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視頻標(biāo)簽：示波器的使用
所屬欄目：高中物理優(yōu)質(zhì)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(yáng)
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三、示波器的使用
教學(xué)目標(biāo)
1.通過(guò)對(duì)示波管原理的復(fù)習(xí)，將示波器的各調(diào)節(jié)旋鈕與示波管原理結(jié)合，掌握各旋鈕的功能，學(xué)會(huì)使用示波器觀察交流電的波形，加深對(duì)正弦交流電的理解。
2.通過(guò)自己動(dòng)手操作，培養(yǎng)理論聯(lián)系實(shí)際的習(xí)慣，提高動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Α?nbsp;
重點(diǎn)難點(diǎn)
重點(diǎn)：示波器各旋鈕的功能及調(diào)節(jié)。 難點(diǎn)：結(jié)合示波管的原理能正確使用示波器。 設(shè)計(jì)思想
本節(jié)是學(xué)生分組實(shí)驗(yàn)課，教師結(jié)合示波管原理讓學(xué)生認(rèn)識(shí)示波器。以學(xué)生的合作學(xué)習(xí)、自主動(dòng)手操作為主，一是讓學(xué)生認(rèn)識(shí)示波器面板上的各旋鈕及作用，二是讓學(xué)生自己動(dòng)手調(diào)節(jié)示波器并用它觀察正弦交流電的波形，加深對(duì)正弦交流電的理解，提高動(dòng)手操作能力。
教學(xué)資源
分組實(shí)驗(yàn)器材，示波器若干，信號(hào)發(fā)生器，PPT 教學(xué)設(shè)計(jì) 復(fù)習(xí)引入 示波管的原理
1、了解示波器的基本構(gòu)造 2、示波器的基本原理
（1）兩偏轉(zhuǎn)電極不加電壓
（2）水平偏轉(zhuǎn)電極加電壓；豎直偏轉(zhuǎn)電極不加電壓 （3）水平偏轉(zhuǎn)電極不加電壓；豎直偏轉(zhuǎn)電極加電壓 （4）兩偏轉(zhuǎn)電極同時(shí)加電壓 課堂學(xué)習(xí)
【學(xué)習(xí)活動(dòng)1】:認(rèn)識(shí)示波器面板上的旋鈕
出示一臺(tái)示波器為教具，投影示波器面板，與學(xué)生一起認(rèn)識(shí)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(kāi)關(guān) 2.指示燈
第一組：亮度調(diào)節(jié)
3.輝度調(diào)節(jié)旋鈕——用來(lái)調(diào)節(jié)圖像亮度
4.聚焦調(diào)節(jié)旋鈕——使電子束會(huì)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(diào)節(jié)
6.豎直位移旋鈕——調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的位置 8.Y增益旋鈕——調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度
10.衰減調(diào)節(jié)旋鈕——指加在偏轉(zhuǎn)電極上的信號(hào)按開(kāi)關(guān)上的倍率衰減.“
”表示機(jī)內(nèi)給豎直方向提供正弦變化的電壓
13.Y輸入、地——對(duì)應(yīng)方向的輸入接線柱和公共接地接線柱 14.交直流選擇開(kāi)關(guān)——“DC”表示直流，“AC”表示交流，“AC”只能通過(guò)交流信號(hào)，不能輸入直流信號(hào).
