2017-2018學年高中物理 第2章 交變電流 第3節(jié) 示波器的使用練習 教科版選修3-2.doc

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第3節(jié)　實驗：練習使用示波器 1．豎直位移旋鈕和水平位移旋鈕可以調節(jié)圖象的________________，Y增益調節(jié)旋鈕、X增益調節(jié)旋鈕的作用分別是用來調節(jié)圖象在____________________的幅度． 2．衰減調節(jié)旋鈕有1、10、100、1000四個擋，表示輸入信號衰減的倍數(shù)，分別表示________、____________、____________、____________. 3．掃描范圍旋鈕，用來調節(jié)掃描電壓的__________，共四個擋位，最低的是10Hz～100Hz，即可以在________________范圍內調節(jié)，向右每撥一擋，頻率范圍增大10倍．最右邊是“外X”擋，即不使用機內掃描電壓，而使用__________的掃描電壓． 4．在“練習使用示波器”的實驗中，關于豎直位移旋鈕和Y增益調節(jié)旋鈕的作用，下列說法正確的是(　　) A．豎直位移旋鈕用來調節(jié)圖象在豎直方向的位置，Y增益調節(jié)旋鈕用來調節(jié)圖象在豎直方向的幅度 B．豎直位移旋鈕用來調節(jié)圖象在豎直方向的幅度，Y增益調節(jié)旋鈕用來調節(jié)圖象在豎直方向的位置 C．豎直位移旋鈕和Y增益調節(jié)旋鈕都是用來調節(jié)圖象在豎直方向的位置的 D．豎直位移旋鈕和Y增益調節(jié)旋鈕都是用來調節(jié)圖象在豎直方向的幅度的 5．示波器使用結束時應注意及時關機，關機的下列操作順序正確的是(　　) A．先斷開電源開關，再將“輝度調節(jié)”旋鈕逆時針轉到底 B．先斷開電源開關，再將“輝度調節(jié)”旋鈕順時針轉到底 C．先將“輝度調節(jié)”旋鈕逆時針轉到底，再斷開電源開關 D．先將“輝度調節(jié)”旋鈕順時針轉到底，再斷開電源開關 【概念規(guī)律練】 知識點一　觀察亮斑的移動 1．本實驗中，某同學欲按要求先在熒光屏上調出亮斑，為此，他進行了如下操作：首先經輝度調節(jié)旋鈕逆時針轉到底，豎直位移和水平位移旋鈕轉到某位置，將衰減調節(jié)旋鈕置于1000擋，掃描范圍旋鈕置于“外X”擋．然后打開電源開關(指示燈亮)，過2min后，順時針旋轉輝度調節(jié)旋鈕，結果屏上始終無亮斑出現(xiàn)(示波器完好)．那么，他應再調節(jié)下列哪個旋鈕才有可能在屏上出現(xiàn)亮斑(　　) A．豎直位移旋鈕B．水平位移旋鈕 C．聚焦調節(jié)旋鈕D．輔助聚焦調節(jié)旋鈕 知識點二　觀察掃描 2．在聚焦之后，亮斑達到________；把X增益調節(jié)旋鈕順時針轉到三分之一處，再把掃描微調旋鈕逆時針旋到底、把掃描范圍旋鈕旋到最低擋(10～100Hz)，可以看到亮斑________；若再把掃描微調旋鈕順時針旋轉，以增大掃描頻率，可以看到亮斑________；這時再逆時針旋轉X增益調節(jié)旋鈕，可以看到亮線________；順時針旋轉X增益調節(jié)旋鈕，可以看到亮線________． 3．欲使屏上出現(xiàn)一條豎直亮線，應怎樣調節(jié)示波器？ 知識點三　觀察正弦交流電壓波形 4．某學生在做“練習使用示波器”的實驗時，將衰減旋鈕撥到“”擋，將掃描旋鈕撥到10Hz～100Hz擋，然后再調節(jié)掃描微調旋鈕，當示波器熒光屏上出現(xiàn)兩個完整的正弦波形時，其頻率為(　　) A．10HzB．25Hz C．50HzD．100Hz 5．若將變壓器輸出的交流信號按圖1所示與示波器連接，對示波器調節(jié)后，在熒光屏上出現(xiàn)的波形應為下圖所示四種波形中的(　　) 圖1 【方法技巧練】 熒光屏上信號波形個數(shù)的調節(jié)技巧 6．用示波器觀察其交流信號時，在顯示屏上顯示出一個完整的波形(如圖2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(　　) 圖2 A．調整X增益旋鈕和豎直位移旋鈕 B．調整X增益旋鈕和掃描微調旋鈕 C．調整掃描微調旋鈕和Y增益旋鈕 D．調整水平位移旋鈕和Y增益旋鈕 7．在觀察按正弦規(guī)律變化的電壓圖線時，只看到一個完整的正弦波形，現(xiàn)想在熒光屏上看到3個正弦波形，應調節(jié)________． A．掃描范圍旋鈕B．掃描微調旋鈕 C．衰減旋鈕D．X增益旋鈕 1．用示波器觀察某電壓信號時，發(fā)現(xiàn)屏上的圖象不穩(wěn)定．那么，怎樣調節(jié)才能使圖象穩(wěn)定？ 2．圖3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． 