突破示波器的几个重难点

示波器的原理是高中物理比较难掌握的内容之一，学生不能理解的原因是学生没有理解示波器为什么能够直接观察电信号随时间变化，扫描原理及扫描频率与完整波形的关系，针对以上几个问题笔者设计以下教学过程，实践证明教学效果很好，现笔者总结如下，希望对同学有所启发。

　1．为了让学生弄懂原理笔者采取类比的方法，先根据以下装置设计一些问题，并现场演示所设计的问题。

装置，如图1，把漏斗吊在支架上，下方放一块硬纸板，纸板上画一条直线，漏斗静止不动时正好在纸板的正上方，在漏斗里装满细沙。

　　问：纸板不动，只有沙斗摆动看到什么现象？

　　答：看到垂直的直线。

　　问：纸板沿匀速运动，沙摆不动看到什么现象？

　　答：看到沿的直线。

　　问：沙摆摆动同时纸板沿匀速运动，看到什么现象？

问：沙摆摆动同时纸板沿匀速运动，看到什么现象？

　　答：看到正弦或余弦图，即单摆的振动图像。因为沿移动的位移除以速度即为时间。

　　问：以纸板为参照物沙摆怎样运动？

　　答：沙摆同时参与两个方向的运动，即垂直方向的简谐运动和沿方向的匀速直线运动。

　　问：如果纸板不动怎样得到相同的图形？

　　答：沙摆摆动同时，使沙摆沿方向做匀速直线运动。

　　问：纸板长度一定，怎样使纸条上正好得到一副完整的正弦（余弦）图？二副完整的正弦或余弦图？三副完整的正弦或余弦图？

　　答：设纸板的长度一定，纸板从始点运动到终点时间为纸条运动周期，若纸板运动周期是沙摆振动周期一倍正好得到一副完整的正弦或余弦图，若纸板运动周期是沙摆振动周期二倍正好得到二副完整的正弦或余弦图，若纸板运动周期是沙摆振动周期三倍正好得到三副完整的正弦或余弦图。

　　补充：纸板运动的周期是沙摆周期的n倍就在纸板条上得到n个完整的正弦（余弦）波形。或沙摆频率是纸板频率n倍就在纸板上得到n个完整的正弦（余弦）波形。

　　2．示波器工作原理与沙摆类似，它的工作原理可等效成下列情况：如图2，真空室中电极K发出电子经过加速电场后，由小孔沿水平金属板间的中心线射入板中。在两板间加上