高中物理教案《示波管的原理及应用》(完整)
高中物理教案《示波管的原理及应用
一、教案基本信息《示波管的原理及应用》适用年级：高中物理课时安排：2课时教学目标：1. 了解示波管的基本原理和结构；2. 掌握示波管的信号输入和显示原理；3. 了解示波管在实际应用中的广泛用途。
教学重点：1. 示波管的基本原理和结构；2. 示波管的信号输入和显示原理；3. 示波管的应用领域。
教学难点：1. 示波管的工作原理；2. 示波管的信号输入和显示原理。
二、教学准备教具准备：示波管、示波器、信号发生器、导线等。
教材准备：高中物理教材相关章节。
三、教学过程第一课时：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾电磁学基础知识，如电子、电场、磁场等；2. 提问：同学们是否了解示波管？示波管在实际应用中有什么作用？二、示波管的基本原理和结构（15分钟）1. 讲解示波管的基本原理，如电子在电场和磁场的作用下运动；2. 介绍示波管的结构，如电子枪、荧光屏、绝缘介质等；3. 展示示波管的实物图，帮助学生直观理解。
三、示波管的信号输入和显示原理（20分钟）1. 讲解示波管的信号输入方式，如电压信号、电流信号等；2. 介绍示波管的显示原理，如电子在荧光屏上形成图像的过程；3. 演示示波管的信号输入和显示实验，让学生亲身体验。
第二课时：四、示波管的应用领域（15分钟）1. 介绍示波管在通信、电子、医疗等领域的应用实例；2. 分析示波管在不同领域的具体应用原理；3. 引导学生思考示波管在未来技术发展中的潜在应用。
五、课堂小结（10分钟）1. 回顾本节课所学内容，让学生总结示波管的原理和应用；2. 强调示波管在现代科技领域的重要性；3. 鼓励学生课后深入了解示波管及相关技术的发展。
六、课后作业（课后自主完成）1. 绘制示波管的结构示意图；2. 描述示波管的信号输入和显示过程；3. 举例说明示波管在实际应用中的具体场景。
四、教学反思本节课通过讲解示波管的基本原理、结构、信号输入和显示原理，使学生对示波管有了更深入的了解。
通过展示示波管的实际应用场景，激发了学生的学习兴趣。
示波管的原理和应用
示例波管的原理和应用1. 示波管的原理示波管是一种用于显示电信号波形的电子器件。
它根据电子束的扫描和偏转方式，可以显示出电信号的幅度、频率和时间等信息。
示波管的原理基于电子束在电场和磁场的作用下发生偏转和扫描，从而在荧光屏上形成波形。
1.1 热阴极电子发射示波管的基本原理之一是利用热阴极产生电子发射。
热阴极通电后，由于阴极丝受热，阴极表面所包含的电子获得足够的能量，克服阴极表面的束缚力而被发射出来。
1.2 电子束的偏转和扫描示波管中，电子束通过电场和磁场的作用实现偏转并完成扫描。
在水平方向上，通过施加电压使电子束水平偏转，从而在荧光屏上显示出时间的变化；在垂直方向上，通过施加垂直偏转电压使电子束垂直偏转，从而在荧光屏上显示出电信号的幅度。
1.3 荧光屏的显示荧光屏是示波管屏幕的一部分，它能够发光。
当电子束扫描到荧光屏上时，被激发的荧光屏发出可见光，形成波形图案。
2. 示波管的应用示波管在电子领域有着广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：2.1 电路故障排除示波管能够显示电路信号的波形，因此在电路故障排除过程中非常有用。
通过观察示波管上的波形图案，可以判断故障出现的位置和原因，从而快速修复电路故障。
2.2 波形显示和分析示波管可以用于观察和分析各种电信号的波形特征，包括电压波形、频率波形、脉冲波形等。
这对于电子工程师来说非常重要，可以帮助他们设计和调试电路。
2.3 数据采集和记录示波管可以与数据采集设备配合使用，实现对电信号的实时采集和记录。
这在科学实验、工业监测等领域具有重要意义，可以帮助人们收集并分析大量的数据。
2.4 示教和演示示波管是电子教学和演示中常用的工具之一。
