示波器的使用电子教案

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高中物理教案《示波管的原理及应用

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。

示波器的使用教案大学

示波器的使用教案大学

课程名称:大学物理实验授课对象:大学物理实验课程学生课时:2课时教学目标:1. 了解示波器的基本结构、工作原理和功能。

2. 掌握示波器的操作方法,包括信号输入、波形显示、参数测量等。

3. 学会使用示波器观察和测量电信号的波形、幅度、周期、频率等参数。

4. 培养学生独立进行实验、分析数据和解决问题的能力。

教学重点:1. 示波器的基本操作方法。

2. 使用示波器测量电信号的波形、幅度、周期、频率等参数。

教学难点:1. 示波器波形显示的调整与优化。

2. 复杂信号的测量与分析。

教学准备:1. 示波器一台。

2. 函数信号发生器一台。

3. 电路实验板一块。

4. 实验指导书。

教学过程:第一课时一、导入1. 简要介绍示波器在物理实验中的应用和重要性。

2. 引导学生思考示波器的工作原理和操作方法。

二、示波器的基本结构和工作原理1. 介绍示波器的组成部分,如示波管、扫描电路、垂直放大器、水平放大器等。

2. 解释示波器的工作原理,包括电子束的加速、偏转和荧光显示。

三、示波器的操作方法1. 信号输入:介绍如何将待测信号输入示波器,包括探头连接、通道选择等。

2. 波形显示:讲解如何调整示波器,使波形在屏幕上稳定显示,包括亮度、对比度、聚焦等调节。

3. 参数测量:指导学生如何使用示波器测量信号的幅度、周期、频率等参数。

四、实验操作1. 学生分组进行实验,每人一台示波器。

2. 指导学生进行实验操作,观察和测量不同信号的波形、幅度、周期、频率等参数。

3. 教师巡回指导,解答学生疑问。

第二课时一、实验总结1. 学生分组汇报实验结果,分享实验心得。

2. 教师点评实验过程,总结实验中的常见问题和解决方法。

二、拓展练习1. 指导学生进行拓展练习,如测量复杂信号的参数、分析信号失真等。

2. 引导学生思考示波器在其他领域的应用。

三、作业布置1. 完成实验报告,总结实验过程和结果。

2. 查阅资料,了解示波器在其他领域的应用。

教学反思:1. 本节课通过实验操作,使学生掌握了示波器的使用方法,提高了学生的动手能力。

高中物理示波器的使用教案

高中物理示波器的使用教案

高中物理示波器的使用教案
教学目标:
1. 了解什么是示波器,学会使用示波器测量电磁波的波形;
2. 学习如何调节示波器的各种参数,得到清晰的波形;
3. 掌握示波器的基本操作方法,能够准确地测量电磁波的频率、振幅等参数;
教学重点:
1. 示波器的基本原理和结构;
2. 示波器的操作方法;
3. 电磁波的频率、振幅的测量;
教学难点:
1. 如何调节示波器的各种参数,获取稳定的波形;
2. 如何准确地测量电磁波的频率、振幅等参数;
教学准备:
1. 示波器;
2. 信号发生器;
3. 电磁波发生器;
4. 示波器使用说明书;
教学过程:
1. 引入:介绍什么是示波器,示波器的作用,为实验做铺垫;
2. 实验步骤:
a. 将信号发生器连接到示波器,调节频率和振幅,观察波形的变化;
b. 将电磁波发生器连接到示波器,调节频率和振幅,观察波形的变化;
c. 调节示波器的时间基准和电压基准,获取稳定的波形;
d. 测量电磁波的频率、振幅等参数;
3. 总结:让学生总结本次实验的结果,理解示波器的作用,并掌握示波器的基本操作方法;
教学延伸:
1. 让学生自主尝试调节示波器的各种参数,观察波形的变化,并分析原因;
2. 给学生布置实验报告的作业,总结实验的过程、结果和感想;
教学反思:
本节课通过实验的方式教授了示波器的使用方法,让学生亲自操作,从而更好地掌握示波器的原理和操作技巧。

