教案实验：练习使用示波器 人教版

教案实验：练习使用示波器人教版一、实验目的1.了解示波器的基本构造和工作原理。2.学习示波器的基本操作方法，包括开机、关机、调节聚焦、亮度、扫描频率等。3.能够使用示波器观察电信号的波形，测量电信号的幅度、周期、频率等参数。4.通过实验，培养学生的动手能力和科学探究精神，提高学生对物理实验的兴趣和认识。

二、实验器材1.示波器2.信号发生器3.直流电源4.导线若干

三、实验原理示波器是一种用来观察电信号波形的仪器，它可以将电信号的变化以图形的形式显示在屏幕上。示波器主要由示波管、垂直放大电路、水平放大电路、扫描发生器、触发电路和电源等部分组成。

示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转系统和荧光屏三部分组成。电子枪发射出的电子束在偏转系统的作用下，在荧光屏上形成亮点。当电子束受到垂直和水平方向的电场或磁场作用时，它会在荧光屏上发生偏转，从而显示出电信号的波形。

垂直放大电路的作用是将输入的微弱电信号进行放大，以便能够在示波器上清晰地显示出来。水平放大电路的作用是将扫描信号进行放大，以便能够控制电子束在水平方向上的扫描速度。扫描发生器产生的扫描信号使电子束在水平方向上作匀速直线运动，从而在荧光屏上形成一条水平亮线。触发电路的作用是使扫描信号与输入信号同步，以便能够稳定地显示出输入信号的波形。

示波器的工作原理是基于电子束在电场和磁场作用下的偏转。当输入信号加到垂直偏转板上时，电子束在垂直方向上受到电场力的作用而发生偏转，从而在荧光屏上显示出输入信号的波形。同时，扫描信号加到水平偏转板上，使电子束在水平方向上作匀速直线运动，从而在荧光屏上形成一条水平亮线。当扫描信号的周期与输入信号的周期相等时，荧光屏上就会显示出稳定的输入信号波形。

四、实验步骤1.了解示波器的基本构造和面板功能观察示波器的外观，了解示波器的各个部件及其作用。熟悉示波器的面板，包括电源开关、辉度调节、聚焦调节、垂直位移调节、水平位移调节、扫描频率调节、触发方式选择、触发源选择等旋钮和开关的位置和功能。2.连接示波器将示波器的电源线插入电源插座，打开电源开关，预热几分钟。将信号发生器的输出端通过导线连接到示波器的CH1输入端口。将示波器的接地端通过导线连接到信号发生器的接地端。3.调节示波器调节示波器的辉度调节旋钮，使荧光屏上出现一条亮度适中的水平亮线。调节示波器的聚焦调节旋钮，使水平亮线清晰。调节示波器的垂直位移调节旋钮，使水平亮线位于荧光屏的中心位置。调节示波器的水平位移调节旋钮，使水平亮线位于荧光屏的中间位置。4.观察正弦波信号的波形将信号发生器的输出信号调节为正弦波信号，频率调节为1kHz，幅度调节为2V。将示波器的触发方式选择开关置于"自动"位置，触发源选择开关置于"CH1"位置。调节示波器的扫描频率调节旋钮，使荧光屏上出现稳定的正弦波信号波形。观察正弦波信号的波形，记录正弦波信号的幅度、周期、频率等参数。5.测量正弦波信号的幅度和周期使用示波器的垂直刻度调节旋钮和水平刻度调节旋钮，测量正弦波信号的幅度和周期。记录测量结果，并与信号发生器上设置的参数进行比较。6.观察方波信号的波形将信号发生器的输出信号调节为方波信号，频率调节为1kHz，幅度调节为2V。将示波器的触发方式选择开关置于"自动"位置，触发源选择开关置于"CH1"位置。调节示波器的扫描频率调节旋钮，使荧光屏上出现稳定的方波信号波形。观察方波信号的波形，记录方波信号的幅度、周期、频率等参数。7.测量方波信号的幅度和周期使用示波器的垂直刻度调节旋钮和水平刻度调节旋钮，测量方波信号的幅度和周期。记录测量结果，并与信号发生器上设置的参数进行比较。8.观察三角波信号的波形将信号发生器的输出信号调节为三角波信号，频率调节为1kHz，幅度调节为2V。将示波器的触发方式选择开关置于"自动"位置，触发源选择开关置于"CH1"位置。调节示波器的扫描频率调节旋钮，使荧光屏上出现稳定的三角波信号波形。观察三角波信号的波形，记录三角波信号的幅度、周期、频率等参数。9.测量三角波信号的幅度和周期使用示波器的垂直刻度调节旋钮和水平刻度调节旋钮，测量三角波信号的幅度和周期。记录测量结果，并与信号发生器上设置的参数进行比较。10.关机将信号发生器的输出信号调节为零，关闭信号发生器的电源开关。将示波器的扫描频率调节旋钮逆时针旋转到底，触发方式选择开关置于"自动"位置，触发源选择开关置于"CH1"位置。关闭示波器的电源开关，拔掉示波器的电源线。

五、实验数据记录与处理1.记录正弦波信号的参数|测量项目|测量值|信号发生器设置值|相对误差|||||||幅度||2V|||周期||1ms|||频率||1kHz||

2.记录方波信号的参数|测量项目|测量值|信号发生器设置值|相对误差|||||||幅度||2V|||周期||1ms|||频率||1kHz||

3.记录三角波信号的参数|测量项目|测量值|信号发生器设置值|相对误差|||||||幅度||2V|||周期||1ms|||频率||1kHz||

4.计算相对误差相对误差=（测量值信号发生器设置值）/信号发生器设置值×100%

六、实验注意事项1.使用示波器时，要注意安全，避免触电。2.调节示波器的旋钮和开关时，要缓慢操作，避免损坏示波器。3.连接示波器和信号发生器时，要注意信号的极性和频率范围，避免损坏设备。4.在观察信号波形时，要注意示波器的屏幕亮度和对比度，避免眼睛疲劳。5.实验结束后，要及时关闭示波器和信号发生器的电源开关，拔掉电源线。

七、实验总结通过本次实验，学生了解了示波器的基本构造和工作原理，学习了示波器的基本操作方法，能够使用示波器观察电信号的波形，测量电信号的幅度、周期、频率等参数。通过实验，培养了学生的动手能力和科学探究精神，提高了学生对物理实验的兴趣和认识。

在实验过程中，学生要注意安全，避免触电；要缓慢操作示波器的旋钮和开关，避免损坏示波器；要注意信号的极性和频率范围，避免损坏设备；要注意示波器的屏幕亮度和对比度，避免眼睛疲劳。实验结束后，要及时关闭示波器和信号发生器的电源开关，拔掉电源线。

八、拓展延伸1.了解示波器的其他功能，如测量相位差、观察李萨如图形等。2.使用示波器观察其他电信号的波形，如音频信号、视频信号等。3.