《2.3示波器的使用》精品教精品学案教科版选修3-2

1、学案4示波器的使用学习目标定位1. 了解示波器面板上各个旋钮的名称及作用2练习使用示波器观察交流电的波形.示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由发射电子的灯丝、加速电极组成、由一对X偏转电极板和一对 Y偏转电极板组成和 组成，如图1所示.图1XX '偏转电极接入的是由仪器自身产生的形电压扫描电压；YY '偏转电极上加的是待显示的电压如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期就可以在荧光屏上得到待 测信号在一个周期内随时间变化的稳定图像.认识示波器面板上的旋钮如图2所示为编号对应的旋钮名称及作用如下.2电源指示灯：开启3辉度调节旋钮：用来调节图

2、像10调节旋钮：最右边的“ 符号表示机内提供 信号.11 扫描范围旋钮： 用来调节扫描电压的范围，其中最右边的 “外X挡是指输使用12扫描微调旋钮：在范围内调节扫描频13外部信号输入端：包括“、“ X输入和“ 三个接线柱， 其是公共14 选择开关：“ DC 代表直流，“ AC 中“.八15 选择开代表入的扫描电压.认识和使用示波器问题设计1 翻开示波器电源开关后，为什么要预热12分钟后再开始使用？2 调节亮斑前，为什么要先把辉度调节旋钮反转到底？竖直、水平位移旋钮调到中间位置？衰减调节旋 钮置于最高挡？扫描范围旋钮置于“外X挡？要点提炼1 看亮斑：辉度旋钮反时针到底，竖直位移和水平位移旋钮旋到

3、，扫描范围旋钮置 “外X挡辉度旋钮最弱是为了当亮斑出现时不会过亮烧坏荧光屏，后面可慢慢调节至较合 适亮度.竖直位移和水平位 移旋钮旋到，目的是为了使亮斑出现时能出现在屏幕上，而不会跑到屏幕外亮斑出现 了，调 节聚焦旋钮和 旋钮，使亮斑最圆最小调节 和旋钮观察 亮斑上下和水平移动.2 观察亮斑移动扫描：把衰减调到1，扫描范围旋钮调到最低挡，扫描微调到反时针到底目 的是使扫 描频率最小扫描一次的时间是亮点从左边运动到右边所用的时间，扫描频率那么是一秒钟 从左边到右边运 动的次数要看到是一个亮点运动，必须使频率小当看到亮斑运动后，调节扫描 微调旋钮，可看到亮斑 运动得更快，最后变成了一条亮线.3 观

4、察竖直偏转直流电压对亮斑位移的影响.当观察亮斑完成后，可在输入接上“Y、“地，移动滑动变阻器，输入直流电压增大，亮斑偏离位移.4 观察正弦波或余弦波形：假设外加的是正弦交变电压，当扫描频率是交变电压整数倍时可在屏上看 到正弦图形.正弦波形成：亮斑从左到右运动的时间假设刚好等于交变电压的周期，那么在屏上出现一个完整正弦波 形，假设是交变电压周期的两倍那么出现两个完整波形.5 注意竖直位移旋钮、水平位移旋钮和Y增益、X增益之间区别：一个是调节平衡位置上下运动，一个是调节上下运动振幅一个是调节水平扫描中心位置，一个是调节扫描幅度.6 注意衰减和Y增益之间的关系，衰减是大幅度调节振幅，1是,10表示振

5、幅变 为，100表示变为，而Y增益是较 小范围调节振幅.注意扫描范围旋钮和扫描微调旋钮配合调节扫描频率，如要调到频率为900赫兹，那么先把扫描范围旋钮打在1 000赫兹处，再调 节扫描微调旋钮使频率在1 000赫兹左右小范围变动，可调到 900赫兹.、对示波器原理的理解例1电子枪发射出的电子打在荧光屏上时，会在那里产生一个亮 如果在荧光屏上得到如图3所示斑，亮斑P，那么示波管中的()購壮巴帼图3A.极板X应带正b.极板X，应带电C 极板Y应带正电正电二、认识及使用示波器例2如图4甲为示波器面板，图乙为一信号源.图4(1)将信号源的a端与示波器面板上的 连，b端与连接柱相连.假设要观测此信号源发