在后续的教学中,可以通过更多的实验来巩固学生的知识,提高他们的实验操作能力。

《示波器使用(二)》教案.doc

《示波器使用(二)》教案.doc

《示波器使用 (二)》教案实验方式:讲解与演示相结合(45分钟),学生实验(150-180分钟)实验要求:1.使学生进一步熟悉SS-7802示波器的功能及操作方法,了解用示波器分析双通道信号的方法。

2.使学生了解用示波器测量RC 电路相位差、用李萨如图形测量信号频率的原理和方法。

实验仪器:SS-7802示波器、函数信号发生器、电容箱、电阻箱、导线。

讲解及演示主要内容:1.测量两同频率正弦波信号相位差ϕ的原理与方法(20分钟) A .相位差ϕ的产生与理论值计算在图1所示的RC 电路中,信号源的电压U 、电容上的电压U C 与电阻上的电压U R 之间的相位关系如图2所示,U 落后于U R 的相位角ϕ由下式得到:112arctgarctg RC fRCϕωπ=-=- 在实验上,相位角ϕ可以采用双踪示波器技术或李萨如图形方法来测量。

CRCH 2(U R )CH 1(U)E~UCR图1、RC 电路图 图2、RC 电路的相位关系B .相位差ϕ的实验测量本实验采用双踪示波器技术来测量RC 电路中两同频率正弦波信号的相位差ϕ。

根据图1连接实验线路,U 和U R 分别连接到示波器的CH1和CH2通道,函数信号发生器选择正弦波输出,调节“偏转因数”、“厘米扫描时间”使波形幅度、宽度适中,旋转“触发电平”使触发同步,根据测时间间隔的实验方法测量两信号的时间差Δt ,如图3所示。

图3、具有相位差的两正弦波信号C .实验相位差ϕ的计算:2()360(t tT Tϕπ∆∆==实验弧度度) 将实验结果与理论计算值进行比较。

2.用李萨如图形测频率的原理与方法(15分钟) A .李萨如图形的形成原理当两个相互垂直、频率不同的简谐信号合成时,合振动的轨迹与分振动的频率、初相位有关。

当两个分振动的频率成简单整数比时,将合成稳定的封闭轨道,称为李萨如图形,如图4所示。

由于李萨如图形与分振动的频率比有关,因此通过李萨如图形和已知频率的信号,可以精确地测定未知信号的频率。

高中物理示波器教案

高中物理示波器教案

高中物理示波器教案
一、教学目标:
1. 了解示波器的基本原理和结构组成;
2. 掌握示波器的使用方法和操作技巧;
3. 能够正确地测量电压信号的振幅、频率和相位差。

二、教学内容:
1. 示波器的基本原理
2. 示波器的结构组成
3. 示波器的使用方法
4. 示波器的操作技巧
5. 示波器的测量功能
三、教学过程:
1. 导入:引入示波器的概念,让学生了解示波器的作用和使用场景。

