示波器及其应用

示波器是研究各种电信号的仪器,在现代生产、生活、科研、军事、航海、航天等领域有着广泛的应用,备受高考命题专家的青睐,现将有关问题归纳如下,供参考.一、示波器的构造及工作原理示波器的核心部件是示波管,由电子枪、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空,如图1所示,当偏转电极 X、X′上不加电压,电子枪射出的电子打在荧光屏上时会产生一个亮点.若在偏转电极 Y、Y′(或 X、X′)上加电压,电子在竖直(或水平)方向上会发生偏转,从而使亮斑位置改变,当电压变化很快时,亮斑位置移动也很快.如果只在水平偏转电极 X、X′上加电压,荧光屏的亮斑就在同一水平线上发生偏转,亮斑看     

DIS实验系统在示波器教学中的应用

正一、示波器教学中的问题示波器是一种常用的电子仪器,内部核心部件是示波管,由电子枪、聚焦系统、偏转电极和荧光屏组成,管内抽成真空。如果在水平偏转电极XX'和竖直偏转电极YY'上都没有加电压,电子束从电予枪前聚焦系统射出后将汇聚在荧光屏上一点,形成一个亮斑。如果在偏转电极YY'上加正弦规律变化的电压,在偏转电极XX'上加扫描电压,荧光屏上就显示正弦曲线。在实验中通过调节扫描微调旋     

示波器如何显示信号电压的波形

工业生产的交流电,它的电压是随时间按正弦规律变化的,即 u=U_0sinω t用示波器来显示这一交流电压,就是要将电压u随时间t变化的正弦曲线图形显示出来。在示波器上装置有两套相互垂直的能使电子束(或光点)作水平偏转和垂直偏的系统,通常用电子束(或光点)沿水平方向的偏转表示时间t,用电子束(或光点)沿垂直方向的偏转表示电压u。由于时间t是均匀变化的,要使光点沿水平方向的移动表示时间t,则光点沿水平方向的移动必须是匀速的。为此,示波器本身根据电子学的原理,设计产生一个频率可变化的锯齿形电压,图一     

示波管的扫描电压

新编高中《物理》(实验修订本·必修加选修 )教材第二册第十四章第九节“带电粒子在匀强电场中的运动”中 ,介绍了示波管的原理 .其原理图如图 1所示 .图 1教材中指出 ,如果只有水平偏转电极 XX′上加电压 ,荧光屏上的亮斑就在水平方向发生偏移 .加上特定的周期性变化的电压 ,可以使亮斑在水平方向从一侧匀速地运动到另一侧 ,然后迅速返回原处 ,再匀速地移向另一侧 ,如此反复继续 .这个过程叫做扫描 ,所加电压叫做扫描电压 .那么 ,这个特定的扫描电压随时间按什么规律变化呢 ?现分析如下 :图 2设水平偏转极板间的距离为 d,板为长l,板右端距…     

示波器中光斑的运动是简谐运动吗

学习“带电粒子在匀强电场中的运动”时，有学生联系简谐运动的定义，问“示波器中在YY’偏转电极上加上电压U-Umsinωt时，光斑是做简谐运动吗？”我们来分析示波器中光斑的位移随时间的变化关系．     

电子示波器中光点的扫描运动

高中物理课本下册中编入了示波管和示波器使用的教材。这对备课和教学都是一个难点。教材在30页中写道:“……电极B的电压均匀增加的过程中,荧光屏上电子产生的亮点将从左向右匀速地水平移动……。”为什么B电极上的扫描电压均匀增加时,电子在荧光屏上产生的亮点就匀速地移动呢,教材未作分析。在涉及示波管的大学教材中,或未作分析;或虽作分析,却偏重于数学的推导,对物理过程,则语焉不详。《物理教师》1981年第一期上的《示波器中电子射线的偏转》一文中分析了这一问题,明确地将电子在电场力作用下的偏     