6、出的正弦交流信号的波形，应连接柱相假设示波器所显示的输入波形如图丙所示，要将波形上移，应调节面板上的旋钮；要使此波形横向展宽，应调节 旋钮；要使屏上能够显示 2个完整的波形，应调节 _旋钮.例3用示波器观察频率为900 Hz的正弦电压信号把该信号接入示波器Y输入.图5(1)当屏幕上出现如图5所示的波形时， 应调节 旋钮如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范 围，应调节 或旋钮，或这两个旋钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内. 如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，应将 旋钮置于 的位置，然后调节旋钮.二、显示外加信号的波形冋题例4以下列图6中(1)所示是示波管的原理图，它是由电子枪，竖

7、直偏转电极YY'、水平偏转电极XX '和荧光屏组成电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点，不加任何电压时，电子打在荧光屏中心假设 亮点很 快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏看到一条亮线现在加上频率较咼的偏转电压，那么()图6A 如果只在偏转电极 XX '上加上如图 所示的电压，应观察到一条水平亮线B 如果只在偏转电极 YY '上加上如图 所示U = Umsin 3的t电压，应观察到一条正弦曲线如图 C 如果在偏转电极 YY '上加上如图所示U = Umsin 3 的电压，同时在偏转电极 XX '上加 上图 所示的 电压，应观察到一条正弦曲线如图

8、D 如果在偏转电极 YY '上加上如图 所示U = Umsin 35同时在偏转电极XX '上加上图 所 示的电压，应观察到一条正弦曲线如图1 .认识示波器在“练习使用示波器的实验中， 列说法正确的选项是A .竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的位移， B 竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度，关于竖直位移旋钮和 Y增益旋钮的作用，下Y增益旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度 Y增益旋钮用来调节图像在竖直方向的位置C.竖直位移旋钮和 Y增益旋钮都是用来调节图像在竖直方向的位置的D .竖直位移旋钮和Y增益旋钮都是用来调节图像在竖直方向的幅度的2 .认识及使用示波器如图7所示为示波器

9、面板， 屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形.图71假设要增大显示波形的亮度，应调节 _旋钮. 假设要屏上波形线条变细且边缘清晰，应调节_旋钮. 假设要将波形曲线调至屏中央，应调节与 旋钮.3 .认识及使用示波器如图8所示，利用示波器观察亮斑在竖直方向的偏移时，以下做法正确的选项是 图8A .示波器的扫描范围应置于“外X挡B .“ DC 、“ AC 开关应置于 “ DC 位置C.当亮斑如图乙所示在 A位置时，将图中滑动变阻器滑动触头向左移动，那么A点下移D 改变图甲电池的极性，图乙的亮斑将向下偏移4示波器的原理及显示外加信号的波形问题 示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极

10、 和荧光屏组成.图9(1)如图9所示，如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()A 极板X应带正电B极板X '应带正电C.极板Y应带正电D 极板Y应带正电 如果只在偏转电极XX '上加如图所 示的电压，试在图中画出所观察到的波形图. 如果在只在偏转电极 YY '上加如 图所示的电压，试在图中画出所观察到的波形图. 如果在偏转电极XX '上加如图所示的电压同时在偏转电极YY '上加如图所示的电压，试在图中画学案7电能的输送1T!2T f出所观察到的波形图.学习目标定位1.理解输电线上电能的损失与哪些因素有关2理解减小电能损失的两个途径以及高压输电的原理

11、.3.知道远距离输电的典型电路，并能利用变压器和电路的规律解决实际问题.一、电能输送中的电压损失和电能损耗1 如图1所示，U损= ,P损=图图12 .无论是为减小电压损失还是减小耗，都要求使用二、远距离输电系统 远距离输电的根本原理：在发电站内用 变压变压器降到所需的电压.三、直流输电当交流输电功率很大时，线路已经开始米用直流输电现代的直流输电，只引起的电压 是在送电.，然后进行远距离输电，在用电区 域通过损失很大，所以现在有些大功率 输电 这个环节中使用直流.I，两条导 r，输送功，、电能输送中的电压损失和电能损耗问题设计如图2所示，假定输电线路中的电流是 线的总电阻是r，在图中把导线电阻集

