高中物理示波器的奧秘講義課件

教室的電源是直流電源還是還是交流電源？可以用什么儀器來(lái)顯示它的電壓隨時(shí)間變化的情況？教室的電源是直流電源1示波器的面板示波器的面板2本節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)

1.了解示波器的用途和基本工作原理;2.能綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí)和電場(chǎng)知識(shí)研究帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)等典型問(wèn)題;3.了解示波管的構(gòu)造,理解示波管的工作原理.

第六節(jié)示波器的奧秘

本節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)第六節(jié)示波器的奧秘

3一、示波器的用途顯示電壓隨時(shí)間變化的情況。力、光、溫度等的變化可以通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為電壓的變化，然后用示波器來(lái)研究。一、示波器的用途4二、示波器的基本工作原理帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下加速和偏轉(zhuǎn)，屏幕上的亮線是由電子束高速撞擊熒光屏產(chǎn)生的。二、示波器的基本工作原理5三、帶電粒子的加速

如圖所示，兩平行金屬板間的電壓為U，板間是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)。設(shè)有電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子從正極板處由靜止開(kāi)始向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)（忽略重力的作用）

分析帶電粒子受力情況和運(yùn)動(dòng)情況；推導(dǎo)出帶電粒子到達(dá)負(fù)極板的速度。三、帶電粒子的加速如圖所示，兩平行金屬板間的電壓6解法一運(yùn)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解解法二運(yùn)用動(dòng)能定理求解哪種方法更好？解法一運(yùn)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解解法二運(yùn)7總結(jié)：

1、在處理電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的加速問(wèn)題時(shí)，一般都是利用動(dòng)能定理進(jìn)行處理。

2、關(guān)于帶電粒子受重力是否忽略的問(wèn)題?；玖Ｗ樱喝珉娮?、質(zhì)子、α粒子、離子等，一般可以忽略。帶電顆粒：如塵埃、液滴、小球等，一般不能忽略?？偨Y(jié)：8【例題1】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)后，那種粒子的速度最大？

A.質(zhì)子B.氘核

C.α粒子D.鈉離子【例題1】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)后，9四、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

兩平行導(dǎo)體板水平放置，極板長(zhǎng)度為l,板間距離為d,板間的電壓為U,有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子以水平速度進(jìn)入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)。(不考慮重力）四、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)兩平行導(dǎo)體板水平放置101、分析粒子的受力和運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)分解。

2、求：(1)粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所用時(shí)間t；（2）時(shí)間t內(nèi)的豎直位移y；（3）粒子在時(shí)間t內(nèi)的豎直速度Vy;(4)粒子的偏轉(zhuǎn)角。1、分析粒子的受力和運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)分解。11四.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間：加速度：把其運(yùn)動(dòng)可分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向的勻加速運(yùn)動(dòng)四.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)12電場(chǎng)方向的位移：電場(chǎng)方向的速度：出電場(chǎng)時(shí)的方向：電場(chǎng)方向的位移：電場(chǎng)方向的速度：出電場(chǎng)時(shí)的方向：13【例題2】讓質(zhì)子、氘核的混合物沿著與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)，要使它們最后的偏轉(zhuǎn)角相同，這些粒子必須是：

A.具有相同的初速度B.具有相同的初動(dòng)能

C.具有相同的質(zhì)量D.經(jīng)同一電場(chǎng)由靜止加速【答案】BD【例題2】讓質(zhì)子、氘核的混合物沿著與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入同一勻14【例題3】例題：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，由靜止開(kāi)始，先經(jīng)過(guò)電壓為U1的電場(chǎng)加速后，再垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。兩金屬板板長(zhǎng)為l，間距為d，板間電壓為U2。求粒子射出兩金屬板間時(shí)偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度φ?！纠}3】例題：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，由15分析:這個(gè)例題包含有加速和偏轉(zhuǎn)兩個(gè)物理過(guò)程．加速過(guò)程使粒子獲得速度v0，由動(dòng)能定理偏轉(zhuǎn)過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間偏轉(zhuǎn)過(guò)程加速度所以偏轉(zhuǎn)的距離

