大学物理part2大物实验报告示波器测时间

实验报告 院系：工院13系07级 姓名：龙林爽 日期：2008-5-14 学号：PB07013075 实验题目：用示波器测量时间 实验目的：了解示波器的基本原理和结构，学习使用示波器观察波形和测量信号周期及其时间参数。 实验器材：示波器 实验内容: 一、用X轴的时基测信号的时间参数 （1）用不同时基测量示波器自备方波输出信号的周期，结果如下： 时基（ms/cm） 0.1 0.2 0.5 波形厘米数（cm） 10.0 5.0 2.0 由公式 得： 用时基为0.1ms/cm的时基测出的最准确。因为，周期一定时，时基越小，波形越长，在屏幕上的图形越长，在数格子的时候也越精确。 （2）选择信号发生器的对称方波接Y输入，改变信号频率、时基，测量对应频率的厘米数、周期和频率。 频率（Hz） 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 时基（ms） 1 0.5 0.5 0.2 0.2 0.2 0.1 0.1 0.1 0.1 周期厘米数（cm） 5.0 5.1 4.4 6.3 5.0 4.2 7.2 6.3 6.0 5.0 由公式 得示波器测量的对应频率为 周期（ms） 5.00 2.55 2.20 1.26 1.00 0.84 0.72 0.63 0.60 0.50 频率（Hz） 200.00 392.16 580.15 793.65 1000.00 1190.48 1388.89 1587.30 1766.67 2000.00 以信号发生器的频率为x轴，示波器测量的频率为y轴，作y-x曲线： 求出斜率k=0.995。由图象可知，示波器测量的频率和信号发生器的输出频率呈线形关系，并且示波器测量出的频率和输出频率大体相等，说明测量比较准确。 （3）选择信号发生器的非对称方波接y轴，测量各频率时的周期和正波的宽度 频率（Hz） 200 500 1k 2k 5k 10k 20k 时基（ms） 1 0.5 0.2 0.1 0.05 0.02 0.01 周期厘米数（cm） 4.9 4.0 5.0 5.0 4.0 5.0 5.0 正波宽度厘米数（cm） 3.8 3.2 4.0 4.0 3.2 4.0 3.9 由公式 得示波器测量的对应频率为 周期（ms） 4.90 2.00 1.00 0.50 0.20 0.10 0.05 频率（Hz） 204.08 500.00 1000.00 2000.00 5000.00 10000.00 以信号发生器的频率为x轴，示波器测量的频率为y轴，作y-x曲线： 求出斜率k= 0.99993 （4）选择信号发生器的输出为三角波，测量各个频率时的上升时间、下降时间及周期。 频率（Hz） 500 1k 1.5k 时基（ms） 0.5 0.2 0.2 周期厘米数（cm） 4.0 4.8 3.4 上升厘米数（cm） 1.9 2.2 1.6 下降厘米数（cm） 2.0 2.5 1.7 由公式 ，得出各相应的时间 频率（Hz） 500 1k 1.5k 周期（ms） 2.00 0.96 0.68 上升时间（ms） 0.95 0.44 0.32 下降时间（ms） 1.00 0.50 0.34 二、观察李萨如图形并测量频率 用两台信号发生器分别接Y轴和X轴，取不同的 ，测出对应的 和 （1） 得出的图形如下: 水平切线上的切点数为:1 垂直切线上的切点数为:1 读出 = Hz 由 ,得 （2） 得出的图形如下: 水平切线上的切点数为:2 垂直切线上的切点数为:1 读出 = Hz 由 ,得 （3） 得出的图形如下: 水平切线上的切点数为: 垂直切线上的切点数为: 读出 = Hz 由 ,得 （4） 得出的图形如下: 水平切线上的切点数为: 垂直切线上的切点数为: 读出 = Hz 由 ,得 （5） 得出的图形如下: 水平切线上的切点数为: 垂直切线上的切点数为: 读出 = Hz 由 ,得 （1） 得出的图形如下: 水平切线上的切点数为: 垂直切线上的切点数为: 读出 = Hz 由 ,得 （1） 得出的图形如下: 水平切线上的切点数为: 垂直切线上的切点数为: 读出 = Hz 由 ,得 思考题 1、用示波器测量频率有何优缺点？ 用示波器测量频率的优点有： 1） 将频率的测量转化为对图形的研究，使测量过程更直观； 2） 把频率转化为图形之后，大大降低了测量的难度，能够将频率的规律清楚明了地反映在荧光屏上，不仅能测量频率，还能方便地研究频率的规律。 用示波器测量频率的缺点有： 1） 测量的精度明显不够，由于是通过数荧光屏上的格子来确定周期等参数，而各格子间距较大，并且刻度太大，加之图线有时过粗，在读数时会产生较大的误差； 2） 在利用李萨如图形来测量频率时，难以得到稳定的图形，给测量带来难度； 3） 操作界面上按钮、旋钮较多，相互之间关系复杂，操作比较复杂，需要一定时间熟悉操作才能正确使用。 2、在本实验中，观察李萨如图形时，为什么得不到稳定的图形？ 因为作为输入端的信号发生器发出的信号频率是不稳定的，会在小范围内波动，使得X轴和Y轴的频率比不是一个稳定的有理数，因此合成的图形就不是一条稳定的闭和曲线，会出现图形变化很快，难以观察，或者图形不规则等情况。 3、假定在示波器的Y轴输入一个正弦电压，所用的水平扫描频率为120Hz，在荧光屏上出现三个稳定完整的正弦波形，那么输入信号的频率是多少？这是否是测量信号频率的好方法？为什么？ _1272807485.unknown _1272808021.unknown _1272808112.unknown _1272808133.unknown _1272808169.unknown _1272808125.unknown _1272808096.unknown _1272807551.unknown _1272807846.unknown _1272808003.unknown _1272807817.unknown _1272807492.unknown _1272712223.unknown _1272713329.unknown _1272807446.unknown _1272712230.unknown _1272712014.unknown