圖3 (1)若要增大顯示波形的亮度，應調節(jié)________旋鈕； (2)若要屏上波形線條變細且邊緣清晰，應調節(jié)________旋鈕； (3)若要將波形曲線調至屏中央，應調節(jié)________與________旋鈕． 3．(1)如圖4所示，用示波器觀察頻率為900Hz的正弦電壓信號．把電壓信號接入示波器Y輸入． 圖4 ①當屏幕上出現(xiàn)如圖5所示的波形時，應調節(jié)________旋鈕．如果正弦波的正負半周均超出了屏幕的范圍，應調節(jié)________旋鈕或________旋鈕，或這兩個鈕配合使用，以使正弦波的整個波形出現(xiàn)在屏幕內． 圖5 ②如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個完整的正弦波形如圖6所示，應將________旋鈕置于________擋位置，然后調節(jié)________旋鈕．(示波器面板見圖7)． 圖6 圖7 4．如果僅在示波器的偏轉電極XX′上加掃描電壓，使亮斑在水平方向這樣運動：亮斑從一側勻速地運動到另一側，然后迅速地返回原處，再勻速地移向另一側，如此反復繼續(xù)，則此掃描電壓隨時間變化的規(guī)律是(　　) 第3節(jié)　實驗：練習使用示波器答案 課前預習練 1．豎直和水平位置　豎直方向和水平方向 2．不衰減　衰減為　衰減為　衰減為 3．頻率范圍　10Hz～100Hz　外部輸入 4．A　[豎直位移旋鈕可以調節(jié)圖象在屏幕豎直方向的位置，使觀察的信號位于屏幕中央．Y增益調節(jié)旋鈕則用來調節(jié)圖象在豎直方向的幅度．故A正確．B、C、D錯誤．] 5．C　[關機時應先將輝度鈕旋到亮度最小處，即逆時針轉到底．] 課堂探究練 1．AB　[由題意知示波器的偏轉電極YY′與XX′上都沒加電壓，亮斑應在屏的中央，若不在中央(或沒有亮斑)應調節(jié)豎直位移旋鈕和水平位移旋鈕．(示波管內部構造如圖)] 點評　理解此類問題應結合示波管的內部構造以及帶電粒子在電場中的偏轉的知識． 2．最圓最小　從左端移向右端，又迅速從右端回到左端　迅速移動成一條亮線　變短　變長 解析　本題考查示波器的基本操作．在預熱、聚焦之后，亮斑達到最圓最小，把掃描范圍旋到最低擋，掃描微調逆時針旋到底，使得掃描電壓的頻率最低，周期最長，即可看到亮斑從左端移向右端，又從右端迅速回到左端，再重復前面的運動．當增大掃描頻率時，可看到亮斑向右移動加快，最后速度移動成一條亮線．此時若逆時針旋轉X增益調節(jié)旋鈕，亮線變短，順時針旋轉X增益調節(jié)旋鈕，亮線變長． 點評　掃描范圍旋鈕控制機內自身提供的如圖所示的鋸齒波掃描電壓，它的作用是把信號電壓在水平方向勻速拉開，增大掃描頻率時，信號電壓在水平方向拉開的速度加快． 3．在屏上已出現(xiàn)亮線(或亮斑)的前提下，將掃描范圍旋鈕置于“外X”擋，衰減調節(jié)旋鈕置于“∞”擋(若在其他擋位，也可從“Y輸入”加一變化較快的電壓) 解析　當掃描置于“外X”擋時，不使用機內的鋸齒波掃描電壓，即XX′上不加電壓，把衰減調節(jié)旋鈕置于“∞”擋時機內提供正弦交流信號(即加在YY′上為正弦電流)．故電子只在豎直方向偏轉，連續(xù)不斷的偏轉電子打在屏上成為一條豎直亮線． 點評　要知道機內提供正弦交流信號是加在偏轉電極YY′上的，掃描電壓是加在偏轉電極XX′上的，并知道是由外部哪些旋鈕控制． 4．B　[由示波器的工作原理知，當把衰減旋鈕調到“”擋時，是由機內提供豎直方向的按正弦規(guī)律變化的50Hz的交流電壓，當掃描頻率也等于50Hz時，熒光屏上應出現(xiàn)1個完整的正弦波形，現(xiàn)在熒光屏上出現(xiàn)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25Hz.] 點評　當信號不變時，掃描頻率越低，熒光屏上出現(xiàn)的信號波形越多．掃描波形的個數(shù)等于信號頻率除以掃描頻率． 5．C　[因二極管具有單向導電性，一個周期內只有半個周期的電壓通過，故只有C選項正確．] 點評　示波器的作用就是顯示信號的波形的，已知所加信號的波形再結合示波器的特點可以得出正確結論． 6．C　[調節(jié)掃描微調旋鈕，減小掃描電壓的頻率，也就增大了其周期，而信號電壓的頻率不變，所以在掃描的一個周期內顯示的完整波形個數(shù)增多．調節(jié)Y增益旋鈕即可使波形幅度增大，故C正確．] 7．AB　[當只看到一個完整的正弦波形時，掃描電壓的頻率等于信號的頻率，要想看到3個波形，則必須減小掃描電壓的頻率，故須調節(jié)掃描范圍旋鈕和掃描微調旋鈕，選A、B.] 方法總結　在熒光屏上觀察到的信號波形個數(shù)＝. 課后鞏固練 1．先將掃描范圍旋鈕置于合適擋位，再調節(jié)掃描微調旋鈕． 2．(1)輝度　(2)聚焦　(3)豎直位移　水平位移 3．①豎直位移或↑↓　衰減或衰減調節(jié)　Y增益 ②掃描范圍　1k　掃描微調 4．A　[因光斑運動具有周期性，所以C錯誤，B中光斑在正向電壓作用下只在一側運動；D中光斑雖在兩側勻速運動，但在到達右端時，不是迅速返回而是勻速返回，只有A滿足條件．]