《2.3示波器的使用》精品教精品學(xué)案教科版選修3-2

1、學(xué)案4示波器的使用學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1. 了解示波器面板上各個(gè)旋鈕的名稱及作用2練習(xí)使用示波器觀察交流電的波形.示波管是示波器的核心部件，外部是一個(gè)抽成真空的玻璃殼，內(nèi)部主要由發(fā)射電子的燈絲、加速電極組成、由一對(duì)X偏轉(zhuǎn)電極板和一對(duì) Y偏轉(zhuǎn)電極板組成和 組成，如圖1所示.圖1XX '偏轉(zhuǎn)電極接入的是由儀器自身產(chǎn)生的形電壓掃描電壓；YY '偏轉(zhuǎn)電極上加的是待顯示的電壓如果信號(hào)電壓是周期性的，并且掃描電壓與信號(hào)電壓的周期就可以在熒光屏上得到待 測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的穩(wěn)定圖像.認(rèn)識(shí)示波器面板上的旋鈕如圖2所示為編號(hào)對(duì)應(yīng)的旋鈕名稱及作用如下.2電源指示燈：開(kāi)啟3輝度調(diào)節(jié)旋鈕：用來(lái)調(diào)節(jié)圖

2、像10調(diào)節(jié)旋鈕：最右邊的“ 符號(hào)表示機(jī)內(nèi)提供 信號(hào).11 掃描范圍旋鈕： 用來(lái)調(diào)節(jié)掃描電壓的范圍，其中最右邊的 “外X擋是指輸使用12掃描微調(diào)旋鈕：在范圍內(nèi)調(diào)節(jié)掃描頻13外部信號(hào)輸入端：包括“、“ X輸入和“ 三個(gè)接線柱， 其是公共14 選擇開(kāi)關(guān)：“ DC 代表直流，“ AC 中“.八15 選擇開(kāi)代表入的掃描電壓.認(rèn)識(shí)和使用示波器問(wèn)題設(shè)計(jì)1 翻開(kāi)示波器電源開(kāi)關(guān)后，為什么要預(yù)熱12分鐘后再開(kāi)始使用？2 調(diào)節(jié)亮斑前，為什么要先把輝度調(diào)節(jié)旋鈕反轉(zhuǎn)到底？豎直、水平位移旋鈕調(diào)到中間位置？衰減調(diào)節(jié)旋 鈕置于最高擋？掃描范圍旋鈕置于“外X擋？要點(diǎn)提煉1 看亮斑：輝度旋鈕反時(shí)針到底，豎直位移和水平位移旋鈕旋到

3、，掃描范圍旋鈕置 “外X擋輝度旋鈕最弱是為了當(dāng)亮斑出現(xiàn)時(shí)不會(huì)過(guò)亮燒壞熒光屏，后面可慢慢調(diào)節(jié)至較合 適亮度.豎直位移和水平位 移旋鈕旋到，目的是為了使亮斑出現(xiàn)時(shí)能出現(xiàn)在屏幕上，而不會(huì)跑到屏幕外亮斑出現(xiàn) 了，調(diào) 節(jié)聚焦旋鈕和 旋鈕，使亮斑最圓最小調(diào)節(jié) 和旋鈕觀察 亮斑上下和水平移動(dòng).2 觀察亮斑移動(dòng)掃描：把衰減調(diào)到1，掃描范圍旋鈕調(diào)到最低擋，掃描微調(diào)到反時(shí)針到底目 的是使掃 描頻率最小掃描一次的時(shí)間是亮點(diǎn)從左邊運(yùn)動(dòng)到右邊所用的時(shí)間，掃描頻率那么是一秒鐘 從左邊到右邊運(yùn) 動(dòng)的次數(shù)要看到是一個(gè)亮點(diǎn)運(yùn)動(dòng)，必須使頻率小當(dāng)看到亮斑運(yùn)動(dòng)后，調(diào)節(jié)掃描 微調(diào)旋鈕，可看到亮斑 運(yùn)動(dòng)得更快，最后變成了一條亮線.3 觀

4、察豎直偏轉(zhuǎn)直流電壓對(duì)亮斑位移的影響.當(dāng)觀察亮斑完成后，可在輸入接上“Y、“地，移動(dòng)滑動(dòng)變阻器，輸入直流電壓增大，亮斑偏離位移.4 觀察正弦波或余弦波形：假設(shè)外加的是正弦交變電壓，當(dāng)掃描頻率是交變電壓整數(shù)倍時(shí)可在屏上看 到正弦圖形.正弦波形成：亮斑從左到右運(yùn)動(dòng)的時(shí)間假設(shè)剛好等于交變電壓的周期，那么在屏上出現(xiàn)一個(gè)完整正弦波 形，假設(shè)是交變電壓周期的兩倍那么出現(xiàn)兩個(gè)完整波形.5 注意豎直位移旋鈕、水平位移旋鈕和Y增益、X增益之間區(qū)別：一個(gè)是調(diào)節(jié)平衡位置上下運(yùn)動(dòng)，一個(gè)是調(diào)節(jié)上下運(yùn)動(dòng)振幅一個(gè)是調(diào)節(jié)水平掃描中心位置，一個(gè)是調(diào)節(jié)掃描幅度.6 注意衰減和Y增益之間的關(guān)系，衰減是大幅度調(diào)節(jié)振幅，1是,10表示振

