五匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理.ppt

(2)若O1O2的延长线交于屏上O3点,而P2点到O3点的距离称为偏转距离y,单位偏转电压引起的偏转距离(即y/U2)称为示波管的灵敏度．求该示波管的灵敏度． 1、学习资料第五节练习题； 2、复习巩固今天所学内容； 南溪一中 * 第五节 匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理 南溪一中 ——王聪 学习目标 1、理解匀强电场中电势差与电场强度的关系UAB＝Ed，并且能够推导出这个关系式． 2、会用关系式UAB＝Ed或E＝UAB /d进行有关的计算． 3、理解示波管的构造及工作原理，能够处理带电粒子在电场中的加速和偏转问题． 4、匀强电场中 的应用和示波管原理的理解． 南溪一中 理论探究 以匀强电场为例研究电势差和电场强度的关系 1．沿电场线方向电势的变化 南溪一中 ① ② 结论:沿电场线的方向电势越来越低 电势降低的方向一定是电场方向吗？ 2．沿垂直电场线方向电势的变化 南溪一中 C D ① ② 结论:与电场线垂直的同一根线上电势相等 想一想 1．在匀强电场中,两点间的电势差等于 与这两点间沿 方向的距离的 ,场强的大小等于沿 每 距离上的 ,沿电场线的方向电势 . 场强 一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 电场线 乘积 场强方向 单位 电势差 越来越低 4．场强的另一个单位:_________，符号_____. 1N/C＝1V/m. 2．表达式： . 3．物理意义:电场强度的大小等于__________每单位距离上的_______；沿电场线的方向电势越来越____． V/m 沿场强方向 电势差 低 伏特每米 二、示波管原理 观察思考 阴极射线的偏转 显现光斑或图形 使电子束在竖直方向偏转 发射并加速电子 (1)电子枪： 1．阴极射线管的构造 (2)偏转电极： (3)荧光屏： 2．电子在阴极射线管中的运动 电子在阴极射线管中的运动可分为三个阶段. (1)电子在阴、阳极间的电场中做 . (2)电子在偏转电极间的匀强电场中做 . 类似于重力场中的 . (3)电子飞出金属板后做 . 加速运动 匀变速 曲线运动 平抛运动 匀速直线运动 示波器中的阴极射线管有水平和竖直两个方向上的两对偏转电极 三、实验观察：带电粒子在电场中的偏转示 3．示波管的工作原理 1．构造及功能 (1)电子枪：发射并加速电子． (2)偏转电极YY′:使电子束竖直偏转(加信号电压) 偏转电极XX′:使电子束水平偏转(加扫描电压) (3)荧光屏：显现光斑或图形 2．工作原理 实验室里的示波管与上面阴极射线管的原理是一样的,只不过多了一对 电极,使用时将要观察的 加在偏转电极 上, 电压(一般是由仪器自身产生的锯齿形电压)加在上, 这时在荧光屏上就会显示出加在 上的 随 变化的图形. 水平偏转 信号电压 YY′ 扫描 XX′ YY′ 电压 时间 想一想 电子在电子枪中的运动是匀加速直线运动吗？ 3．对示波管原理的定量研究 (1)带电粒子的加速 电子加速原理 电子离开电子枪时的初速度为零，经过电势差为U1的电场加速后，由动能定理得： 结论：电子加速后的速度v0受加速电压的调节，U1越大， v0越大. 想一想 若电子以与电场线平行的初速度v0进入匀强电场，带电粒子做直线运动，则电子经过电场加速后的速度v为多少? 由动能定理得： ①运动状态分析 电子以速度v0垂直于电场线方向飞入匀强电场时，受到恒定的与初速度方向成90°角的静电力作用而做 . (2)电子在匀强电场中的偏转 匀变速曲线运动 ②偏转问题的处理方法： 将电子的运动沿初速度方向和电场方向进行分解． 沿初速度方向的分运动为 ， 满足 . 沿电场方向的分运动为v0=0的 ， ， 离开电场时的偏转量: 离开电场时的偏转角为 ，则: = = 匀速直线运动 L＝v0t 匀加速直线运动 tan 电子飞出偏转电场后，不再受 作用，保持偏转角不变做 ，打在 上，显出 ． (3)电子飞出平行金属板后做匀速