东北大学物理实验示波器使用实际体会详细过程.docx
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东北大学物理实验示波器使用实际体会详细过程.docx
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东北大学物理实验示波器使用实际体会详细过程
在三个必选实验中,示波器可以说是最简单的一个了,操作过程没那么繁琐,器件不需太多组装,不需要重复测量数据,数据处理也不繁琐,实验前预习一下,实验时仔细一点,整个过程还是很轻松的。
实验报告:
新版的蓝皮物理实验书里,这一节的错别字比较多,抄写原理和步骤的时候要注意一下,比如说“开关”印成“开并”,“旋钮”印成“旋转”,另外,实验原理部分我不太清楚,不过实验步骤里有几个指示数字标错了:
(1)中第一段第三行“内触发选择开关(45)”应为“(37)”。
第二段第二行“聚焦旋钮(6)”应该是“(5)”。
(2)中第一段第二行“标尺亮度旋钮(8)”应为“(6)”。
其他的就没什么错误了,实验记录中需要的表格要画好,实验前的准备就差不多了,网上的视频不看也不会有太大影响。
实验前的准备都完成了以后,就该进入实验室了。
(1)实验前
贴两张实验室的图
左侧是信号发生器,中间是示波器,右侧的板是电路。
导线若干。
信号发生器
示波器
电路(需接线)
没什么可准备的,进入实验室以后熟悉一下环境等待老师检查实验报告就好了。
(2)实验开始啦
之前看过实验报告的人或许会感觉整个过程有些繁琐,而在实际实验过程中,有些步骤被省去,以至于过程得以很大的简化,指导我们实验的老师是高茜老师,很和蔼的一位女老师,我们的实验总共分了三个过程,第一个过程是测校准信号的峰—峰值及其频率,第二个过程是利用利萨如图形测市电频率,第三个过程是双踪示波法测量相位差,没有书上第一步的内容。
1.测校准信号的峰—峰值及其频率
在打开电源开关之前我们需要调节一些按钮。
(调节顺序并不固定)1.逆时针旋转10以及10‘一直到最左下方“锁定”位置,旋转10到头的时候会有声音。
2.11、12均拨到最上方。
13按下“自动”,14一般旋到左上部分,14’顺时针旋转到头直到能听到一声响即锁死。
示波器面板上部分
3. 9按到Y1或者Y2(一般Y1)。
4. 7‘同14’一样顺时针旋转锁死。
5.两个5拨到中间接地位置。
设置完成后,首先打开电源开关2,等待一段时间,观察屏上是否有绿色亮线,根据14旋转到的档位不同,也可能是一道运动的轨迹,如果过了很长一段时间都没有,则调节一下辉度旋钮3观察是否有亮线出现,调节聚焦旋钮4可以调整线的粗细。
如果仍然不出现亮线,那么不要乱拨,从头开始一个一个调节,如果调节其中一个没有效果,那么将其调回之前的位置继续下一个的调节,实在没有头绪可以对比下周围出现亮线同学的示波器,一般来说都能调节成功。
注:
整个过程中有的旋钮经常会调,有的旋钮偶尔会调,有的旋钮开始调完一次后就不可再调(或不用再调),不可再调(不用再调)的有:
13、14‘、10、10’、12。
偶尔会调的有:
3、4、5、7‘、9、11、8。
经常调的是7、14、15(调节谱线的水平、垂直位置)。
屏上的亮线,如果9中按下了“继续”或者“交替”则会出现两条,否则就是一条
找到亮线,调好亮度与粗细以后就该将校准电压1接到示波器接线柱6(哪边都可以)上,如下图
接线用的线
接线
如果接到了左边,则9按下Y1,5、7、15均调节左边的,右边则9为Y2,5、7、15调右边。
旋转14使得屏幕上出现稳定的亮线,然后拨5到下方档,旋转7,如果正常的话屏幕上会出现方波。
方波
旋转7会使得方波的上下距离增大,旋转14则会使方波的波长变大。
出现方波后我们便开始读数了,使波形位于显示屏的中心,首先要令波形尽可能的大,在屏幕上至少有一个周期的条件下尽可能地拉长波形,垂直距离也如此,这样会减小误差。
读数:
一个小方格的边长为1,每个小方格的边上有5个小格,则一个小格为0.2,读数时允许估读半个小格,即精确度为0.1,不能再往下估读。
读出上下之间的垂直距离,该距离为数据记录上的信号纵向高度d,竖直偏转因数c则为目前7上所对应的档位。
读出一个周期的长度,该长度为数据记录上信号一周期的水平长度l,扫描时间因数c'为目前14上所对应的档位。
至此第一部分结束。
