《高考物理示波器的構(gòu)造及原理課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理示波器的構(gòu)造及原理課件（18頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,,*,,*,單擊此處編輯母版標(biāo)題樣式,,單擊此處編輯母版文本樣式,,第二級(jí),,第三級(jí),,第四級(jí),,第五級(jí),,實(shí)驗(yàn)原理,示波器的使用,,示波器是一種用來(lái)展示和觀測(cè)電信號(hào)的電子儀器，它可以直接測(cè)量信號(hào)電壓的大小和周期，因此，一切可以轉(zhuǎn)化為電壓的電學(xué)量、非電學(xué)量（如電流、電功率、阻抗、溫度、位移、壓力、磁場(chǎng)等）以及它們隨時(shí)間變化的過(guò)程都可用示波器來(lái)觀測(cè)。由于電子射線的慣性小，又能在熒光屏上顯示出可見(jiàn)的圖像，所以特別適用于觀測(cè)瞬時(shí)變化的過(guò)程，這是示波器重要的優(yōu)點(diǎn)。,,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?1,．了解示波器的基本結(jié)構(gòu)和工

2、作原理；,2,、了解示波器的調(diào)節(jié)和使用。,,實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原理,,如圖為示波管構(gòu)造圖，示波管由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏組成,.,1,、當(dāng)偏轉(zhuǎn)電極,XX,′,和,YY,′,不加電壓時(shí)，電子槍發(fā)射出的電子打在熒光屏上，會(huì)在那里產(chǎn)生一個(gè)亮點(diǎn),.,2,、若在偏轉(zhuǎn)電極,YY,′,上,加電壓，電子將在豎直方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)；若在,XX,′,上加電壓，電子將在水平方向上發(fā)生偏轉(zhuǎn)，從而使亮斑的位置發(fā)生改變；,,實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)原理,3,、當(dāng)所加電壓恒定時(shí)，亮斑的位置是固定的,.,,4,、當(dāng)所加電壓變化時(shí)，亮斑的位置是移動(dòng)的；,5,、如果所加電壓變化很快，那么亮斑的位置變化就會(huì)很快，看到將是一條亮線,.,如果所加電壓是周期性

3、變化的，則熒光屏上顯示的亮線也將隨周期發(fā)生變化,.,,示波器的基本結(jié)構(gòu),,亮度調(diào)節(jié),示波器中用于顯示波形的真空玻璃管叫陰極射線管,,,簡(jiǎn)稱示波管,,,示波管的正面是一個(gè)涂有熒光物質(zhì)的圓形屏,,,當(dāng)管中的高速運(yùn)動(dòng)電子打上去時(shí),,,就會(huì)發(fā)出熒光。一般的示波器都是熱陰極。陰極由燈絲通電加熱后,,,陰極上的電子由于熱運(yùn)動(dòng)而脫離陰極,,,稱為熱激發(fā)。因此,,,電子被加速后轟擊到熒光屏上,,,使該處的熒光物質(zhì)發(fā)光。,,亮度調(diào)節(jié),為了控制電子束轟擊到熒光屏上的強(qiáng)度,,,也就是控制單位時(shí)間轟擊熒光屏的電子數(shù)目,,,在陽(yáng)極前面加一個(gè)零到幾十伏特的調(diào)制極,,,其形狀是一個(gè)開(kāi)有小孔的金屬罩。由于調(diào)制極電勢(shì)比陰極要低

4、,,,而且調(diào)制極的電勢(shì)越低,,,穿過(guò)金屬罩小孔的電子越少,,,亮度越弱。調(diào)節(jié)調(diào)制極的電勢(shì),,,就能夠改變熒光屏上光斑的亮度,,,這就是面板上“亮度”旋鈕的作用。,,聚焦調(diào)節(jié),在兩個(gè)第二陽(yáng)極,在兩個(gè)之間設(shè)有一個(gè)特殊形狀的第一陽(yáng)極,,,給第一陽(yáng)極加上比第二陽(yáng)極低的電勢(shì)，由于第一陽(yáng)極和第二陽(yáng)極之間有電勢(shì)差,,,其特殊形狀的電極構(gòu)成電子透鏡。如光學(xué)透鏡能會(huì)聚光一樣,,,電子透鏡能會(huì)聚射向熒光屏的電子束。電子透鏡聚焦是由第二陽(yáng)極上的電位和第一陽(yáng)極上的電位之比決定的,,,調(diào)節(jié)聚焦和輔助聚焦就是調(diào)節(jié)兩電位之比,,,這就是示波器的電聚焦原理。,,偏轉(zhuǎn)原理,由陰極熱激發(fā)的電子經(jīng)陽(yáng)極加速后,,,在到達(dá)熒光屏之前,