2. 理论讲解:介绍示波器的基本原理和结构组成,让学生了解示波器的工作原理和功能模块。

3. 操作演示:老师示范示波器的使用方法和操作技巧,让学生学会如何正确操作示波器测
量电压信号。

4. 练习:让学生自行操作示波器,练习测量电压信号的振幅、频率和相位差,检验掌握程度。

5. 总结:总结本节课的重点内容,强调示波器在物理实验中的重要性和应用价值。

四、教学评价:
1. 基本原理和结构组成:学生能够清晰地介绍示波器的基本原理和结构组成。

2. 使用方法和操作技巧:学生能够正确地操作示波器,测量信号参数并进行数据分析。

3. 实验结果:学生能够准确地测量电压信号的振幅、频率和相位差,理解实验结果的意义。

五、课后拓展:
1. 学生可以通过实验材料或模拟软件继续练习示波器的使用;
2. 学生可以自行寻找相关资料,了解示波器在不同领域的应用。

六、教学反思:
1. 注意引入实际案例,帮助学生更好地理解示波器的应用价值;
2. 加强实际操作环节,让学生更熟练地掌握示波器的使用方法。

示波器的使用教案

示波器的使用教案

示波器的使用教案教案标题:示波器的使用教案教案目标:1. 理解示波器的基本原理和功能。

2. 学会正确使用示波器进行信号测量和分析。

3. 培养学生的观察能力和实验操作技能。

教学准备:1. 示波器设备和示波器探头。

2. 信号发生器。

3. 不同类型的信号源(如正弦波、方波、脉冲波等)。

4. 实验电路板和相关元件。

5. 实验报告模板。

教学过程:引入:1. 向学生介绍示波器的基本概念和作用,解释示波器在电子实验中的重要性。

2. 引导学生思考,为什么需要使用示波器来观测和分析电信号。

探究:1. 分组进行实验,每组学生配备一台示波器和相关设备。

2. 学生根据实验指导书连接实验电路,并使用示波器观测不同类型的信号。

3. 学生记录实验数据,并分析观测到的信号特征和波形。

讲解:1. 教师对示波器的基本操作进行讲解,包括示波器的控制按钮和参数设置。

2. 解释示波器屏幕上的波形显示和相关参数的含义,如幅值、频率、周期等。

实践:1. 学生根据教师的示范和指导,自行调节示波器参数,观测并测量不同信号源的特征。

2. 学生利用示波器进行信号测量和分析,如测量信号的频率、幅值、周期等。

总结:1. 教师对本节课的教学内容进行总结,强调示波器在电子实验中的重要性和应用价值。

2. 学生回答相关问题,巩固对示波器使用的理解和技能。

拓展:1. 鼓励学生进一步探究示波器的高级功能和应用,如频谱分析、触发模式等。

2. 提供相关参考资料和实验项目,供学生自主学习和实践。

评估:1. 组织学生进行小组讨论,就示波器的使用方法和实验结果进行交流和分享。

2. 布置实验报告的撰写任务,要求学生结合实验数据和观察结果,对所测量的信号进行分析和解释。

教学延伸:1. 将示波器的使用应用于其他实验课程,如电路分析、信号处理等。

2. 引导学生参与相关竞赛或科研项目,拓宽示波器的应用领域。

教学反思:1. 教师根据学生的学习情况和实验结果,进行教学反思和调整,改进教学方法和内容。

实验12 示波器的使用

实验12 示波器的使用

实验12 示波器的使用实验12示波器的使用大学物理实验教案实验名称:示波器的采用1实验目的(1)了解示波器的结构和工作原理,初步掌握示波器的使用方法。

(2)观察正弦波和李萨如图形,测量电信号频率值。

2实验仪器阴极射线示波器(st16b)、低频信号发生器(df1027b)、电信号源(频率取1khz或1.2khz)。

3实验原理示波器是一种能把随时间变化的电压用图象显示出来的电子测量仪器,利用它可展现交流电压随时间变化的波形,可以测量频率、相位、幅度等。

利用换能器,还可以将非电学量转换成电学量进行测量。

示波器主要由示波管、y轴偏转系统、x轴偏转系统、显示系统、扫描与同步电路、电源等几大部分组成。

理论和实践证明示波管荧光屏上光点偏离中心的距离与示波管偏转板上所加电压的大小成正比,如垂直偏转板上加电压距离为y,则:y?ayuayayyuy,光点偏移中心的(1)ay称作横向偏转板的偏移灵敏度,则表示每条叶电压所引发光点偏移屏中心的距离。

对于通常=0.1―1.0mm/v(示波器st16b输入灵敏度:≤0.5vp-p/div)。

若已知uy示波器,从荧光屏上量出光点偏离中心距离值y,即可求得值1)波形形成原理。

y假如y偏转板加上随时间作正弦变化的电压可以在荧光屏上看见一条y轴方向的线段。

u?u0sin?t,x轴偏转板没有加任何uy电压,此时荧光屏上观测至光点只沿y轴方向移动,移动的距离正比于,按正弦变化,我们为了观察正弦电压的波形,y偏转板上加正弦电压的同时,必须在x轴偏转板上加与时间成正比的电压(ux?kt),光点将沿x轴方向打响,荧光屏光点的纵向偏移大小与时间成正比,常称此为时间基线.这样在y轴偏转板加上任意时间变化的电压就可在x方向(时基线)展现出其随时间变化的波形。