2.利用利萨如图形测市电频率
该步开始要用到信号发生器了,不过在此之前要先对示波器进行一些调节。
1.拔掉1与6之间的线,调节8至X—Y,调节11至“电源”,旋转14至“X—外接”,这样示波器的前期准备就完成了。
信号发生器的右下方有两个接线柱。
两个都需要接,红色接线柱连接6,黑色接线柱接16。
接好的图如下。
接线完毕后,按电源开关1打开信号发生器,按2使信号得以输出到示波器上,调节相应方向的5至,3、4调节信号频率,4左右移动调节的数位,旋转3调节该数位上数字的大小。
调节至一定频率即可观察到利萨如图形。
下面分别给出数据记录上的四个图形及频率的大概值。
图1,1:
1,频率在50左右
图2,1:
2,频率在100左右
图3,1:
3,频率在150左右
图4,2:
3,频率在75左右
刚调到上述图形的时候,图形并不是静止的,它在不断运动,只有等它固定住了我们才可以读取频率值,由于变化比较小,所以我们可以从小数点后第5位开始调节,观察运动的快慢,如果越调越快就往反方向调,直到图像停止不动了为止(注:
并不一定非要永远不动才可以,停住2、3秒不动就可以读数了),最后记录的数字取6位有效数字。
此时第二部分结束。
3.双踪示波法测量相位差
首先要再一次调节示波器,将11拨回上方的“内”,14旋转到左上方,8拨回上方“Y方式”,两个5均拨到,9按下“继续”,示波器调节完毕。
然后要连接电路,电路连接如下
电路上的连接
整体连接图
连接完成后,打开示波器开关;打开信号发生器开关,调节频率到500,此时应该在屏幕上有两个正弦波(余弦波),如果看到的不是正弦波(余弦波)而是两条线,则说明7的电压档位过高,应适当地顺时针旋转即可看到正弦波(余弦波)。
看到的两个正弦波(余弦波)
调节15使得两个波的振幅相等,上下位置关于X对称(可以先调节一个波使得上下峰值均位于关于中心轴对称的两条线上,然后以调好的波形为基准调节另一个波形),然后读X与,此时同样应该使波形尽可能大,注意由于两个波周期相同,所以读的时候可以按下9的Y1或者Y2读单个波形的周期即可。
调整好的两个波形,可以看到上下峰值均处于与中心轴对称的线上
读数完毕后就可以交由老师检查、签字了,至此整个实验过程完毕。
(3)实验结束喽
最后别忘了关闭示波器与信号发生器电源,把线整理一下放回原位
。
另外,思考题只做第一题就可以。
之前已经说过了,实验过程中如果出现问题,比如想要的波形出不来,最好与身边的比对一下,很快就会找到问题的,如果实在不行,问老师吧,已知的两个老师都是脾气比较好的,没什么特殊的缘由应该不会扣分。
毕竟还是个不算太难的实验,仔细一点很容易就会完成。
:
最后感谢一下坐在我附近的同学,帮了我不少忙~
最新更新:
实验报告的处理(扣分点!
)
今天前几周做完示波器实验的同学的实验报告发下来了,结果很惨⋯⋯扣分的地方比较多,这里总结一下,
最近要上交的同学可以参照一下,尽量别被扣分了
首先是实验原理的部分,实验原理有两个图是必须画上的,一个是图2.7.2示波管结构,另一个是图2.7.3扫描过程,每个图0.2分,没有要扣分的。
实验步骤与数据记录不算太多,保险起见还是都写上并把图都画上吧。
数据记录:
利萨如图形的频率那要写够6位有效数字,不够的可以补点0。
数据处理:
测校准信号的峰—峰值及频率那电压峰—峰值一定要精确到小数点后第二位。
比如假设你算出来的数正好是0.5V要写成0.50V,写成0.5V的会被扣0.2分的。
频率1,得到的频率最好用科学计数法表示,保留两位有效数字。
我看到的两份实验报告中,同一个老师批的,一份写的909被扣了0.2分,一份写的9.1*10^2判对了。
利萨如图形那里最后的平均值一定不要忘了写,忘了会扣0.3。
测量相位差那里的相位差Δφ的写法也有讲究,应写成Δφ=分数* 丌或者Δφ=0* 丌,不过有的老师批的时候如果写成Δφ=分数* 丌也会扣分,所以最保险的是先写出Δφ=分数* 丌然后下起一行再写出 Δφ=0* 丌。
这里如果错了会扣0.2分。
思考题:
思考题要求的图是与图2.7.3扫描过程类似的图,画得太过简单的画会被扣0.2分。
贴一张最近学长们在人人上分享的实验报告以供参考,推荐按照上面的图全画下来。
实验当天老师可能并不说这些东西,不过批阅的时候该扣还是扣。
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