5、幅變 為，100表示變?yōu)椋鳼增益是較 小范圍調(diào)節(jié)振幅.注意掃描范圍旋鈕和掃描微調(diào)旋鈕配合調(diào)節(jié)掃描頻率，如要調(diào)到頻率為900赫茲，那么先把掃描范圍旋鈕打在1 000赫茲處，再調(diào) 節(jié)掃描微調(diào)旋鈕使頻率在1 000赫茲左右小范圍變動(dòng)，可調(diào)到 900赫茲.、對(duì)示波器原理的理解例1電子槍發(fā)射出的電子打在熒光屏上時(shí)，會(huì)在那里產(chǎn)生一個(gè)亮 如果在熒光屏上得到如圖3所示斑，亮斑P，那么示波管中的()購(gòu)壯巴幗圖3A.極板X(qián)應(yīng)帶正b.極板X(qián)，應(yīng)帶電C 極板Y應(yīng)帶正電正電二、認(rèn)識(shí)及使用示波器例2如圖4甲為示波器面板，圖乙為一信號(hào)源.圖4(1)將信號(hào)源的a端與示波器面板上的 連，b端與連接柱相連.假設(shè)要觀測(cè)此信號(hào)源發(fā)

6、出的正弦交流信號(hào)的波形，應(yīng)連接柱相假設(shè)示波器所顯示的輸入波形如圖丙所示，要將波形上移，應(yīng)調(diào)節(jié)面板上的旋鈕；要使此波形橫向展寬，應(yīng)調(diào)節(jié) 旋鈕；要使屏上能夠顯示 2個(gè)完整的波形，應(yīng)調(diào)節(jié) _旋鈕.例3用示波器觀察頻率為900 Hz的正弦電壓信號(hào)把該信號(hào)接入示波器Y輸入.圖5(1)當(dāng)屏幕上出現(xiàn)如圖5所示的波形時(shí)， 應(yīng)調(diào)節(jié) 旋鈕如果正弦波的正負(fù)半周均超出了屏幕的范 圍，應(yīng)調(diào)節(jié) 或旋鈕，或這兩個(gè)旋鈕配合使用，以使正弦波的整個(gè)波形出現(xiàn)在屏幕內(nèi). 如需要屏幕上正好出現(xiàn)一個(gè)完整的正弦波形，應(yīng)將 旋鈕置于 的位置，然后調(diào)節(jié)旋鈕.二、顯示外加信號(hào)的波形冋題例4以下列圖6中(1)所示是示波管的原理圖，它是由電子槍，豎

7、直偏轉(zhuǎn)電極YY'、水平偏轉(zhuǎn)電極XX '和熒光屏組成電子槍發(fā)射的電子打在熒光屏上將出現(xiàn)亮點(diǎn)，不加任何電壓時(shí)，電子打在熒光屏中心假設(shè) 亮點(diǎn)很 快移動(dòng)，由于視覺(jué)暫留關(guān)系，能在熒光屏看到一條亮線現(xiàn)在加上頻率較咼的偏轉(zhuǎn)電壓，那么()圖6A 如果只在偏轉(zhuǎn)電極 XX '上加上如圖 所示的電壓，應(yīng)觀察到一條水平亮線B 如果只在偏轉(zhuǎn)電極 YY '上加上如圖 所示U = Umsin 3的t電壓，應(yīng)觀察到一條正弦曲線如圖 C 如果在偏轉(zhuǎn)電極 YY '上加上如圖所示U = Umsin 3 的電壓，同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極 XX '上加 上圖 所示的 電壓，應(yīng)觀察到一條正弦曲線如圖

