1、v v0 0+-qv vv v0 0v vyU1mU2+_duL2uy124=duLu122tan=f20121mvqU=20222ymdvLqU202tanmdvLqUf与与q q、m m、v v0 0无关无关v v0 0+-qv vv v0 0v vyU1mU2+_xLY YLxxYy=ylLl2/2/Y=124)2(dUlULl=2UY l应用（示波管）应用（示波管）1构造及功用：构造及功用：-+-+-xxyy电子枪：电子枪：发射并加速电子发射并加速电子偏转电极偏转电极YY：使电子束竖直方向偏转使电子束竖直方向偏转（加信号电压）（加信号电压）XX：使电子束水平方向偏使电子束水平方向偏转（
2、加扫描电压）转（加扫描电压）荧光屏：荧光屏：2原理：原理：a.当当UXX0，UYY0一个亮斑一个亮斑b.当当UXX0，UYY恒恒亮斑亮斑上上偏偏c.当当UXX恒，恒，UYY0亮斑亮斑右右偏偏d.当当UXX恒，恒，UYY恒恒亮斑亮斑在第一象限在第一象限时当0,sin.max=xYUtUUetUdUlLlYsin4)2(max1=tYsinmax=xXYY0Y轴上出现一条亮线轴上出现一条亮线且不变时当0,sin.max=xYUtUUf亮线出现一四象限亮线出现一四象限且不变时当0,sin.max=xYUtUUg亮线出现二三象限亮线出现二三象限xXYY00tUxU-UT2TAA BBCCt1t1DD
3、EE FF思考：思考：如果如果Ux的周期是的周期是Uy的两倍，荧光屏图象？的两倍，荧光屏图象？荧光屏上便可得到荧光屏上便可得到Uy的两个波形的图象。的两个波形的图象。UYtUdUlLlYsin4)2(max1=tYsinmax=亮斑在竖直方向上做往复运动亮斑在竖直方向上做往复运动当电压变化很快时，由于视觉暂留和荧当电压变化很快时，由于视觉暂留和荧光物质的残光特性，亮斑看起来变成了光物质的残光特性，亮斑看起来变成了一条亮线一条亮线c.当当UXXU，UYY0X轴上一个亮斑轴上一个亮斑？变化时，亮斑如何运动当从U0U思考：思考：亮斑从左侧运动到右侧亮斑从左侧运动到右侧如果电压按上述规律不断地快速变化
4、呢？如果电压按上述规律不断地快速变化呢？一条水平亮线一条水平亮线扫描：扫描：d.XX极板上加扫描电压，同时在极板上加扫描电压，同时在YY极极板上加按正弦规律变化的电压，且两者周板上加按正弦规律变化的电压，且两者周期相同期相同类比：类比：砂摆实验砂摆实验这时电子束既要沿这时电子束既要沿Y轴作简谐振动，又要轴作简谐振动，又要沿沿X轴从左向右匀速移动。轴从左向右匀速移动。在荧光屏上显示出正弦图象在荧光屏上显示出正弦图象 思考：思考：如果如果Ux的周期是的周期是Uy的两倍，荧光屏图象？的两倍，荧光屏图象？荧光屏上便可得到荧光屏上便可得到Uy的两个波形的图象。的两个波形的图象。思考：课本思考：课本P14
5、1P141要得到图要得到图13135555应该应该加怎样的扫描电压？加怎样的扫描电压？示示波波器器的的组组成成示波器是用来显示和测量交直流信号幅度、频率、示波器是用来显示和测量交直流信号幅度、频率、周期等多种物理量的仪器，种类繁多，但主要由周期等多种物理量的仪器，种类繁多，但主要由以下三部分组成：垂直（以下三部分组成：垂直（y）放大器、水平（）放大器、水平（x）放大器和扫描系统。放大器和扫描系统。示波器面板示波器面板上各个旋钮和开关的名称及作用上各个旋钮和开关的名称及作用Y增益增益X增益增益扫描微调扫描微调1101001000101001k1 0k外外XY输入输入X输入输入地地DCAC同步同步
6、扫描范围扫描范围衰减衰减 辉度调节辉度调节“”，用来调整图象的亮度，用来调整图象的亮度，聚焦调节聚焦调节“”和和辅助聚焦辅助聚焦“”，这两个旋钮配合着使用，能使电子这两个旋钮配合着使用，能使电子 射线会聚，在荧光屏上产生一个小射线会聚，在荧光屏上产生一个小 的亮斑，得到清晰的图象的亮斑，得到清晰的图象 电源开关和指示灯电源开关和指示灯 垂直位移垂直位移“”和和水平位水平位“”，分别用来调整图象在竖直方向和分别用来调整图象在竖直方向和 水平方向的位置。水平方向的位置。“Y增益增益”和和“X增益增益”，分别用来调整图象在竖直分别用来调整图象在竖直方向方向 和水平方向的幅度和水平方向的幅度.Y增益增
