《示波器的使用》参考课件2

3示波器的使用【实验目的】1．认识示波器．2．使用示波器．示波器的工作原理：示波器其核心部件是示波管，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．若偏转电极的电压变化，电子束的偏转距离也随之变化，打在荧光屏上的位置也相应变化．由于视觉暂留，亮斑看起来就成为一条连续的亮线，间接显示了电压的变化．如图2－3－1为示波管构造图【实验原理】J2495型示波器一台、低频信号发生器一台、干电池一节、滑动变阻一个、探针两个、电键、插座、导线若干．【实验器材】一、认识示波器面板上的旋钮及功能如图2－3－2所示：1．电源开关．2．电源指示灯：指示电源接通．3．辉度调节：调节图像亮度．4．聚焦调节：使亮斑初步聚焦．5．辅助聚焦调节：使亮斑更小更亮．6．竖直位移：调节图像在竖直方向的位移．7．水平位移：调节图像在水平方向的位移．8．Y增益：调节图像在竖直方向的幅度．【实验步骤】9．X增益：调节图像在水平方向的幅度．10．衰减调节：使信号强度按倍数衰减．11．扫描范围：调节扫描电压的频率范围．12．扫描微调：调节选定范围内的扫描频率．13．外部信号输入：Y输入：外信号．X输入：外扫描．地：公共端．14．交直流选择开关：DC表示直流，AC表示交流．15．同步极性选择开关：调节波形从正(或负)半周开始．J2459型示波器面板上的旋钮按功能大体上可分为：(1)开关类：1、2、14、15.(2)旋钮类：①亮度调节：3、4、5.②水平控制：7、9、11、12、X输入．③竖直控制：6、8、10、Y输入．1．观察荧光屏上的亮斑并进行调节(1)把辉度调节旋钮反时针转到底，竖直位移旋钮和水平位移旋钮旋到中间位置，衰减调节旋钮置于最高挡，扫描范围旋钮置于“外X”挡．(2)打开电源开关，预热一两分钟后，顺时针旋转辉度调节旋钮，观察屏上出现的亮斑，亮斑的亮度适中．(3)旋转聚焦调节旋钮和辅助聚焦旋钮，使亮斑变为最圆、最小；分别旋转竖直位移旋钮和水平位移旋钮，观察亮斑的上下移动和左右移动．二、练习使用示波器2．观察扫描并进行调节(1)把X增益旋钮顺时针转到三分之一处，扫描微调旋钮反时针转到底，扫描范围旋钮置于最低挡．(2)观察扫描的情形：亮斑从左向右移动，到右端后又很快回到左端．(3)顺时针旋转扫描微调旋钮，增大扫描频率，观察亮斑的移动和变化：亮斑移动速度加快，直至变为一条亮线．(4)调节X增益旋钮，可看到亮线长度的改变．3．观察亮斑在竖直方向的偏移并进行调节(1)把扫描范围旋钮置于“外X”挡，使亮斑位于屏的中心，把“DC－AC”开关置于“DC”位置．(2)按照教材P45.如图示连接电路，用一至二节干电池给竖直方向加一个直流电压．如图2－3－3所示．(3)把衰减挡依次转到100、10和不衰减，观察亮斑向上的偏移．(4)调节Y增益使亮斑偏移一段适当的距离，然后调节变阻器改变输入电压，观察亮斑的偏移情况：亮斑的偏移随着电压改变而改变，电压越高，偏移越大．(5)调换电池的正负极，改变输入电压的方向，观察亮斑的偏移情况：亮斑改为向下偏移．解析由图b及图c知，当uY为正时，Y极电势高，电子向Y偏，而此时uX为负，即X′极电势高，电子向X′极偏，故选B.答案B【变式1】如果仅在示波器的偏转电极XX′上加扫描电压，使亮斑在水平方向这样运动：亮斑从一侧匀速地运动到另一侧，然后迅速地返回原处，再匀速地移向另一侧，如此反复继续，则此扫描电压随时间变化的规律是(

)．解析因光斑运动具有周期性，所以C错误，B中光斑在正向电压作用下只在一侧运动；D中光斑虽在两侧匀速运动，但在到达右端时，不是迅速返回而匀速返回，只有A满足条件．答案A【典例2】

在聚焦之后，亮斑达到________；把X增益调节旋钮顺时针转到三分之一处，再把扫描微调旋钮逆时针旋到底、把扫描范围旋钮旋到最低挡(10～100Hz)，可以看到亮斑________；若再把扫描微调旋钮顺时针旋转，以增大扫描频率，可以看到亮斑________；这时再逆时针旋转X增益调节旋钮，可以看到亮线________；顺时针旋转X增益调节旋钮，可以看到亮线________．解析本题考查示波器的基本操作．在预热、聚焦之后，亮斑达到最圆最小，把扫描范围旋到最低挡，扫描微调逆时针旋到底，使得扫描电压的频率最低，周期最长，即可看到亮斑从左端移向右端，又从右端迅速回到左端，再重复前面的运动．当增大扫描频率时，可看到亮斑向右移动加快，最后速度移动成一条亮线．此时若逆时针旋转X增益调节旋钮，亮线变短，顺时针旋转X增益调节旋钮，亮线变长．答案最圆最小从左端移向右端，又迅速从右端回到左端迅速移动成一条亮线变短变长借题发挥扫描范围旋钮控制机内自身提供的如图2－3－5所示的锯齿波扫描电压，它的作用是把信号电压在水平方向匀速拉开，增大扫描频率时，信号电压在水平方向拉开的速度加快．【变式2】示波器使用结束时应注意及时关机，关机的下列操作顺序正确的是(

)．A．先断开电源开关，再将“辉度调节”旋钮逆时针转到底B．先断开电源开关，再将“辉度调节”旋钮顺时针转到底C．先将“辉度调节”旋钮逆时针转到底，再断开电源开关D．先将“辉度调节”旋钮顺时针转到底，再断开电源开关解析关机时应先将辉度旋钮旋到亮度最小处，即逆时针转到底．答案C示波管的原理1．在观察按正弦规律变化的电压图线时，只看到一个完整的正弦波形，现想在荧光屏上看到3个正弦波形，应调节(

)．A．扫描范围旋钮B．扫描微调旋钮C．衰减旋钮D．X增益旋钮解析当只看到一个完整的正弦波形时，扫描电压的频率等于信号的频率，要想看到3个波形，则必须减小扫描电压的频率，故须调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮，选A、B.答案AB答案B示波器的使用3.本实验中，某同学欲按要求先在荧光屏上调出亮斑，为此，他进行了如下操作：首先经辉度调节旋钮逆时针转到底，竖直位移和水平位移旋钮到某位置，将衰减调节旋钮置于1000档，扫描范围旋钮置于“外X”档。然后打开电源开关（指示灯亮），2min后，顺时针旋转辉度调节旋钮，结果屏上始终无亮斑出现（示波器完好）。那么，他应再调节下列哪个旋钮才有可能在屏上出现亮斑（）。A.竖直位置旋钮B.水平位移旋钮C.聚焦调节旋钮D.辅助聚焦调节旋钮解析由题意知示波器的偏转电极YY′与XX′上都没加电压，亮斑应在屏的中央，若不在中央(或没有亮斑)应调节竖直位移旋钮和水平位移旋钮．(示波管内部构造如图)答案AB4．欲使屏上出现一条竖直亮线，应怎样调节示波器？解析当扫描置于“外X”挡时，不使用机内的锯齿波扫描电压，即XX′上不加电压，把衰减调节旋钮置于“∞”挡时机内提供正弦交流信号(即加在