1、hyq 编 电学部分 第 1 页实验 2 示波器的原理与应用仪器使用见课本 P35-39 页之附录 2-A 和附录 2-B.五实验数据记录和数据处理 见课本 P34 页【预备问题】1从 CH1 通道输入 1V、1KHz 正弦波，如何操作显示该信号波形？（看 P30 五个要点口诀）提示：调节亮度、聚焦、位置和位置旋钮指针垂直居中，按“AUTO”、 “A”和“CH1”工作显示方式键， 调节CH1 通道的 Y 轴偏转因数“VOLTS/DIY”和水平扫描速率“TIME/DIV”，使波形大小适中（即波形 显示23 个周期、峰峰幅度 45 格)，按 “source”键置 CH1 或 VERT 触发，旋转“
2、TRI LEVER”旋钮使波形触发同步显示稳定。2当波形水平游动时，如何调节使波形稳定？提示 1：按“source”键置 VERT，调节 TRI LEVER 旋钮触发同步使波形稳定。提示 2：（关闭“MAG”X 轴放大，消去 “TV”所有触发信号， 选择“触发耦合 COUPLE”为“AC”触发耦合， ）根据波形输入通道，选择触发同步的“触发源 source”置“VERT” ，调节触发电平“TRIG LEVEL”，使其左下指示灯 “TRIGD”亮， 则波形稳定。3如何测量波形的幅度、周期和频率？ （写出间距法的测量公式）提示：（P33）用屏幕上的刻度尺分别测出波形峰峰（峰位到谷位）的垂直距离 y
3、 和波形一个周期的水平距离 x，则峰峰电压UPP= y（cm）偏转 因数 k（V/cm），周期 T= x (cm) 扫描速度 p（ms/cm），频率 f =1/T（Hz）4调节什么旋纽使李萨如图稳定？提示：示波器在“x-y”工作方式 时“触发同步”调节不起作用；李萨如图的稳定性与 Y、X 两路正弦信号的频率比有关，调节两路信号的 频 率比为简单的整数比，李萨如图才会稳定。【思考题】1当示波器出现下面不良波形时，请选择合适的操作方法，使波形正常。 （1）波形超出屏幕： ；（2）波形太小： ；（3）波形太密： ；（4）亮点，不显示波形： 。可选填： 调 大“偏转因数（VOLTS/DIV）”； 调小
4、“偏转因数”；调大“扫描速率（TIME/DIV）”；调小“扫描速率”；水平显示置“A”（常规）方式；水平显示置“X-Y” 方式。2观察李萨如图时，要改变图形的垂直大小，应调节 CH2 通道的“偏转因数（VOLTS/DIV） ”；要改变图形的水平大小，应调节 CH1 通道的“偏转因数（VOLTS/DIV） ”；要改变图形的垂直位置，应调节 CH2 通道的“垂直位移（ POSITION） ”。 （可选填 ：CH1，CH2） 。3用示波器测得的 CH1（X）信号的波形如下面左图所示，CH1（X）信号与 CH2（Y）信号合成的李莎茹图如下面右图所示，示波器屏幕上已显示了必要的参数，图中每 1 大格为
5、1cm。请回答下列回题： （1）CH1 通道的偏转因数（VOLTS/DIV）为 1 V/cm， CH1（X）信号的UPP 为 6.0cm1V/cm =6.0 V；（2）扫描速率（TIME/DIV ）为 1.0 ms /cm，CH1（X）信号的周期为 5.0 cm1 ms /cm =5.0 ms，CH1（X）频率为 1/5.0ms=200 Hz；（3）CH2（Y）信号的频率为 100 Hz。 （图中 Nx =1，N y,=2，f y =fxNx /Ny=200 /2=100Hz）4用示波器测量图中的波形，要改正垂直方向幅度太小、水平方向幅度太大的现象，应将“偏转因数”要调 、调大“扫描速率”要调
6、 。 （可选填：大或小）图 I：1V/cm 2：5V/cm1ms/cm CH1I：1V/cmhyq 编 电学部分 第 2 页实验 6 声速测量 （数据处理参考格式，以下要求写出数据计算式子）（数据处理参考格式，以下要求写出数据计算式子）五实验数据记录和数据处理 1驻波振幅极值法测量声速 （温馨提示：红字部分为预习时的表格，原始数据记录卡必写，实验报告也要写）谐振频率 fo = kHz， f = 0.01 Hz 表 1 振幅极大值位置测定法测量声速的测量数据 （读数鼓轮 l =0.01mm）序号 1 2 3 4 5 6li（mm）序号 7 8 9 10 11 12li（mm）逐差法 l i=li