12、中画为 远距离大功率输电面临的困 难是什么？ 输电线上功率损失的原因是什么？功率损失的表达式是什么？降低输电损耗的两个途径是什 么？ 为什么远距离输电必须用高压呢？要点提炼输电线上的电压损失和功率损失 设输电线上电阻为R，电流为11 电压损失 输电线始端电压U与输电线末端电压 U'的差值.AUn U - U '= IR.AP= I2R.2功率损失远距离输电时，输电线有电阻，电流的热效应引起功率损失，损失的电功率假设输电线上损失的电压为 AU,那么功率损失还可以表示为 AP=ArU2, Ap=3 减小电压、功率损失的方法p可知，距离i定时，使用电阻率小的材导体横截面积可减小电料，

13、减小输电线的电阻减小输电电流I由P = UI可知，当输送功率一定时，升高电压可以减小电流.二、远距离输电电路中的各种关系问题设计某发电站向远处送电的示意图如图3所示，其中各局部的物理量已在图上标注，在这个电路中包括三个回路.L/>.n 卜理T hli发 电If1iJ1朋|"；1 加2 I11化卅几1户阵斥变低器图3发电机内阻、n1、 n2、 n3、结合闭合电路的知识，分别分析三个回路中各物理量之间的关系 n4线圈的电阻均忽略不计 每个变压器中的电流、电压、功率有什么关系?要点提炼远距离输电问题的分析1 解决远距离输电问题时，应首先画出输电的电路图，参3，并将量和待求量写在电路图

14、考图的相应位置.2 分析三个回路，在每个回路中，变压器的原线圈是回路的用电器，而相应的副线圈是下一个回路 的电源.3 综合运用下面三方面的知识求解能量守恒：P = U1I1 = U2I2 = P 用户 +AP= I 22RP 用户=U3I3 = U4I4.电路知识：U2 =+ U3AU= I2R识：U3 = 14= n3U4 I3 n4 -=I2R , P U= I2R往往是解题的切入点.一、输电线上功率损失的计算例1三峡电站某机组输出的电功率为 50万千瓦.(1)假设输出的电压为20万伏，那么输电线上的电流为多少？某处与电站间每根输电 线的电阻为10欧，那么输电线上损失的功率为多少？它占输出

15、功率的比例 是多少？ 假设将电压升高至50万伏，输电线上的电流为多少？输电线上损失的功率又为多少？它占输出功 率的比例是多少？二、远距离输电问题例2发电机的输出电压为220 V，输出功率为44 kW，输电导线的电 阻为0.2 Q,如果用原、畐H线 圈匝数 之比为1 : 10的升压变压器升压，经输电线后，再用原、副线圈匝数比为10 : 1的降压变压器降压供给用户，那么：(1)画出全过程的线路示意图； 求用户得到的电压和功率； 假设不经过变压而直接将电送到用户，求用户得到的电压和功率.发电站升圧变圧器降压变压器1 .输电线上功率损失的计算中国已投产运行的1 000 kV特高压输电是目前世界上电压最

16、高的输电工程。假设甲、乙两地原来用500 kV的超高压输电，输电线上损耗的电功率为P.在保持输送电功率和输电线电阻都不变的条件下，现改用1 000 kV特高压输电，假设不考虑其他因素的影响，那么输电线上损耗的电 功率将变为PPA.4B.2C 2PD 4P2 .输电线上功率损失的在远距离输电时，输送的电功 P，输送电压为U，所用导线的电阻计算率为率为P,横截面积为S,总长度为L ,输电线损失的电功率为P '，用户得到的电功率为P用，那么P '、P用的关系式正确的选项是A P = uP2SLP2 pLB P = P2 rpL /=B PU2SCP用=U2SP pP LLD. P 用=P(1 U2S3 远距离输电问题在如图4所示的远距离输电电路图中，升压变压器和降压变压器均为理想变 压器，发 电厂的输出电压和输电线的电阻均不变，随着发电厂输出功率的增大以下说法中正确的 有降压变压為升压变压器图4A 升压变压器的输出电压增大B 降压变压器的输出电压增大C.输电线上损耗的功率增大D 输电线上损耗的功率占总功率的