专题重点课：示波管原理正版

1、专题重点课：示波管原理正版 示波器可以用来观察电信号随时间的变化，它的核心部件是示波管。新课标人教版物理选修3-1中示波管原理涉及的知识点多，计算量大， 是物理教学中的一个难点。 从电子运动过程看，有水平加速、偏从电子运动过程看，有水平加速、偏转、匀速直线运动三个阶段；从知识点来转、匀速直线运动三个阶段；从知识点来看，运用到了动能定理、牛顿第二定律、看，运用到了动能定理、牛顿第二定律、动量定理、匀变速运动公式等。动量定理、匀变速运动公式等。 学习中应尽快建立模型，熟悉基础运算，学习中应尽快建立模型，熟悉基础运算，从而培养创新思维。从而培养创新思维。一、示波管结构图及原理一、示波管结构图及原理

2、示波管结构图示波管结构图 +-dU l/2 Lyyvvxvy 电子的三段运动电子的三段运动 Ll 加速电场加速电场偏转电场偏转电场荧光屏荧光屏偏转电场偏转电场荧光屏荧光屏加速电场加速电场 这种情况会导致亮斑移动中水这种情况会导致亮斑移动中水平方向或竖直方向做简谐运动，由平方向或竖直方向做简谐运动，由于电压变化快，亮斑移动速度快，于电压变化快，亮斑移动速度快，加上人眼视觉暂留的影响，看起来加上人眼视觉暂留的影响，看起来就形成就形成 一条竖直亮线或水平亮线。一条竖直亮线或水平亮线。UytUxt分析带电粒子随电压变化其位置情况分析带电粒子随电压变化其位置情况X XYYUytUxt分析带电粒子随电压变

3、化其位置情况分析带电粒子随电压变化其位置情况X XYYUytUxt分析带电粒子随电压变化其位置情况分析带电粒子随电压变化其位置情况X XYYUytUxt分析带电粒子随电压变化其位置情况分析带电粒子随电压变化其位置情况X XYY二、信号电压与扫描电压周期相同 在周期T内，UxT,则XT,说明电子在水平方向作匀速运动，而Uy是正弦变化。说明电子在竖直方向作简谐运动，水平运动与竖直运动合成，类似砂摆下匀速拉木板，形成如上图所示正弦波。 正弦波样的形成正弦波样的形成 二、信号电压与扫描电压周期相同 余弦波样的形成余弦波样的形成 二、信号电压与扫描电压周期相同双侧正弦波样的形成双侧正弦波样的形成二、信号

4、电压与扫描电压周期相同从右往左扫描从右往左扫描 上述三例中，波样都是从左向右形成的，上述三例中，波样都是从左向右形成的， 图样图样都在右侧，而图样在两侧，详细分析其原因，这是由于都在右侧，而图样在两侧，详细分析其原因，这是由于UxUx是否从负到正所致。是否从负到正所致。 当当Ux从正到负均匀变化时，说明从正到负均匀变化时，说明x方向振动右向左，决定了图样是由方向振动右向左，决定了图样是由右到左形成的。右到左形成的。 针对以上情况的详细分析，我们可以发现信号电压的形状初步决针对以上情况的详细分析，我们可以发现信号电压的形状初步决定了荧光屏显示图样的形状。在有扫描电压存在的情况下，信号定了荧光屏显示图样的形状。在有扫描电压存在的情况下，信号电压为正弦，图样就为正弦，信号电压为余弦，图样就为余弦。电压为正弦，图样就为正弦，信号电压为余弦，图样就为余弦。单侧图样或双侧图样形成取取决于单侧图样或双侧图样形成取取决于Ux是否有正负值，正向扫描或是否有正负值，正向扫描或反向扫描取决于反向扫描取决于Ux是从小到大还是从大到小。是从小到大还是从大到小。三、信号电压与扫描电压周期不同三、信号电压与扫描电压周期不同多重波形多重波形 三、信号电压与扫描电压