示波器的两个特殊用途

示波器（输入阻抗１ＭΩ），除了可以作一些常规实验外，还可用于如下两个方面的测试．１演示单股导线切割磁感线产生的感应电压 意义：单股导线切割磁感线产生的电动势极弱，用微安表测试时指针摆动幅度很小，不利于观察．若用示波器进行演示，效果非常明显． 方法：示波器作如下调节，ＴＩＭＥ／ＤＩＶ置５ ｍｓ，ＶＯＬＴＳ／ＤＩＶ置１ｍＶ；探头衰减置 ×１；ＡＣ—ＧＮＤ—ＤＣ开关置ＤＣ．然后将单股导线迅速切割强磁铁的磁感线．这时，屏幕上会出现图１所示波形．导线向相反方向运动会出现图２所示的波形．图中所示的数据是本人所测…     

日光灯启动过程和点燃后的示波录像观察

用双线示波器显示日光灯启动过程和点燃后的电压、电流变化，用摄像机将示波器荧光屏、灯管和启辉器的变化同时摄录，然后一帧一帧慢放观察，可看到日光灯在瞬间启动时不易观察到的现象和点燃后灯管电压波形的负阻特性．     

示波器的工作原理

示波器是一种显示波形的仪器，是无线电技术中重要的测量工具．示波器的使用是高中学生实验之一，其工作原理更是高考考查的热点，所以示波器工作原理的教学就尤为重要．常用示波器的核心是示波管，它由电子枪、偏转电极和荧光屏组成的，管内抽成真空，如图1所示．电子枪内的加热电路产生热电子，     

有关示波器及学生电源的习题赏析

一、示波器 图1是示波器的原理图,电子经电压为U1的加速电场加速后射人电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点,P点与O点的距离叫做偏转距离．单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度．     

关于示波器中亮点扫描速度问题的说明

高中《物理》下册30页中写到:“……电极 B的电压均匀增加的过程中,荧光屏上电子产生的亮点将从左向右匀速地水平移动……”为什么 B 电极上的扫描电压均匀增加时,电子在荧光屏上产生的亮点就匀速移动呢?现作如下说明。设电子束中所有的电子均以相同速度 V_0沿 Z轴方向进入电场(图1)。当在 B 极上加恒定电压U_x 时,不难证明电子达到荧光屏时在 X 轴方向产生的偏转位移为:     

改装学生示波器

在高中物理教材(必修加选修)第二册学生实验《练习使用示波器》一节中,有关“观察扫描情况”的叙述如下:“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。可以看到扫描的情形:亮斑从左向右移动,到右端后又很快回到左端。顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描率,可以看到亮斑迅速移动成为一条亮线。调节 X 增益旋钮,可以看到     

练习使用示波器实验的关键

示波器是一种显示波形的仪器。利用它不仅可以显示电信号（如交流电、心电、脑电、肌电等）的波形，通过适当的转换装置。也可以显示非电信号的波形，如声波、心率、血压、体温等随时间变化的情况。利用示波器显示的波形，可以直观地观察并分析其变化规律，并测量其相关参数。例如，在交流信号的波形图上，可以很容易观察到交流信号随时问变化的规律．并可测出其电压的峰一峰值、周期、相位差等参数。电子测量中使用的频谱分析仪、幅频特性测试仪、晶体管伏安特性测试仪、逻辑分析仪；以及医学、生物科学、核物理、地质、海洋科学、力学、地震科学中使用的一些专用科学仪器，都是基于示波器原理而制造的。     

是"×1k"还是"×100"

2007年全国高考“理科综合能力测试”(浙江考生采用的)物理学科有一道示波器实验题,其中的最后一问是:如果要在屏上正好出现一个完整的正弦波形(待观察的信号是频率900Hz的正弦电压),应将旋钮置于位置,然后调节钮.在给出的标准答案中,题中三空分别是:扫描范围,1k,扫描微调.笔者对其中的第2空——将扫描范围置于“×1k”——持有疑议,认为不应该是“×1k”而是“×100”.为此,专门到实验室进行实际操作:取低频信号发生器,向示波器的“Y输入”和“接地”输入900Hz的正弦交流电(输入信号的频率在信号发生器上连续可调),所用的示波器正是试题…     

对洛仑兹力教学的建议

一、做好演示实验,引入洛仑兹力概念洛仑兹力是微观力,虽然从磁场对通电导体的作用力可以推想出磁场力是直接作用在运动电荷上的,但这只是对洛仑兹力的间接感知.为了使学生较直接地感知洛仑兹力,必须做好课本上的实验:用阴极射线管演示电子束在磁场作用下的偏转.也可作这样的实验:用J2495型示波器进行演示或学生分组实验,即将两块从扬声器上拆下来的磁铁异极相对,分别按在示波器外壳两侧上,观察电子所显示的竖直方向偏转.     