为了重复观测波形,建议“x”偏转板的电压从零开始随其时间成正比快速增长至一定值后,忽然变成零,然后再重复前过程.在这种锯齿波电压促进作用下光点在水平轴上由左端移动至右端的现象称作读取,锯齿波电压称作读取电压,它就是由示波器内的读取发生器产生的,读取发生器包含读取闸门、THF1恒流源及释抑电路等共同组成。

示波器的使用教案

示波器的使用教案

示波器的使用教案一、引言示波器是一种常用的测试仪器,用于观察信号的波形、频率和幅度。

它在电子工程、通信、物理学和生物学等领域有广泛的应用。

本教案旨在介绍示波器的基本原理和使用方法,帮助学习者快速掌握示波器的操作技巧。

二、示波器的基本原理示波器的基本原理是利用电子束在荧光屏上绘制出被测信号的波形。

其主要组成部分包括:垂直放大器、水平放大器、扫描发生器和显示器。

1. 垂直放大器:用于调节信号的幅度。

示波器通常具有多个垂直放大器,可以选择不同的增益。

2. 水平放大器:用于调节信号的时间基准。

通过调整水平放大器的时间范围,可以观察到不同时间尺度下的信号波形。

3. 扫描发生器:通过控制电子束的扫描速率和方向,将信号波形在荧光屏上绘制出来。

扫描发生器通常具有多种扫描模式,如正弦波、方波和三角波等。

4. 显示器:用于显示被测信号的波形。

常见的示波器显示器有阴极射线示波管和液晶屏两种。

三、示波器的使用方法1. 操作前准备在使用示波器之前,需要进行以下准备工作:- 将示波器连接到待测电路的输入端,确保连接牢固且正确。

- 打开示波器,并设置合适的触发条件。

触发条件通常涉及信号的源、触发电平和触发方式等参数设定。

- 调整垂直和水平放大器,以适应被测信号的幅度和频率。

2. 观察波形调整示波器的控制旋钮,通过不同的参数设置,观察被测信号的波形。

- 垂直调节:调整垂直放大器的增益,使得波形的幅度适中,不超过示波器的量程。

- 水平调节:调整水平放大器的时间范围,以便清晰地观察到波形的变化。

- 触发设置:根据信号的特点,设置合适的触发电平和触发方式,以确保波形的稳定显示。

- 其他参数:示波器通常还具有调整显示位置、显示模式(如正常、峰值、平均等)、显示亮度等参数,根据需要进行相应调整。

3. 测量信号示波器不仅可以观察波形,还可以测量信号的特征值,如频率、周期、峰峰值和平均值等。

- 频率和周期测量:使用光标或测量按钮,在波形上选定一个周期,示波器会自动计算出频率和周期的数值。

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偏转系统由两组互相垂直的电极板构成,图中X1、X2为水平偏
转电极板;Y1、Y2为垂直偏转电极板。


在X1、X2间加上电压,就会在水平方向上
产生一个电场,电子束通过时受到电场
的作用,运动方向会在水平方向发生偏
移,从而引起荧光屏上亮点的位置发生
偏移,其偏移距离与偏转电压大小成正
图3 波形图比。

这样,我们就可以通过改变偏转电
压来控制亮点在荧光屏上的位置。

图1 示波管结构
图2示波器的基本结构简图
2.扫描发生器
将V =f (t )的交流电压信号加到Y 偏转板上,X 偏转板由示波器内部加上扫描电压,荧光屏上将显示一波形图,图3为一实例。