8、D 如果在偏轉(zhuǎn)電極 YY '上加上如圖 所示U = Umsin 35同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極XX '上加上圖 所 示的電壓，應(yīng)觀察到一條正弦曲線如圖1 .認(rèn)識(shí)示波器在“練習(xí)使用示波器的實(shí)驗(yàn)中， 列說(shuō)法正確的選項(xiàng)是A .豎直位移旋鈕用來(lái)調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的位移， B 豎直位移旋鈕用來(lái)調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度，關(guān)于豎直位移旋鈕和 Y增益旋鈕的作用，下Y增益旋鈕用來(lái)調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度 Y增益旋鈕用來(lái)調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的位置C.豎直位移旋鈕和 Y增益旋鈕都是用來(lái)調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的位置的D .豎直位移旋鈕和Y增益旋鈕都是用來(lái)調(diào)節(jié)圖像在豎直方向的幅度的2 .認(rèn)識(shí)及使用示波器如圖7所示為示波器

9、面板， 屏上顯示的是一亮度很低、線條較粗且模糊不清的波形.圖71假設(shè)要增大顯示波形的亮度，應(yīng)調(diào)節(jié) _旋鈕. 假設(shè)要屏上波形線條變細(xì)且邊緣清晰，應(yīng)調(diào)節(jié)_旋鈕. 假設(shè)要將波形曲線調(diào)至屏中央，應(yīng)調(diào)節(jié)與 旋鈕.3 .認(rèn)識(shí)及使用示波器如圖8所示，利用示波器觀察亮斑在豎直方向的偏移時(shí)，以下做法正確的選項(xiàng)是 圖8A .示波器的掃描范圍應(yīng)置于“外X擋B .“ DC 、“ AC 開(kāi)關(guān)應(yīng)置于 “ DC 位置C.當(dāng)亮斑如圖乙所示在 A位置時(shí)，將圖中滑動(dòng)變阻器滑動(dòng)觸頭向左移動(dòng)，那么A點(diǎn)下移D 改變圖甲電池的極性，圖乙的亮斑將向下偏移4示波器的原理及顯示外加信號(hào)的波形問(wèn)題 示波管是示波器的核心部件，它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極

10、 和熒光屏組成.圖9(1)如圖9所示，如果在熒光屏上P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的()A 極板X(qián)應(yīng)帶正電B極板X(qián) '應(yīng)帶正電C.極板Y應(yīng)帶正電D 極板Y應(yīng)帶正電 如果只在偏轉(zhuǎn)電極XX '上加如圖所 示的電壓，試在圖中畫(huà)出所觀察到的波形圖. 如果在只在偏轉(zhuǎn)電極 YY '上加如 圖所示的電壓，試在圖中畫(huà)出所觀察到的波形圖. 如果在偏轉(zhuǎn)電極XX '上加如圖所示的電壓同時(shí)在偏轉(zhuǎn)電極YY '上加如圖所示的電壓，試在圖中畫(huà)學(xué)案7電能的輸送1T!2T f出所觀察到的波形圖.學(xué)習(xí)目標(biāo)定位1.理解輸電線上電能的損失與哪些因素有關(guān)2理解減小電能損失的兩個(gè)途徑以及高壓輸電的原理

11、.3.知道遠(yuǎn)距離輸電的典型電路，并能利用變壓器和電路的規(guī)律解決實(shí)際問(wèn)題.一、電能輸送中的電壓損失和電能損耗1 如圖1所示，U損= ,P損=圖圖12 .無(wú)論是為減小電壓損失還是減小耗，都要求使用二、遠(yuǎn)距離輸電系統(tǒng) 遠(yuǎn)距離輸電的根本原理：在發(fā)電站內(nèi)用 變壓變壓器降到所需的電壓.三、直流輸電當(dāng)交流輸電功率很大時(shí)，線路已經(jīng)開(kāi)始米用直流輸電現(xiàn)代的直流輸電，只引起的電壓 是在送電.，然后進(jìn)行遠(yuǎn)距離輸電，在用電區(qū) 域通過(guò)損失很大，所以現(xiàn)在有些大功率 輸電 這個(gè)環(huán)節(jié)中使用直流.I，兩條導(dǎo) r，輸送功，、電能輸送中的電壓損失和電能損耗問(wèn)題設(shè)計(jì)如圖2所示，假定輸電線路中的電流是 線的總電阻是r，在圖中把導(dǎo)線電阻集

12、中畫(huà)為 遠(yuǎn)距離大功率輸電面臨的困 難是什么？ 輸電線上功率損失的原因是什么？功率損失的表達(dá)式是什么？降低輸電損耗的兩個(gè)途徑是什 么？ 為什么遠(yuǎn)距離輸電必須用高壓呢？要點(diǎn)提煉輸電線上的電壓損失和功率損失 設(shè)輸電線上電阻為R，電流為11 電壓損失 輸電線始端電壓U與輸電線末端電壓 U'的差值.AUn U - U '= IR.AP= I2R.2功率損失遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸電線有電阻，電流的熱效應(yīng)引起功率損失，損失的電功率假設(shè)輸電線上損失的電壓為 AU,那么功率損失還可以表示為 AP=ArU2, Ap=3 減小電壓、功率損失的方法p可知，距離i定時(shí)，使用電阻率小的材導(dǎo)體橫截面積可減小電料，