7、益X增益增益扫描微调扫描微调1101001000101001k1 0k外外XY输入输入X输入输入地地DCAC同步同步扫描范围扫描范围衰减衰减 中间一行左边的大旋钮是中间一行左边的大旋钮是“衰减衰减”，它有，它有1、10、100、1000四挡，最右边的正弦符号四挡，最右边的正弦符号“”档不是衰档不是衰减，而是由示波器内部自行提供竖直方向的交流试验减，而是由示波器内部自行提供竖直方向的交流试验信号电压，可用来观察正弦波形或检查信号电压，可用来观察正弦波形或检查示波器是否正常工作。示波器是否正常工作。右边的大旋钮是右边的大旋钮是“扫描范围扫描范围”，也有四挡，可以改变加在水平也有四挡，可以改变加在水
8、平方向的扫描电压的频率范围，方向的扫描电压的频率范围，左边第一挡是左边第一挡是10100赫，向右赫，向右旋转每升高一挡，扫描频率都旋转每升高一挡，扫描频率都增大增大10倍，最右边的是倍，最右边的是“外外X”挡挡，使用这一挡时，机内没有加扫，使用这一挡时，机内没有加扫描电压，水平方向的电压可以从描电压，水平方向的电压可以从外部输入。外部输入。Y增益增益X增益增益扫描微调扫描微调1101001000101001k1 0k外外XY输入输入X输入输入地地DCAC同步同步扫描范围扫描范围衰减衰减 中间的小旋钮是中间的小旋钮是“扫描微调扫描微调”，用来调整水平方，用来调整水平方向的扫描频率，顺时针转动时频
9、率连续增加向的扫描频率，顺时针转动时频率连续增加“Y输入输入”、“X输入输入”和和“地地”分别是竖直方向、水平方向和分别是竖直方向、水平方向和公共接地的输入接线柱。公共接地的输入接线柱。“ACDC”是交直流选择开关，是交直流选择开关，置于置于DC位置时，所加信号是直接位置时，所加信号是直接输入的；置于输入的；置于AC位置时，所加信位置时，所加信号电压是通过一个电容器输入的号电压是通过一个电容器输入的,可以隔断直流成分。可以隔断直流成分。“同步同步+-”置于置于“+”位置，正弦位置，正弦曲线从正半周开始，置于曲线从正半周开始，置于“-”位置，正弦曲线从负半周开始位置，正弦曲线从负半周开始题目题目
10、示波器扫描原理示波器扫描原理 根据电子在水平偏转电场中的偏转公式根据电子在水平偏转电场中的偏转公式UdUULmdVqULx=0220242（U为水平偏转电压）为水平偏转电压）将如图示的电路接入示波器的将如图示的电路接入示波器的x 输入和地之间，若输入和地之间，若滑动头滑动头 P位于最右端位于最右端A时，无偏转，亮点在中心，时，无偏转，亮点在中心，当当P从从A向向B缓慢滑动时，加在示波器上的偏转缓慢滑动时，加在示波器上的偏转电压逐渐增大，电压逐渐增大，x 逐渐增大，亮点向右移动。逐渐增大，亮点向右移动。地地X输输入入PBA若调换电池的正负极，当若调换电池的正负极，当P从从A向向B缓缓慢滑动时，加
11、在示波器上的偏转电压慢滑动时，加在示波器上的偏转电压为负值且逐渐增大，为负值且逐渐增大，x逐渐增大，则亮逐渐增大，则亮点向左移动。点向左移动。当当P从从A向向B很快地来回滑动时，在很快地来回滑动时，在示波器的屏幕上出现一条亮线。示波器的屏幕上出现一条亮线。扫描线扫描线水平偏转板水平偏转板+ux 当水平偏转板上不加电压时，当水平偏转板上不加电压时，亮点在中央，若加上如图示的锯亮点在中央，若加上如图示的锯齿电压时，随着电压的增大，亮齿电压时，随着电压的增大，亮点从左向右移动，点从左向右移动，uxtT2T-UU0 第二个周期中，同上移动，第二个周期中，同上移动，若周期若周期 T 很小，由于眼睛的视觉