通过示波管的实时波形显示，可以直观地展示电信号的特征。
这对于教学和演示过程中的讲解和理解非常有帮助。
2.5 音频和视频设备调试示波管在音频和视频设备调试中也有广泛应用。
通过观察示波管上的波形，可以确保音频和视频信号传输的准确性和稳定性，帮助工程师完成设备调试和优化。
《示波管的原理》教学设计
《示波管的原理》教学设计教学设计《示波管的原理》一、教学目标1.了解示波管的基本结构和工作原理。
2.掌握示波管在示波器中的作用和应用。
3.能够解释示波管显示波形的原理。
4.能够分析示波管在电子行业中的重要性。
二、教学内容1.示波管的结构和工作原理。
2.示波器中示波管的作用及示波原理。
3.示波管的分类及特点。
4.示波管在电子行业中的应用。
三、教学过程1.导入通过电子产品中常见的显示器，引出示波管的作用和重要性。
2.讲授（1）示波管的结构和工作原理。
示波管是一种电子设备，主要由电子枪、偏转系统、荧光屏等部分组成。
当电子枪发射的电子束被偏转系统控制到荧光屏上，就能形成各种波形信号。
示波管主要是通过调节电子束的位置和强度来显示不同的波形信号。
（2）示波器中示波管的作用及示波原理。
示波器是一种用来显示电信号波形的仪器，主要由示波管、放大器和触发器等组成。
示波器中的示波管起到显示波形的作用，通过对电子束的控制来显示不同的波形信号，从而实现对电信号波形的观测和分析。
（3）示波管的分类及特点。
示波管可以分为阴极射线示波管和示波图示管。
阴极射线示波管的工作原理是在荧光屏上形成一个发光点，通过调节电子束的位置和强度来显示波形信号；示波图示管是一种数字显示器，采用电子束直接在荧光屏上显示数字形式的波形信号。
（4）示波管在电子行业中的应用。
示波管在电子行业中起到非常重要的作用，主要用于测量和显示电信号波形，例如在电子仪器、通信设备、电路设计等领域都有着广泛的应用。
3.案例分析通过实际案例分析示波管在电子行业中的应用，加深学生对示波管的理解和认识。
4.小结总结本节课的教学内容，强调示波管在电子行业中的重要性，并对示波管的结构、工作原理和应用进行概括。
四、教学方法1.讲授相结合：通过讲解示波管的基本知识和工作原理，帮助学生理解示波管的作用和应用。
2.案例分析：通过分析实际案例展示示波管在电子行业中的重要性和应用，提升学生的学习兴趣和能力。
示波管的原理与应用
示波管可以用来测量各种信号的幅值、频率、相位等参数。通过连接外部信号源到示波管的输入端，可以将信号的波形图案显示在荧光屏上，从而方便地进行测量和分析。
3.2
在电子设备维修过程中，示波管可以帮助工程师快速定位和排除故障。通过观察电路中各个节点的波形变化，可以判断故障发生的位置和原因，从而进行修复。
3.3
在通信系统中，示波管常用于信号调制和解调过程的显示与分析。通过观察和分析波形变化，可以评估通信系统的性能和稳定性，提高通信质量。
3.4
示波管在科学研究中也有广泛的应用。例如，在物理学实验中，示波管可以用来观察电路中的震动现象、波动现象等，从而帮助研究人员探索自然规律。
4.
示波管作为一种重要的电子仪器，在各个领域中发挥着重要的作用。本文介绍了示波管的工作原理和几个典型的应用案例，希望对读者对示波管有更深入的了解。
示例管的原理与应用
1.
示波管作为一种重要的电子仪器，广泛应用于电子测量、信号处理、波形显示等领域。本文将介绍示波管的工作原理以及其电子枪、偏转系统、荧光屏等部分组成。下面将分别介绍其工作原理。
2.1
示波管的电子枪由阴极、聚束极和阳极组成。阴极发射的电子经过聚束极的聚束作用后，形成一个电子束。
2.2
偏转系统是控制电子束在荧光屏上的位置的部分。它由偏转板和偏转电压控制器组成。通过调节偏转电压，可以实现对电子束在荧光屏上的位置进行控制。
2.3
荧光屏是示波管中的显示部分，其内部涂有荧光物质。当电子束击中荧光屏时，荧光物质会发光，从而形成波形图案。
3.