5、,,還要經(jīng)過(guò)由水平偏轉(zhuǎn)極板和垂直偏轉(zhuǎn)極板所圍成的空間。在偏轉(zhuǎn)極板上加上幾十伏特的偏轉(zhuǎn)電壓。當(dāng)電子穿過(guò)偏轉(zhuǎn)極中間時(shí),,,由于受電場(chǎng)力的作用而使電子束偏離直線。偏轉(zhuǎn)電壓越大,,,電場(chǎng)力越大,,,熒光屏上的亮點(diǎn)偏離熒光屏中心越遠(yuǎn),,,這就是電偏轉(zhuǎn)原理。,,偏轉(zhuǎn)原理,,如果只在豎偏轉(zhuǎn)板,(y,軸,),上加一正弦波電壓,,,則電子束將隨電壓的變化只在豎直方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng),,,在熒光屏上看到的是一條豎直亮線,,,如圖所示。,如何在示波器上顯示出正弦波形？,要能顯示波形,,,必須同時(shí)在水平偏轉(zhuǎn)板加一掃描電壓,,,使電子束的亮點(diǎn)沿水平方向拉開(kāi)。,,,掃描原理,,這種掃描電壓應(yīng)該具有怎樣特點(diǎn)？,,電壓隨時(shí)間成線性

6、關(guān)系增加到最大值,,,然后突然回到最小值,,,此后再重復(fù)變化。這種掃描電壓隨時(shí)間變化的關(guān)系曲線形同“鋸齒”,,,故稱為“鋸齒波電壓”,,,如圖所示。,,,掃描原理,如果只在水平偏轉(zhuǎn)板,(,軸,),加上這樣的鋸齒波電壓,,,則電子束偏轉(zhuǎn)電壓隨時(shí)間的變化只在水平方向上往復(fù)運(yùn)動(dòng),,,在熒光屏上看到的是一條水平亮線。如圖所示為只在水平偏轉(zhuǎn)板上加一鋸齒波電壓的情形。,如果只在水平偏轉(zhuǎn)板,(x,軸,),加上這樣的鋸齒波電壓,,,結(jié)果如何？,,掃描原理,如果在豎直偏轉(zhuǎn)板,(Y,軸,),上加正弦波電壓,,,同時(shí)在水平偏轉(zhuǎn)板上,(,軸,),加鋸齒波電壓,,,電子束同時(shí)受豎直和水平兩個(gè)方向電場(chǎng)力的作用,,,電子的

7、運(yùn)動(dòng)是兩互相垂直運(yùn)動(dòng)的合成。,當(dāng)鋸齒波電壓與正弦波電壓變化周期相等時(shí),,,在熒光屏上能顯示出完整周期的正弦波電壓的波形圖,,,如圖所示為示波器顯示正弦波形的原理圖。,,掃描原理,如果正弦波和鋸齒波電壓的周期稍有不同,,,熒光屏上出現(xiàn)的是移動(dòng)著的不穩(wěn)定圖形。這種情況可以用圖說(shuō)明,:,設(shè),X,軸加的鋸齒波電壓的周期比偏轉(zhuǎn)板上的正弦波電壓周期稍小。比如,,,在屏上顯示的波形不重疊,,,好像波形在向右移動(dòng)。,,,掃描原理,如果和差別稍大一些,,,一個(gè)一個(gè)的波形由于熒光屏的余輝和人眼的視覺(jué)暫留,,,看到的是多個(gè)波形在屏上的疊加結(jié)果。其原因是掃描電壓的周期與被測(cè)信號(hào)的周期不相等或不成整數(shù)倍關(guān)系,,,以至于每次掃描的起點(diǎn)在軸上均不相同。如圖：,,掃描原理,,實(shí)驗(yàn)原理,為了獲得穩(wěn)定的波形,(,單一波形,),,每次掃描在軸上應(yīng)有相同的起點(diǎn)。在連續(xù)掃描中,,,鋸齒波的周期稱為掃描周期,,,掃描周期和軸上被測(cè)信號(hào)周期之間應(yīng)滿足,,,