12、很小，由于眼睛的视觉暂留，在示波器屏幕上出现一条暂留，在示波器屏幕上出现一条亮线。亮线。根据电子在竖直偏转电场中的偏转公式：根据电子在竖直偏转电场中的偏转公式：UdUULmdVqULy=0220242（U为竖直偏转电压）为竖直偏转电压）将如图示的电路接入示波器的将如图示的电路接入示波器的Y 输入和输入和地之间，若滑动头地之间，若滑动头 P位于最右端位于最右端A时，无时，无偏转，亮点在中心，当偏转，亮点在中心，当P从从A向向B缓慢滑动缓慢滑动时，加在示波器上的偏转电压逐渐增大时，加在示波器上的偏转电压逐渐增大,y逐渐增大，亮点向上移动。逐渐增大，亮点向上移动。地地Y输输入入PBA若调换电池的正负
13、极，当若调换电池的正负极，当P从从A向向B缓慢滑动时，加在示波器上的偏转缓慢滑动时，加在示波器上的偏转电压逐渐增大，电压逐渐增大，y逐渐增大，则亮逐渐增大，则亮点向下移动，点向下移动，题目题目 当竖直偏转板和水平偏转板上同时加如图示的当竖直偏转板和水平偏转板上同时加如图示的正弦电压和锯齿电压时，由位移的合成，正弦电压和锯齿电压时，由位移的合成，uxtTx2Tx-UU0uytTy0 若若Tx=Ty则在示波器屏幕上出现一个则在示波器屏幕上出现一个正弦波。正弦波。若若Tx=nTy （n为整数）为整数）则在示波器屏幕上出现则在示波器屏幕上出现n个个正弦波。正弦波。题目题目第第2页页2007年天津理综卷
14、年天津理综卷22.(3)22（3）.在在“练习使用示波器练习使用示波器”实验中，某实验中，某同学将衰减调节旋钮置于最右边的同学将衰减调节旋钮置于最右边的“”挡，挡，扫描范围旋钮置于扫描范围旋钮置于“外外X”挡，挡，“x输入输入”与与“地地”之间未接信号输入电压，他在示波器荧之间未接信号输入电压，他在示波器荧光 屏 上 看 到 的 图 像 可 能 是 下 图 中 的光 屏 上 看 到 的 图 像 可 能 是 下 图 中 的_。CABDB南京市南京市07届二模试卷届二模试卷12.(1)12（1）在）在练习使用示波器练习使用示波器的实验中的实验中,调节好亮斑调节好亮斑后后,将扫描范围旋钮置于将扫描范
15、围旋钮置于“外外X”档档,衰减旋钮置于最高档，衰减旋钮置于最高档，“Y输入输入”空置空置,从从“X输入输入”与与“地地”之间输入扫描电之间输入扫描电压若要使亮斑从荧光屏左端匀速移向右端压若要使亮斑从荧光屏左端匀速移向右端,且到达右且到达右端后立即返回左端端后立即返回左端,则应在则应在“X输入输入”与与“地地”之间加之间加怎样的电压（只须在图中作出此电压随时间变化的图怎样的电压（只须在图中作出此电压随时间变化的图线）？线）？0uxt解解：由示波器的原理可知由示波器的原理可知,偏转位移与偏转电压成正比，偏转位移与偏转电压成正比，故要亮斑从左向右匀速运动，所加电压应均匀变化，故要亮斑从左向右匀速运动
16、，所加电压应均匀变化，故故图线如下图（两图均可）：图线如下图（两图均可）：0uxt0uxt2007年理综全国卷年理综全国卷 22（1）22.实验题：实验题：（1）用示波器观察频率为）用示波器观察频率为900Hz的的正弦电压信号。把电压信号接入示正弦电压信号。把电压信号接入示波器波器y 输入，输入，当屏幕出现如图当屏幕出现如图1所示的波形时，应调节所示的波形时，应调节 钮，如果正弦波的正负半周均超出了钮，如果正弦波的正负半周均超出了屏幕的范围，应调节屏幕的范围，应调节 钮或钮或 钮，钮，或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏或这两个钮配合使用，以使正弦波的整个波形出现在屏幕内幕内.如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，则将如需要屏幕上正好出现一个完整的正弦波形，则将 钮置于钮置于 位置，然后调节位置，然后调节 钮。钮。竖直位移或竖直位移或衰减或衰减调节衰减或衰减调节y增益增益 扫描范围扫描范围1k挡位挡位扫描微调扫描微调图图1