示波管作为一种重要的电子测量仪器，广泛应用于各个领域，下面将介绍几个典型的应用案例。
示波器的原理和应用
示波器的原理和应用【教学目的】1.了解示波器的主要组成部分，扫描和整步的作用原理，加深对振动合成的理解。
2.熟练使用示波器观察信号特征（正弦波、三角波、方波），利用李萨如图形测量信号频率。
【教学重点】了解示波器的基本结构、工作原理及使用方法。
【教学难点】1.熟练掌握示波器各主要旋钮的作用和用法。
2.能使用示波器观察信号特征（正弦波、三角波、方波），且会利用李萨如图形测量信号频率。
【课程讲授】提问： 1. 示波器的工作原理以及主要组成部分是什么？其主要用途有哪些？2.如何使用示波器观察各种信号特征以及测量信号频率？一、实验原理示波器动态显示随时间变化的电压信号思路是将电压加在电极板上，极板间形成相应的变化电场，使进入这变化电场的电子运动情况相应地随时间变化，最后把电子运动的轨迹用荧光屏显示出来。
示波器主要由示波管（见图1））和复杂的电子线路构成。
示波器的基本结构见图2。
图 1 示波管示意图图 2 示波器的基本结构简图1.偏转电场控制电子束在视屏上的轨迹偏转电压 U 与偏转位移Y（或 X）成正比关系。
如图 3 所示： Y U y。
图 3 偏转电压 U 与偏转位移Y如果只在竖直偏转板（Y 轴）上加一正弦电压，则电子只在竖直方向随电压变化而往复运动，见图4。
要能够显示波形，必须在水平偏转板（X 轴）上加一扫描电压，见图5。
图 4 信号随时间变化的规律（加在Y偏转板）图5锯齿波电压（加在X 偏转板）示波器显示波形实质：见图6，沿 Y 轴方向的简谐运动与沿X 轴方向的匀速运动合成的一种合运动。
显示稳定波形的条件：扫描电压周期应为被测信号周期的整数倍，即T x =nT y （ n=1， 2， 3）（见图 7）2.同步扫描（其目的是保证扫描周期是信号周期的整数倍）若没有“扫描”（横向的扫描电压），被测信号随时间规律变化规律就显示不出来；如果没有“整步” ，就得不到稳定的波形图像。
为了达到“整步”目的，示波器采用三种方式：“内整步”：将待测信号一部分加到扫描发生器，当待测信号频率 f y有微小变化，它将迫使扫描频率 f x追踪其变化，保证波形的完整稳定；“外整步” ：从外部电路中取出信号加到扫描发生器，迫使扫描频率fx 变化，保证波形的完整稳定；“电源整步”：整步信号从电源变压器获得。
《示波管的原理》教学设计
示例管的原理教学设计
一、教学目标
1.了解示波管的结构、工作原理和特点；
2.掌握示波管的使用方法；
3.能够利用示波管观测不同类型的波形及其特性。
二、教学内容
1.示例管的结构和工作原理；
2.示波管的分类和特点；
3.示波管的使用方法。
三、教学过程
1. 知识导入
1.引入相关概念，介绍示波管的作用；
2.让学生对示波管有初步了解。
2. 理论知识讲解
1.示波管的结构和工作原理；
2.示波管的分类和特点；
3.示波管的使用方法。
3. 示波管操作演示
1.让学生熟悉示波管的外部结构；
2.演示如何在示波管上观测波形；
3.演示如何调整示波管参数。
4. 实际操作
1.让学生分组进行示波管实际操作；
2.要求学生观测不同类型的波形，并记录波形特点；
3.学生互相交流，分享操作技巧和心得。
5. 课堂检测
1.布置简单的扩展作业，要求学生在家庭中利用示波管观测和记录一些电器工作时的波形，再进行分类和比较分析；
2.在下节课时，让学生结合实践经验进行互相交流。
四、教学方法
1.讲解—演示—操作相结合；
2.学生分组互相交流。
五、教学工具
1.测量仪器（示波管）；
2.投影仪；
3.计算机。
六、教学反思
1.通过此次教学，学生对示波管的原理和使用方法有了更加深刻的理解，了解更加全面；
2.教学过程中充分利用学生的自主能力，加强了学生的互动和交流；
3.在课程设计中，可进一步加强实际操作环节，提高学生的自学能力和实践能力。
高中物理教案《示波管的原理及应用》
示波管的原理及应用教学目标1．考点要求示波管，示波器及其应用(Ⅰ)带电粒子在匀强电场中的运动 (Ⅱ)2．知识目标1)知道示波器的基本原理．2)理解带电粒子在匀强电场中的运动规律，分析解决加速偏转方面的问题．交变电场中的运动3)分析示波器荧光屏上得到正弦图象的条件．3. 能力目标实际问题背景的分析能力，处理问题的近似简化能力，知识综合能力的考查．重点难点分析：重点：带电粒子在电场中的偏转规律．难点：综合运用电学和力学知识处理偏转问题．教学媒体:课件教学过程：示波器原理１、示波管的原理构造图.,,屏的时间也很短电子从偏转电极到荧光很小很大00v l v ２、成像原理⑴两偏转电极间均不加电场．电子打在何处？ 荧光屏上显示什么图象？⑵若只在偏转电极ＹＹ＇上加电压．若加恒定电压Ｕ，电子如何偏转？荧光屏上显示什么图象？偏转距离y ＇如何计算？y'＝讨论：一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上的画面的高度缩小了，说明什么问题？要使画面恢复到原来高度，如何调节？（即通过改变U ，改变y ＇）若电压Ｕ是持续变化的？荧光屏上得到什么图象？每一个电子持续的电子流类似于力学中什么实验现象？如何在荧光屏上得到正弦图象？⑶若只在偏转电极ＸＸ＇上加电压．