突破示波器幾個重難點的方法

　　1．為了讓學生弄懂原理筆者采取類比的方法，先根據(jù)以下裝置設計一些問題，并現(xiàn)場演示所設計的問題。

　　裝置，如圖1，把漏斗吊在支架上，下方放一塊硬紙板，紙板上畫一條直線，漏斗靜止不動時正好在紙板的正上方，在漏斗里裝滿細沙。

　　問：紙板不動，只有沙斗擺動看到什么現(xiàn)象？

　　答：看到垂直的直線。

　　問：紙板沿勻速運動，沙擺不動看到什么現(xiàn)象？

　　答：看到沿的直線。

　　問：沙擺擺動同時紙板沿勻速運動，看到什么現(xiàn)象？

　　答：看到正弦或余弦圖，即單擺的振動圖像。因為沿移動的位移除以速度即為時間。

　　問：以紙板為參照物沙擺怎樣運動？

　　答：沙擺同時參與兩個方向的運動，即垂直方向的簡諧運動和沿方向的勻速直線運動。

　　問：如果紙板不動怎樣得到相同的圖形？

　　答：沙擺擺動同時，使沙擺沿方向做勻速直線運動。

　　問：紙板長度一定，怎樣使紙條上正好得到一副完整的正弦（余弦）圖？二副完整的正弦或余弦圖？三副完整的正弦或余弦圖？

　　答：設紙板的長度一定，紙板從始點運動到終點時間為紙條運動周期，若紙板運動周期是沙擺振動周期一倍正好得到一副完整的正弦或余弦圖，若紙板運動周期是沙擺振動周期二倍正好得到二副完整的正弦或余弦圖，若紙板運動周期是沙擺振動周期三倍正好得到三副完整的正弦或余弦圖。

　　補充：紙板運動的周期是沙擺周期的n倍就在紙板條上得到n個完整的正弦（余弦）波形?；蛏硵[頻率是紙板頻率n倍就在紙板上得到n個完整的正弦（余弦）波形。

　　2．示波器工作原理與沙擺類似，它的工作原理可等效成下列情況：如圖2，真空室中電極K發(fā)出電子經(jīng)過加速電場后，由小孔沿水平金屬板間的中心線射入板中。在兩板間加上如圖3所示的正弦交流電壓，豎直偏轉位移與偏轉電壓的關系，在兩極板右側且與右側相距一定距離與兩板中心線（圖中虛線）垂直的熒光屏，中心線正好與屏上坐標原點相交。

　　如果前半個周期內(nèi)B板的電勢高于A板的電勢，電場全部集中在兩板之間，且分布均勻。在每個電子通過極板的時間內(nèi)，電場視作恒定的，電子在豎直方向按正弦規(guī)律上下移動。

　　問：熒光屏不動，只在豎直方向加正弦電壓看到什么現(xiàn)象？

　　答：看到沿y軸的一條直線。由于視覺暫留和熒光物質的殘光特性，電子打的徑跡可顯示出來。

　　當?shù)谝粋€電子到達坐標原點時，使屏以速度v沿負x方向運動，每經(jīng)過一定時間后，在一個極短的時間內(nèi)它跳回到初始位置，然后重新做同樣的勻速運動。

　　問：在y軸上不加電壓，使屏以速度v沿負x方向運動看到什么現(xiàn)象？

　　答：水平直線

　　問：在豎直方向加正弦電壓，同時使屏以速度v沿負x方向運動，看到什么現(xiàn)象？

　　答：看到正弦圖，這樣熒光屏上亮斑的位置變化就反映了所加電信號的變化規(guī)律。因為沿x軸移動的位移除以速度即為時間。