是“×1k”还是“×100”

2007年全国高考“理科综合能力测试”（浙江考生采用的）物理学科有一道示波器实验题。其中的最后一问是：如果要在屏上正好出现一个完整的正弦波形（待观察的信号是频率900Hz的正弦电压），应将——旋钮置于——位置，然后调节——钮．在给出的标准答案中，题中三空分别是：扫描范围。1k，扫描微调．笔者对其中的第2空——将扫描范围置于“×1k”——持有疑议，认为不应该是“×1k”而是“×100”．为此，专门到实验室进行实际操作：取低频信号发生器，向示波器的“Y输入”和“接地”输入900Hz的正弦交流电（输入信号的频率在信号发生器上连续可调），所用的示波器正是试题给出的学生示波器J2459型．[第一段]     

J2459型学生示波器的改进

人教版全日制普通高级中学教科书<物理>(试验修订本)第二册中有<练习使用示波器>这一学生实验,是高考考纲中要求的学生必做实验之一,其中有一步操作--观察扫描并进行调节,这一步是这样操作的: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,可以看到扫描情况:亮斑从左向右移动,到右端后又很快回到左端,顺时针旋转扫描微调旋钮以增大扫描频率,可以看到亮斑迅速移动成为一条亮线.这一操作步骤的目的是想结合课本中对示波管工作原理的学习,通过实践让学生认识扫描的原理.     

让学生示波器进一步为教学服务

高中物理新教材[1],以示波器原理为切入点,来讲授匀强电场的性质.对示波器而言,我们认为如果能让学生观察到示波器水平扫描电压随时间变化的图像,则有助于其对示波器工作原理的理解.另外,教材在“电子束在示波管中的运动”一节中指出,“把示波器的扫描范围旋钮置于第一挡(10Hz~100Hz),亮斑将以一定的周期在水平方向匀速地由一侧向另一侧来回移动”.实际上,即使当扫描频率调到最低的10Hz,通常看到的也只是一条闪烁着的亮线,当X增益稍大时,几乎连亮斑的移动方向也看不清.针对以上两点,我们对一台J2459型晶体管学生示波器(广东三水西南教学仪…     

示波法在振动实验中的应用

示波法是当今物理实验教学中一种先进的方法,它能使许多看不见的实验现象直观而又准确地显示出来.凡是能把所要观察的信号转换为电压信号的系列实验,都可以用示波法来演示. 一、观察阻尼振动的图象实验装置如图1所示. 在示波器的Y输入和地之间串联一个喇叭,把示波器上的Y轴衰减置“1”,Y铀增益转到最大,扫描范围置“10～100”挡,适当调节扫描微调,使示波器屏上显示一条稳定的扫描基线.把塑料瓶盖取下,将瓶口正对喇叭,用橡皮槌敲塑料瓶使之振动,每敲一次,塑料瓶便产生一次阻尼振动,对外辐射声波,当声振动传入喇叭时,喇叭的纸盆便带动音圈在磁场中振动,从而感生一个音频电压输入示波器,于是在示波器中就显示一次阻尼振动的图象.如高中物理(甲种本)p.294图9-11所示.     

示波器和学生电源中的电磁学知识

一、示波器图1是示波器的原理图,电子经电压为U1的加速电场加速后射入电压为U2的偏转电场,离开偏转电场后电子打在荧光屏上的P点,P点与O点的距离叫做偏转距离.单位偏转电压引起的偏转距离称为示波器的灵敏度.例1欲提高示波器的灵敏度,应采取下列哪些方法?()A.提高加速电压U1B.增大偏转电场极板的长度C.增大偏转电场极板与荧光屏间的距离D.减小偏转电场极板间的距离解析电子在加速电场中的运动满足qU1=12mv20.电子在偏转电场中,在竖直方向上发生的偏移为y1=12·qm·U2d·(Lv0)2=L2U24dU1.设电子离开偏转电场时的速度方向与极板方向的…