13、減小輸電線的電阻減小輸電電流I由P = UI可知，當(dāng)輸送功率一定時(shí)，升高電壓可以減小電流.二、遠(yuǎn)距離輸電電路中的各種關(guān)系問(wèn)題設(shè)計(jì)某發(fā)電站向遠(yuǎn)處送電的示意圖如圖3所示，其中各局部的物理量已在圖上標(biāo)注，在這個(gè)電路中包括三個(gè)回路.L/>.n 卜理T hli發(fā) 電If1iJ1朋|"；1 加2 I11化卅幾1戶陣斥變低器圖3發(fā)電機(jī)內(nèi)阻、n1、 n2、 n3、結(jié)合閉合電路的知識(shí)，分別分析三個(gè)回路中各物理量之間的關(guān)系 n4線圈的電阻均忽略不計(jì) 每個(gè)變壓器中的電流、電壓、功率有什么關(guān)系?要點(diǎn)提煉遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題的分析1 解決遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題時(shí)，應(yīng)首先畫(huà)出輸電的電路圖，參3，并將量和待求量寫(xiě)在電路圖

14、考圖的相應(yīng)位置.2 分析三個(gè)回路，在每個(gè)回路中，變壓器的原線圈是回路的用電器，而相應(yīng)的副線圈是下一個(gè)回路 的電源.3 綜合運(yùn)用下面三方面的知識(shí)求解能量守恒：P = U1I1 = U2I2 = P 用戶 +AP= I 22RP 用戶=U3I3 = U4I4.電路知識(shí)：U2 =+ U3AU= I2R識(shí)：U3 = 14= n3U4 I3 n4 -=I2R , P U= I2R往往是解題的切入點(diǎn).一、輸電線上功率損失的計(jì)算例1三峽電站某機(jī)組輸出的電功率為 50萬(wàn)千瓦.(1)假設(shè)輸出的電壓為20萬(wàn)伏，那么輸電線上的電流為多少？某處與電站間每根輸電 線的電阻為10歐，那么輸電線上損失的功率為多少？它占輸出

15、功率的比例 是多少？ 假設(shè)將電壓升高至50萬(wàn)伏，輸電線上的電流為多少？輸電線上損失的功率又為多少？它占輸出功 率的比例是多少？二、遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題例2發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220 V，輸出功率為44 kW，輸電導(dǎo)線的電 阻為0.2 Q,如果用原、畐H線 圈匝數(shù) 之比為1 : 10的升壓變壓器升壓，經(jīng)輸電線后，再用原、副線圈匝數(shù)比為10 : 1的降壓變壓器降壓供給用戶，那么：(1)畫(huà)出全過(guò)程的線路示意圖； 求用戶得到的電壓和功率； 假設(shè)不經(jīng)過(guò)變壓而直接將電送到用戶，求用戶得到的電壓和功率.發(fā)電站升圧變圧器降壓變壓器1 .輸電線上功率損失的計(jì)算中國(guó)已投產(chǎn)運(yùn)行的1 000 kV特高壓輸電是目前世界上電壓最

16、高的輸電工程。假設(shè)甲、乙兩地原來(lái)用500 kV的超高壓輸電，輸電線上損耗的電功率為P.在保持輸送電功率和輸電線電阻都不變的條件下，現(xiàn)改用1 000 kV特高壓輸電，假設(shè)不考慮其他因素的影響，那么輸電線上損耗的電 功率將變?yōu)镻PA.4B.2C 2PD 4P2 .輸電線上功率損失的在遠(yuǎn)距離輸電時(shí)，輸送的電功 P，輸送電壓為U，所用導(dǎo)線的電阻計(jì)算率為率為P,橫截面積為S,總長(zhǎng)度為L(zhǎng) ,輸電線損失的電功率為P '，用戶得到的電功率為P用，那么P '、P用的關(guān)系式正確的選項(xiàng)是A P = uP2SLP2 pLB P = P2 rpL /=B PU2SCP用=U2SP pP LLD. P 用=P(1 U2S3 遠(yuǎn)距離輸電問(wèn)題在如圖4所示的遠(yuǎn)距離輸電電路圖中，升壓變壓器和降壓變壓器均為理想變 壓器，發(fā) 電廠的輸出電壓和輸電線的電阻均不變，隨著發(fā)電廠輸出功率的增大以下說(shuō)法中正確的 有降壓變壓為升壓變壓器圖4A 升壓變壓器的輸出電壓增大B 降壓變壓器的輸出電壓增大C.輸電線上損耗的功率增大D 輸電線上損耗的功率占總功率的