第06节示波器的奥秘

1、示波器的奥秘,学习目标,1、知道带电粒子是否考虑重力 2、学会从力和能量角度分析计算带电粒子在电场中的加速问题 3、能够用类平抛运动分析方法研究带电粒子在电场中的偏转问题，并能 推导出水平位移、竖直位移、水平速度、竖直速度的影响因素 4、知道示波管的主要构造和工作原理,教学重点带电粒子的加速和偏转运动,教学难点带电粒子的偏转运动,教学重、难点,知识点一：带电粒子的加速问题,如图所示,平行金属板间的距离为d=1.5cm,电势差为U=3V.一质量为m、带正电荷为q=2e=3.21019kg的粒子,在电场力的作用下由静止开始从正 极板A向负极板B运动,(1) 比较粒子所受电场力和重力的大小,说明重力

2、能否忽略不 计(粒子质量是质子质量的4倍,即m41.671027 kg , 电荷量是质子的2倍),导学探究,粒子所受电场力为 ,重力为 由此看出，重力G远小于电场力F，故可以忽略重力。,知识点一：带电粒子的加速问题,如图所示,平行金属板间的距离为d=1.5cm,电势差为U=3V.一质量为m、带正电荷为q=2e=3.21019C的粒子,在电场力的作用下由静止开始从正 极板A向负极板B运动,(2) 粒子的加速度是多少？在电场中做何种运动？ 到达B板的速度大小多大？,粒子的加速度为 粒子做初速度为0的匀加速直线运动 根据 或 得,导学探究,知识点一：带电粒子的加速问题,1、带电粒子的分类及受力特点

3、(1) 电子、质子、粒子、离子等基本粒子,一般都不考虑重力. (2) 质量较大的微粒：带电小球、带电油滴、带电颗粒等,除有说明或有 明确的暗示外,处理问题时一般都不能忽略重力. 2、分析带电粒子在电场力作用下加速运动的两种方法 (1) 利用牛顿第二定律Fma和运动学公式,只能用来分析带电粒子的 匀变速运动. (2)利用动能定理： ；若初速度为零,则 , 对于匀变速运动和非匀变速运动都适用.,题型训练,1、下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为U的电场后，哪种粒子 速度最大( ) A质子( 原子核) B氘核( 原子核) C粒子( 原子核) D钠离子( ),A,题型训练,2、如图，在点电荷Q的电场

4、中有A、B两点，将质子和粒子分别从A点 由静止释放到达B点时，它们的速度大小之比为多少？,题型训练,3、两平行金属板相距为d，电势差为U，一电子质量为m，电荷量为e， 从O点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A点，然后返回，如图， O点到A点的距离为h，此电子具有的初动能是( ) A、 B、edUh C、 D、,D,题型训练,4、如图，水平放置的A、B两平行板相距h，上板A带正电。现有质量为 m，带电量为+q的小球在B板下方距离为H处，以初速度v0竖直向上 从B板小孔进入板间电场，欲使小球刚好打到A板，A、B间电势差 UAB应为多少？,知识点二：带电粒子的偏转问题,如图,质量为m=6.41027

5、kg、电荷量为q=3.21019C的粒子以初速度v0=2104 垂直于电场方向射入两极板间，两平行板间存在方向竖直向下的匀强电场，已知板长为l=2cm，板间电压为U=3V,板间距为d=1.5cm，不计粒子的重力. (1) 粒子的加速度大小是多少？方向如何？做什么性质的运动？,导学探究,加速度为 ，方向竖直向下。 粒子在电场力方向做初速度为零的匀变速运动,其合运动类似于平抛运动.,F=qE,知识点二：带电粒子的偏转问题,质量m=6.41027kg，电荷量为q=3.21019C，初速度v0=2104 板长为l=2cm，板间电压为U=3V,板间距为d=1.5cm，不计粒子的重力. (2) 求粒子通过

6、电场的时间及粒子离开电场时水平方向和竖直方向的速度, 及合速度与初速度方向的夹角的正切值.,导学探究,v0,F,水平位移：,竖直位移：,竖直速度：,水平速度：,v0,vy,v,y,题型训练,1、如图，电子以速度v0沿垂直电场线的方向，飞入偏转板间的匀强电场， 然后离开电场，电子离开电场时偏离原方向的距离为h，两平行板间 的距离是d，电势差是U，板长是L，如果电子的入射速度增加到2v0， 则偏离原来方向的距离为( ) A、4h B、 C、2h D、,D,题型训练,2、如图，有三个质量相等分别带正电、负电和不带电的小球，从平行 板电场中的P点以相同的初速度垂直于电场强度E进入电场，它们分 别落到A

7、、B、C三点，则可判断（ ） A、三个小球在电场中运动加速度关系是aAaBaC B、三个小球到达正极时的动能关系是EKA EKB EKC C、三个小球在电场中运动时间相等 D、落到A点的小球带正电，落到B点的 小球不带电,D,题型训练,3、如图,两极板与电源相连,电子从负极板边缘垂直电场方向射入匀强 电场,且恰好从正极板边缘飞出.现使电子射入速度变为原来的2倍, 电子仍从原位置射入,且仍从正极板边缘飞出,则两极板长度应变 为原来的（ ） A、2倍 B、4倍 C、 D、,A,题型训练,4、一束带电粒子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电 场中，所有粒子的运动轨迹都是一样的，这说明所有

8、粒子( ) A都具有相同的质量 B都具有相同的电荷量 C电荷量与质量之比都相同 D都是同位素,C,知识点三：示波器的原理,1、灯丝,6、第三阳极,5、第二阳极,2、阴极,3、控制极,4、第一阳极,8、水平偏转系统,7、竖直偏转系统,9、荧光屏,示波器结构图,示波器元件,知识点三：示波器的原理,示波器原理,1、发射电子：灯丝通电后给_加热,使_发射_. 2、形成亮斑：电子经过_加速聚焦后形成一很细的电子束射 出,电子打在荧光屏上形成一个小亮斑. 3、控制位置：亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节竖直偏转极与水平偏 转极上的_大小来控制.,阴极,阴极,电子,电场,电压,题型训练,1、(双选)如图是示波管的简化构造图。它由电子枪、偏转电极、荧光屏 组成，我们用Y、Y表示竖直偏转极板，X、X表示水平偏转极板，如 果在荧光屏上的P点出现亮斑，那么示波管中的 ( ) A极板X应带正电 B极板X应带正电 C极板Y应带正电 D极板Y应带正电,AC,题型训练,2、(多选)示波管的结构如图甲所示.如果在偏转电极XX、YY之间都没有 加电压,电子束将打在荧光屏中心.如果在偏转电极XX之间和YY之间 加上图丙的几种电压,荧光屏上可能会出现图乙中(a)、(b)所示的两 种波形.则（ ）,题型训练,A.若XX和YY分别加电压(3)和(1),荧光屏上可以出现图