第三組：水平方向調(diào)節(jié)
7.水平位移旋鈕——調(diào)節(jié)圖像在水平方向的位置 9.X增益旋鈕——調(diào)節(jié)圖像在水平方向的幅度
11.掃描范圍旋鈕——用來(lái)改變掃描電壓的頻率范圍，其中的“外X”表示由機(jī)外輸入的掃描信號(hào)提供水平掃描
12.掃描微調(diào)旋鈕——使掃描電壓頻率在選定范圍內(nèi)連續(xù)變化 15.同步極性開(kāi)關(guān)
教師示范：觀察正弦電壓圖線 a.掃描范圍調(diào)至第一檔，衰減調(diào)至“”
b.調(diào)節(jié)X、Y增益，使曲線變化 c.轉(zhuǎn)換同步極性，觀察波形的變化 【學(xué)習(xí)活動(dòng)2】:練習(xí)使用各種基本調(diào)節(jié) 1.光屏上亮斑的調(diào)節(jié)
a.將輝度調(diào)至最低（為了當(dāng)亮斑出現(xiàn)時(shí)不會(huì)過(guò)亮燒壞熒光屏），豎直、水平位移旋鈕居中（為了使亮斑出現(xiàn)時(shí)能出現(xiàn)在屏幕上），衰減倍率最大，掃描范圍調(diào)至“外X”
b.打開(kāi)電源，預(yù)熱1-2分鐘（示波管中的電子槍需要預(yù)熱，才有電子發(fā)射出來(lái)）
c.調(diào)節(jié)輝度，使亮度適中
d.調(diào)節(jié)聚焦和輔助聚焦，使亮斑最小 e.調(diào)節(jié)豎直位移、水平位移、使亮斑移動(dòng) 2.觀察掃描并進(jìn)行調(diào)節(jié)
a.調(diào)節(jié)x增益至1/3處，掃描頻率至最低，觀察亮斑移動(dòng)。
b.增大掃描頻率，觀察亮線。 c.調(diào)節(jié)x增益，觀察亮線長(zhǎng)度變化。
3.在“Y”輸入和“地”之間加直流電壓，觀察亮斑的移動(dòng)。（教材第40頁(yè)）
4.觀察正弦電壓圖線（教材第41頁(yè)） （1）觀察外加的正弦交流電壓波形 （2）觀察機(jī)內(nèi)的正弦交流電壓波形
a.掃描范圍調(diào)至第一檔（10~100HZ），衰減調(diào)至“”。
b.調(diào)節(jié)X、Y增益，使曲線變化。 c.轉(zhuǎn)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(xiàng)：
（1）首先必須熟悉各開(kāi)關(guān)和旋鈕的作用才能進(jìn)行調(diào)節(jié) （2）注意各開(kāi)關(guān)、旋鈕的狀態(tài)設(shè)置要合理 （3）亮度不宜過(guò)大，以免燒壞熒光屏 （4）開(kāi)關(guān)、旋鈕用力適度，以防損壞
【學(xué)生活動(dòng)3】:觀察思考 教科書(shū)“觀察與思考”，與學(xué)生共同思考解答，并演示。
1、示波器面板上的旋鈕除電源開(kāi)關(guān)以外，主要分為以下三組： ①調(diào)節(jié)亮點(diǎn)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(hào)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(hào)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(gè)亮點(diǎn)，兩亮點(diǎn)間有一條淡的豎直亮線。
3、如果原來(lái)示波器的屏幕上看到一個(gè)完整的正弦波形，只要調(diào)節(jié)“掃描微調(diào)旋鈕”，把掃描頻率調(diào)為原來(lái)的一半即可在屏幕上看到兩個(gè)完整的正弦波形。
例題與練習(xí)
例1(多選)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所示的亮斑P，那么示波管中的( )
A.極板X(qián)應(yīng)帶正電 B.極板X(qián)′應(yīng)帶正電 C.極板Y應(yīng)帶正電 D.極板Y′應(yīng)帶正電
答案 BC
練1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(hào)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(hào)的波形)用示波器觀察交流信號(hào)時(shí)，在顯示屏上顯示出一個(gè)完整的波形(如圖所示)，經(jīng)下列四組操作之一，使該信號(hào)顯示出兩個(gè)完整的波形，且波形幅度增大，此組操作是( )
A.調(diào)節(jié)X增益調(diào)節(jié)旋鈕和豎直位移旋鈕 B.調(diào)節(jié)X增益調(diào)節(jié)旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕 C.調(diào)節(jié)掃描微調(diào)旋鈕和Y增益調(diào)節(jié)旋鈕 D.調(diào)節(jié)水平位移旋鈕和Y增益調(diào)節(jié)旋鈕 答案 C
練2某學(xué)生在做“練習(xí)使用示波器”的實(shí)驗(yàn)時(shí)，將衰減調(diào)節(jié)旋鈕撥到“”擋，將掃描范圍旋鈕撥到10～100 Hz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(gè)完整的正弦波形時(shí)，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(dāng)把衰減調(diào)節(jié)旋鈕調(diào)到“
”擋時(shí)，
是由機(jī)內(nèi)提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的50 Hz的交流電壓，當(dāng)掃
描頻率也等于50 Hz時(shí)，熒光屏上應(yīng)出現(xiàn)1個(gè)完整的正弦波形，現(xiàn)在熒光屏上出現(xiàn)兩個(gè)完整的正弦波形，掃描頻率應(yīng)是交流信號(hào)電壓變化頻率的一半，所以掃描頻率應(yīng)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(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(jué)暫留關(guān)系，能在熒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)所示
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′上加上如圖(2)所示的電壓，應(yīng)觀察到一條正弦曲線如圖(5)所示
D.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′上加上如圖(2)所示的電壓，應(yīng)觀察到一條正弦曲線如圖(4)所示 答案 AD
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