（扫描电压）要加怎样的扫描电压Ｕx，才能得到匀速扫描水平的亮线？⑷要在屏幕上得到稳定的正弦图象，应加什么样的扫描电压?若得到一个完整的正弦图象呢？两个完整的呢？拓展思考:1)如何得到电子计算机中矩形脉冲?2)如何得到示波器中的锯齿波形?巩固练习1、喷墨打印机的结构简图如下图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为10－5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制．带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体．无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒．设偏转板板长1.6cm，两板间的距离为0.50 cm，偏转板的右端距纸3.2cm．若一个墨汁微滴的质量为1.6×10－10kg，以20m／s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×103V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0mm．求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少?(不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性．)为了使纸上的字体放大10％，请你分析提出一个可行的方法．２、如下图所示，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．管内真空电子枪由发射电子的炽热金属丝K、阳极板A、以及水平、竖直偏转板组成．电源E1给灯丝K加热而产生电子，电源U0使电子形成电子流并由K极向A极加速并穿过A板的孔而打在荧光屏上发出亮点．用它可以检测各种电路或电子仪器的工作电流、电压的波形和特点等．设两个偏转电极的结构相同(长L、间距d)，且靠得很近，两极板上的电压为u，电性如下图所示．并设竖直偏转电极板的右端到荧光屏的距离为s，荧光屏是圆形的、足够大，以它的中心为坐标轴原点水平向里为x正方向，竖直向上为y正方向．那么质量为m，电量为e的电子由电子枪静止出发,射到荧光屏上的坐标是多少?若电子枪的电流强度为I，那么荧光屏受到的电子流的压力约为多少?(设电子枪、偏转电极中心、荧光屏的O点在同一直线上)3、（1997年全国，26）如图(a)所示，真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入．A、B板长l=0.20m，相距d=0.020m，加在A、B两板间的电压U随时间t变化的U--t图线如图(b)所示．设A、B间电场可看作是均匀的，且两板外无电场．在每个电子通过电场区域的极短时问内，电场可视作恒定的．两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离b＝0.15m，圆筒绕其竖直轴匀速转动，周期T=0.20s，筒的周长s=0.20m，筒能接收到通过A、B板的全部电子．(1)以t=0时(见图(b)此时U=0)电子打到圆筒记录纸上的作为xy标系的原点，并取y 轴竖直向上．试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标．(不计重力作用)．(2)在给出的坐标纸(图10--27(c))上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线．。
示波管工作原理(教学)
05
示波管的应用
信号发生器
信号发生器是用来产生测试所需的信号的设备，如正弦波、方波 、三角波等。示波管可以作为信号发生器的一部分，通过调节其 工作参数，可以输出不同频率、幅度和相位的信号。
在选择示波器时，需要根据所要测量的信号幅度来选择合适的分辨率。如果示波器 的分辨率不够，会导致信号无法准确测量或者无法完全显示。
灵敏度
灵敏度是指示波器能够测量的最小信号幅度。灵敏度越高，示波器能够 测量的最小信号幅度就越小。
示波器的灵敏度通常以mV/div（毫伏每格）或V/div（伏特每格）为单 位。常见的有2mV/div、5mV/div、10mV/div等。
示波管内部电子元件对湿度敏感，潮 湿环境可能导致设备损坏。
示波管工作温度不宜过高，长时间在 高温环境中使用可能影响其寿命。
避免强烈震动
强烈震动可能会影响示波管的性能， 甚至导致内部元件移位或损坏。
清洁和保养
定期清洁
使用干燥的软布轻轻擦拭 示波管表面，避免使用含 有化学物质的清洁剂。
保持干燥
使用后及时盖上防尘罩， 避免潮湿和灰尘进入示波 管内部。
示波管工作原理(教学)
目
CONTENCT
录
• 引言 • 示波管的结构 • 示波管的工作原理 • 示波管的特性 • 示波管的应用 • 示波管的维护和保养
01
引言
目的和背景
02
01
03
了解示波管在电子测量和调试中的重要应用 掌握示波管的基本工作原理和操作方法 为后续深入学习示波管相关知识和应用奠定基础
垂直偏转