3示波器的使用【实验目的】1．认识示波器．2．使用示波器．\n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】\n\nJ2495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】\n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】\n9．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．\n1．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\n2．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．\n3．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．\n(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．\n\n\n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\n【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()．\n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\n【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________．\n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\n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．\n【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\n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\n答案B\n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\n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AB\n4．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YY′上为正弦电流)．故电子只在竖直方向偏转,连续不断的偏转电子打在屏上成为一条竖直亮线．答案在屏上已出现亮线(或亮斑)的前提下,将扫描范围旋钮置于“外X”挡,衰减调节旋钮置于“∞”挡．(若在其他挡位,也可从“Y输入”加一变化较快的电压)