实际上这波形图正是f (t )函数曲线的一部分。

在说明屏上图形形成的原理之前,回忆一个中学的实验。

在中学物理课中,我们曾经做过演示振动图形的沙斗实验,它的装置如图4所示。

图中P 为硬纸板,能在X 方向上作匀速直线运动。

S 为沙斗,斗内装上细沙土,细沙能从斗的下端慢慢漏出,沙斗通过细绳连结在支架的H 处,构成单摆。

设此摆在与X 轴垂直的Y 方向上振动,P 在X 方向匀速运动,那么在硬纸板上将有漏沙的径迹,即是单摆的振动图线,这是一条正弦曲线。

根据曲线和匀速运动的速率V 不难求得振动周期(或频率)和振幅等物理量的大小。

示波器屏上图形形成的原理和沙斗实验中纸板上漏沙径迹的道理相同。

在示波器的X 偏转板上,加上和时间成正比变化的锯齿形电压信号(图5)。

开始X 1、X 2间电压为-E ,屏上光点被推到最左侧,以后X 1、X 2间的电压匀速增加(类似于沙斗实验中匀速推动纸板),屏上光点在沿y 轴振动的同时,匀速向右移动,留下了亮的图线——亮点的径迹(相当于纸板上的沙的径迹)。

当X 1、X 2间电压达最大值+E 时,亮点移到最右侧,与此同时X 1、X 2间电压迅速降到-E ,又将亮点移到最左侧,再重复上述过程。

图5 示波器屏上图形形成原理 图4 沙斗实验

图6 DC4322B型双踪示波器前面板图
置“X-Y”位置时,示波器工作在X-Y状态(此时应关闭水平扩展开关)。

⑧扫描微调(SWP VAR)
此旋钮开关在校正位置时,扫描因数从扫描时间选择开关读出。

当开关不在校正位置时,可连续微调扫描因数。

反时针旋转到底时扫描因数扩大2.5倍以上。

⑨位移/扩展
未拉出时用于调节水平移动扫描线位置;拉出后将扫描扩展10倍。

⑩触发方式选择(TRIG MODE)
自动(AUTO):本状态下仪器在有触发信号时,同正常的触发扫描,波形可稳定显示。

在无信号输入时,可显示扫描线。

常态(NORM):有触发信号时才产生扫描;在没有信号和非同步状态下,没有扫描线。

当信号频率很低(25Hz以下)影响同步时,宜采用本触发方式。

电视场(TV—V):用于观察电视信号中的全场信号波形。

电视行(TV—H):用于观察电视信号中的行信号波形。

注:TV—V和TV—H触发仅适用于负同步信号的电视信号。

11触发电平控制(LEVEL)(PULL SLOPE)

a.通过调节触发电平可确定波形扫描的起始点;
按进去为正极性触发(常用),拉出来为负极性触发。

中原工学院理学院教案专用纸第10 页
图7 李萨如图形
【实验步骤】
1. 操作前先熟悉面板上各旋钮的位置和功能,首先将各旋钮
置于左右可调的中间位置。

打开电源开关,预热20秒后进行
操作。

将信号源的正弦波输出与示波器的CH1通道相连,将示
波器的输入信号耦合置“AC”,按下“CH1”键,适当调整CH1
通道的灵敏度和扫描频率,如果波形不稳定,适当调节电平,
直到出现稳定的正弦波形,并记录该波形。

2.按上面的方法分别观察记录一定频率的方波和三角波。

4.首先确定垂直微调增益处于“校准”位置,然后测算出从波
峰到波谷信号所占据的垂直格数。

最后记录垂直衰减器旋钮的
档位设定值与探头的衰减倍数。

则信号峰-峰值电压为:VP-P=
垂直格数×档位设定值×衰减倍数。

同样确定水平微调增益处
于“校准”位置,然后测算出信号一个完整周期所占据的水平
格数。

最后扫描时间旋钮档位设定值。

则信号周期为:T=水平
格数×档位设定值。

3.将“CH1”和“CH2”同时按下,并选择“X-Y”方式,将信
号源选择正弦波输出,接CH1通道,改变其频率,观察李萨如
图形,记录下来,计算各个图形下信号源正弦波的频率,已知
CH2通道正弦信号频率为50Hz.。

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