高中物理教科版选修3-2检测：第二章　3.示波器的使用 Word版含解析

3.示波器的使用
基础巩固
1.在“练习使用示波器”的实验中,关于竖直位移旋钮“↑↓”和Y增益旋钮的作用,下列说法正确的是(　　)
A.竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的位置,Y增益旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度
B.竖直位移旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度,Y增益旋钮用来调节图像在竖直方向的位置
C.竖直位移旋钮和Y增益旋钮都是用来调节图像在竖直方向的位置的
D.竖直位移旋钮和Y增益旋钮都是用来调节图像在竖直方向的幅度的
解析:竖直位移旋钮↑↓是用来调节图像在竖直方向的位置的,Y增益旋钮用来调节图像在竖直方向的幅度,故选项A正确.
答案:A
2.用示波器观察某交流信号时,在显示屏上显示出一个完整的波形,如图所示.经下列四组操作之一,使该信号显示出两个完整的波形,且波形幅度增大.此组操作是(　　)
A.调整X增益旋钮和竖直位移旋钮
B.调整X增益旋钮和扫描微调旋钮
C.调整扫描微调旋钮和Y增益旋钮
D.调整水平位移旋钮和Y增益旋钮
解析:X增益、Y增益旋钮分别用来调节图像在水平方向和竖直方向的幅度,水平位移、竖直位移旋钮分别用来调节图像在水平方向和竖直方向的位置,扫描微调旋钮在扫描范围旋钮选定的频率范围内,用来连续改变水平方向扫描电压的频率,信号电压加在竖直偏转电极上.当TX=nTY时即X方向的扫描电压的周期等于Y方向信号电压周期的整数倍(n)时,光屏上才能形成具有n个波长的完整波形的图案(因为当水平方向的扫描电压完成一个周期的变化时竖直方向的信号电压已经完成了n个周期的变化).本题要使波形幅度增大,需要Y增益旋钮来实现.本题还要从一个完整波形变成两个完整波形,就是把TX=nTY中的n从1变成2,即增大水平扫描电压的周期,降低水平扫描的频率,需要扫描微调旋钮实现,综合以上分析可知选项C正确.
答案:C
3.(多选)在应用示波器做观察亮斑在竖直方向的偏移实验时,应将(　　)
A.“扫描范围”旋钮置于“10”挡
B.“扫描范围”旋钮置于“外X”挡
C.“DC”“AC”开关置于“AC”位置
D.“DC”“AC”开关置于“DC”位置
解析:竖直方向的偏移实验中,水平方向没有偏转,所以扫描范围旋钮应置于“外X”挡,选项B正确;由于做的是竖直方向的偏移实验,不是竖直方向的波形实验,所以“DC”“AC”开关置于“DC”位置,选项D正确.
答案:BD
4.(多选)某同学在做练习使用示波器的实验时,欲按要求在荧光屏上调出亮斑,为此,他进行了如下操作:首先将辉度调节旋钮逆时针转到底,将竖直位移和水平位移旋钮转到某位置,将衰减调节旋钮置于1 000挡,将扫描范围旋钮置于“外X”挡.然后打开电源开关(指示灯亮),过2 min后,顺时针旋转辉度调节旋钮,结果屏上始终无亮斑出现(示波器完好).那么,他应再调节下列哪个旋钮才有可能在屏上出现亮斑(　　)
A.竖直位移旋钮　　　　　 B.水平位移旋钮
C.聚焦调节旋钮 D.辅助聚焦旋钮
解析:亮斑偏离荧光屏,因此需调竖直位移旋钮和水平位移旋钮,将其“拉”至荧光屏上.
答案:AB
5.(多选)在应用示波器观察以正弦规律变化的电压图线时,将“扫描范围”旋钮置于第一挡(10~100 Hz),把“衰减”旋钮置于合适的挡,再调节“扫描微调”旋钮,屏上便出现完整的正弦曲线,如图所示.则下列关于同步极性选择的说法中正确的是(　　)
A.图甲是同步开关置于“-”的结果
B.图甲是同步开关置于“+”的结果
C.图乙是同步开关置于“-”的结果
D.图乙是同步开关置于“+”的结果
解析:甲图所示的波形和正弦交变电流的波形完全相同,说明同步选择开关置于“+”的位置,选项B正确;乙图所示的波形和正弦交变电流的波形完全相反,说明同步选择开关置于“-”的位置,选项C正确.
答案:BC
6.如果在示波器的荧光屏上出现一个亮点在水平方向自左向右移动的图像,现在要使它变成水平方向的一条亮线,调节的方法应该是(　　)
A.顺时针旋转辉度调节旋钮
B.调节衰减旋钮
C.调节扫描范围旋钮和扫描微调旋钮,增大扫描频率
D.调节Y增益旋钮
解析:在荧光屏上出现的是一个亮点自左向右水平移动的图形,要把它变成水平方向的亮线,若调节辉度旋钮,只能使亮度增大,不能改变图形,所以选项A错误.
若调节衰减旋钮,只能使输入信号的强度减弱,这里只有一个亮点,没有输入信号,所以选项B错误.
