理
示波器是一种能把随时间变化的电信号用图像显示出来的电子仪器.凡能转换成电压的其他电学量(如电流、电阻等)和非电学量(如温度、压力、声波等),都可以用示波器来观察和测量.
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三、实验器材
示波器1台,低压电源1台,变阻器1只,开关一个,导线若干,学生信号源.
四、实验步骤
1.认识示波器的面板,熟悉各部分名称和作用.
2.开机前的准备
把示波器面板上各旋钮调节到下面指定位置:
(1)辉度调节旋钮()反时针方向旋到底;
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(2)垂直位移旋钮(↑↓)旋至中间位置;
(3)水平位移旋钮()旋至中间位置;
(4)衰减调节旋钮旋到“1000”的位置;
(5)扫描范围旋钮旋到“外X”位置;
(6)Y增益旋钮反时针方向旋到底;
(7)X增益旋钮反时针方向旋到底.
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3.观察荧光屏上的亮斑并进行调节
(1)把示波器的电源插头插入适合的电源,把电源开关扳向“开”的位置,可见指示灯亮起,预热1~2分钟.
(2)顺时针方向旋转辉度调节旋钮,使屏上亮斑亮度适中.
(3)调节垂直位移、水平位移旋钮使亮斑在屏的中间.
(4)旋转聚焦调节旋钮“⊙”和辅助聚焦调节旋钮“”,使亮斑最圆最小.
(5)旋转竖直位移旋钮,观察亮斑如何移动.
(6)旋转水平位移旋钮,观察亮斑如何移动.
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4.观察扫描并进行调节
(1)把“X增益”旋钮顺时针转到eq \f(1,3)处,“扫描微调”旋钮逆时针转到底,扫描范围旋钮置于最低挡,观察扫描的亮斑发生水平偏移.
(2)顺时针旋转“扫描微调旋”钮,可看到亮斑移动加快,直至为一条亮线.
(3)调节“X增益”旋钮,可以看到亮线长度的改变.
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5.观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节
(1)将扫描范围旋钮置于“外X”挡,交流直流选择开关拨到“DC”位置.
(2)按如图所示连接电路.
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(3)将滑动变阻器的滑片P滑至适当位置后闭合开关,把“衰减调节”旋钮逆时针依次转到100、10和1挡,观察亮斑向上偏移的情况.
(4)调节“Y增益”旋钮,使亮斑偏移一段适当的距离,再调节滑动变阻器,观察亮斑偏移的距离随输入电压变化的情况.
(5)调换电池的正、负极,可以看到亮斑改为向下偏移.
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6.观察按正弦规律变化的电压的图线
(1)把扫描范围旋钮置于第一挡(10~100 Hz).
(2)把衰减调节旋钮置于“”挡,即由示波器本身机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压.
(3)反复调节“扫描微调”旋钮,使屏上出现完整而稳定的正弦曲线.
(4)调节“Y增益”旋钮时,观察到曲线的形状沿竖直方向变化;而调节“X增益”旋钮时,观察到曲线的形状沿水平方向变化.
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(5)当把“同步”极性选择开关置于“+”位置时,正弦曲线从正半周开始,把此时观察到的曲线形状画在圆框内;当把“同步”极性选择开关置于“ -”位置时,曲线从负半周开始,把此时观察到的曲线形状画在圆框内.
也可以用“Y衰减”的其他挡位进行测量,把有关数据填入记录表格中,并比较用哪一挡位较为准确.
7.关机
实验完毕,关机前要先把辉度调节旋钮反时针方向旋到底,然后再切断电源.
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五、注意事项
(1)开机前及实验完毕关机前,先要把辉度调节旋钮反时针转到底(处于亮度最低状态).
(2)在使用过程中,不应使光斑过亮,特别是当亮斑长时间停留在屏上不动时,应将亮度减弱,以免损伤荧光屏,缩短示波管的寿命.
(3)由示波器“Y输入”的电压不可过大,否则会损坏机内的分压电阻和电子管,在最大衰减倍率(1000)时也不得超过直流400 V.
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