7、+6-li (mm) i= li+6-li（mm）62备注：l i 为峰值时接收器位置； li+6li 为 6 个半波长 的距离，故 2iiil62 用逐差法计算声速测量值 （以下待入数据计算）代入数据的计算式 = （mm） ，其它 li 同理计算记录于上表。171126ll代入数据的计算式 = （mm） ，其它 i 同理计算记录于上表。11l代入数据的计算式 = （mm） 26161-iii l 声速的测量值 代入数据的计算式 = （m/s）fv计算测量不确定度 （必做内容）= = mm，)16()(2iiASu2)(6iiBBl ml 3108.23仪= = （mm） ， )(22ACuu
8、而 )(06.31.)(kHzffBf 声速的相对不确定度 100%= = ，ufv22则声速的不确定度 = = （m/s）uvvhyq 编 电学部分 第 3 页室温 t= ，查表：空气中声速理论值为 v 理 = = （m/s）声速的测量值与理论值比较的百分误差 。 （必做内容）%10理 测理E2相位法测定声速谐振频率 fo = kHz， f = 0.01 Hz 表 2 相位法测量声速的测量数据表 （读数鼓轮 l =0.01m m） （每隔 测一次）2序号 1 2 3 4 5 6li（mm）序号 7 8 9 10 11 12li（mm）逐差法 l i=li+6-li (mm) i= li+6-
9、li（mm）61备注：l i 为同相位时接收器位置，则 li+6-li 为 6 的距离。 = = （mm） 261-iii l 声速测量值 = （m/s） ，fv计算测量不确定度 （必做数据处理）（必做数据处理）= = （mm） ，)16()(2iiASu)(12iBiiBB lul ）（仪 mlliB 3104.362)(6 = = （mm）)()(22Au而 ，)(012.3.kHzffBf 相对不确定度 = 100%= ，22)(ufvu则 = = （m/s）v实温 t= ，查表：空气中声速理论值为 v 理 = = （m/s）声速的测量值与理论值比较的百分误差 = %。 （必做内容）10
10、理 测理Ehyq 编 电学部分 第 4 页六.实验结果1驻波振幅极值法测量声速声速 v=（ ）m/s，相对不确定度 Eu= % （P=68%）室温 t= ，与理论值为 v 理 = = （m/s）比较，声速的测量相对误差 E= %。2相位法测定声速声速 v=（ ）m/s，相对不确定度 Eu= % （P=68%）室温 t= ，与理论值为 v 理 = = （m/s）比较，声速的测量相对误差 E= %。七分析讨论 1、实验注意事项；2、引起误差的主要原因及对实验结果的影响分析；3、通过实验所取得的收获及对实验过程与结果的评价；4、实验方法或实验装置的改进建议。八思考题 P56 页 自选 做 2 题，抄
11、题做在实验报告上1、提示：参阅课本实验原理。2、提示：是声压变化波形。3、提示：由于声波在实际介质中传播时，由于扩散、吸收和散射等原因，会随着离开声源的距离增加而自身能量逐渐减弱。这种减弱与传播距离、声波频率和界面等因素有关，所以，声压振幅随距离的增长而衰减。预备问题 P52 页 自选做 2 题，抄题做在预习报告上 1、提示：压电换能器应用逆压电效应产生超声波，应用正压电效应接收超声波。2、提示：参阅课本 P53 第二自然段。保持两换能器位置不变，调节信号发生器的频率旋钮，使接收器输入示波器的波形有最大的振幅波形，此时的信号发生器输出的频率为谐振频率。3、提示：参阅课本 P53 第六自然段。参阅课本 P53 倒数第六行。