若调节Y增益旋钮是改变竖直方向输入的信号强度,即改变图线在竖直方向的幅度,显然选项D错误.
现在荧光屏上出现的是水平方向移动的一个亮点,说明水平扫描频率太小,使眼睛能觉察到亮度的移动,所以应该提高水平扫描频率,使眼睛区分不开亮点位置的变化,故选项C正确.
答案:C
7.如图所示的图像为示波器面板,屏上显示的是一亮度很低、线条较粗且模糊不清的波形.
(1)若要增大显示波形的亮度,应调节　　　　旋钮;?
(2)若要屏上波形线条变细且边缘清晰,应调节　　　　旋钮;?
(3)若要将波形曲线调至屏中央,应调节　　　　　　　与　　　　　　　　旋钮.?
解析:辉度旋钮用于调节亮度,聚焦旋钮用来调节清晰度,若要图像平移可调节竖直位移旋钮(上下移动)和水平位移旋钮(左右移动).
答案:(1)辉度　(2)聚焦　(3)竖直位移(或写为↓↑)　水平位移(或写为?)
能力提升
1.若在示波器的“Y输入”和“地”之间加上如图所示的电压,“X输入”和“地”之间不加电压而扫描范围旋钮置于“外X”挡,则此时屏上应出现的情形是下图中的(　　)
解析:由题图所示,Y方向上有一个恒定电压,则亮点在Y方向的偏转是固定值;扫描范围旋钮置于“外X”挡,示波器内不提供X方向的扫描电压,而“X输入”接线柱也没有输入任何扫描电压,所以X方向没有偏转,选项C正确.
答案:C
2.某学生在做练习使用示波器的实验时,将衰减旋钮拨到“”挡,将扫描旋钮拨到10~100 Hz挡,然后再调节扫描微调旋钮,当示波器荧光屏上出现两个完整的正弦波形时,其频率为(　　)
A.10 Hz　　B.25 Hz C.50 Hz　　D.100 Hz
解析:由示波器的工作原理知,当把衰减旋钮调到“”时,是由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的50 Hz的交流电压,当扫描频率也等于50 Hz时,荧光屏上应出现1个完整的正弦波形,现在荧光屏上出现两个完整的正弦波形,扫描频率应是交流信号电压变化频率的一半,所以扫描频率应是25 Hz.
答案:B
3.使用如图所示的示波器测量外部交流电压信号,应将信号输入线接在　　　　　和　　　接线柱上.这时“衰减”旋钮不能置于　　　挡,“扫描范围”不能置于　　　　　挡.若信号水平方向的幅度过小或过大,应该用　　　　　　旋钮进行调整.若信号图形过于偏屏幕下方,应该用　　　　　　　　旋钮进行调整.?
解析:测量外部交流电压信号应从“Y输入”和“地”输入,即应将信号输入线接在“Y输入”和“地”接线柱上.由于外部电压信号一般都比较强,所以要进行衰减,即此时“衰减”旋钮不能置于1挡.由于要从示波器内提供X方向的扫描电压,所以扫描范围旋钮不能置于外X挡.X方向的信号幅度用X增益旋钮调节.Y方向的偏移用竖直位移旋钮调节.
答案:Y输入　地　1　外X　X增益　竖直位移
4.甲图为示波器,乙图为一信号源.
(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形,应将信号源的a端与示波器面板上的　　　　接线柱相连,b端与　　　　　接线柱相连.?
　丙
(2)若示波器所显示的输入波形如图丙所示,要将波形上移,应调节面板上的　　　　　　　旋钮;要使此波形横向展宽,应调节　　　　　　旋钮;要使屏上能够显示3个完整的波形,应调节　　　　　　　　　　　　　　旋钮.?
解析:(1)若要观测此信号源发出的正弦交流信号的波形,应从示波器的“Y输入”和“地”接线柱输入信号,所以应将信号源的a端与示波器面板上的“Y输入”接线柱相连,b端与“地”接线柱相连.
(2)竖直位移旋钮的作用是调节波形在屏幕上的竖直位置,由题图丙可知该波形偏下,所以应该调节竖直位移旋钮,X增益旋钮的作用是调整波形的横向宽度.调节扫描范围和扫描微调可调整屏幕上显示的完整的波形数.
答案:(1)Y输入　地
(2)竖直位移　X增益　扫描范围和扫描微调
5.示波器是检测和修理各种电子仪器以及进行科学研究必不可少的工具,掌握它的一般使用方法是对每一名普通高中学生的一般要求.如图所示的图像为某次学生实验时练习使用的J—2459型示波器的面板示意图.实验中某学生已经在荧屏中间调节出了最圆、最小的光斑,则:
他若要观察机内提供的竖直方向的正弦规律变化的电压的图像,应怎样调节至最佳状态?(写明必要的文字叙述,控制旋钮的名称及指示位置)
答案:(1)把扫描范围旋钮置于第一挡(或10~100 Hz挡).
(2)把衰减调节旋钮置于“”挡,即由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压.
(3)调节扫描微调旋钮,使屏上出现完整的正弦曲线.
(4)调节X增益和Y增益旋钮,使曲线在水平和竖直方向发生变化.