偏轉(zhuǎn)的角度分析:這個(gè)例題包含有加速和偏轉(zhuǎn)兩個(gè)物理過(guò)程．加速過(guò)程使粒子獲16

討論：（1）偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度φ都僅由加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的情況決定，與帶電粒子的電量、質(zhì)量無(wú)關(guān)。（2）要增大偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度φ，可采取的措施有：減少加速電壓U1或增大偏轉(zhuǎn)電壓U2等。示波器就是根據(jù)這一原理制成的。討論：（1）偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度φ都僅由加速電（2）要17五、示波管的工作原理五、示波管的工作原理18高中物理示波器的奧秘講義課件191、怎樣使陰極發(fā)射出電子？1、怎樣使陰極發(fā)射出電子？202、控制極與陰極之間的電場(chǎng)是什么方向？電子從陰極到控制極是加速還是減速？如果要減少單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)控制極的電子數(shù)，該采取什么措施？

2、控制極與陰極之間的電場(chǎng)是什么方向？電子從陰極到控制極是加213、控制極與第一陽(yáng)極間、第一陽(yáng)極與第二陽(yáng)極間、第二陽(yáng)極與第三陽(yáng)極間電場(chǎng)方向如何？電子從控制極到第三陽(yáng)極是加速還是減速？3、控制極與第一陽(yáng)極間、第一陽(yáng)極與第二陽(yáng)極間、第二陽(yáng)極與第三22

4、豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏電極分別有什么作用？如果它們的電壓都為0，在熒光屏上可看到什么現(xiàn)象？

4、豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏電極分別有什么作用？如果它們的電壓235、如果水平偏轉(zhuǎn)電極兩端電壓為0，在豎直偏轉(zhuǎn)電極加正弦式交變電壓，在熒光屏上可看到什么現(xiàn)象？5、如果水平偏轉(zhuǎn)電極兩端電壓為0，在豎直偏轉(zhuǎn)電極加正弦式交變246、如果豎直偏轉(zhuǎn)電極兩端電壓為0，水平偏轉(zhuǎn)電極兩端由機(jī)內(nèi)提供掃描電壓，在熒光屏上可看到什么現(xiàn)象？6、如果豎直偏轉(zhuǎn)電極兩端電壓為0，水平偏轉(zhuǎn)電極兩端由機(jī)內(nèi)提供257、簡(jiǎn)述示波器的工作原理。7、簡(jiǎn)述示波器的工作原理。26

示波器是一種陰極射線管。燈絲通電后給陰極加熱，使陰極發(fā)射電子。電子經(jīng)陽(yáng)極和陰極間的電場(chǎng)加速聚焦后形成一很細(xì)的電子束射出，電子打在管底的熒光屏上，形成為一個(gè)小亮斑。亮斑在熒光屏上的位置可以通過(guò)調(diào)節(jié)豎直偏轉(zhuǎn)極與水平偏轉(zhuǎn)極上的電壓大小來(lái)控制。如果加在豎直板上的電壓是隨時(shí)間正弦變化的信號(hào)，并在水平偏轉(zhuǎn)板加上適當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)電壓，熒光屏上就會(huì)顯示一條正弦曲線原理示波器是一種陰極射線管。燈絲通電后給陰極加熱，27小結(jié)1、帶電粒子的加速方法一：根據(jù)動(dòng)力學(xué)和運(yùn)動(dòng)學(xué)方法求解（只適用勻強(qiáng)電場(chǎng)）方法二：根據(jù)動(dòng)能定理求解（任何情況均可適用）2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（類似于平拋運(yùn)動(dòng)）（1）帶電粒子在電場(chǎng)中偏轉(zhuǎn)的分解（2）帶電粒子飛出電場(chǎng)的時(shí)間：（3）帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)速度的大?。?）帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)的偏角（5）帶電粒子離開(kāi)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)的側(cè)位移y3、示波器的原理小結(jié)1、帶電粒子的加速2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（類似于平拋運(yùn)動(dòng)）328

教室的電源是直流電源還是還是交流電源？可以用什么儀器來(lái)顯示它的電壓隨時(shí)間變化的情況？教室的電源是直流電源29示波器的面板示波器的面板30本節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)

1.了解示波器的用途和基本工作原理;2.能綜合運(yùn)用力學(xué)知識(shí)和電場(chǎng)知識(shí)研究帶電粒子在電場(chǎng)中加速、偏轉(zhuǎn)等典型問(wèn)題;3.了解示波管的構(gòu)造,理解示波管的工作原理.

第六節(jié)示波器的奧秘

本節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù)第六節(jié)示波器的奧秘

31一、示波器的用途顯示電壓隨時(shí)間變化的情況。力、光、溫度等的變化可以通過(guò)傳感器轉(zhuǎn)化為電壓的變化，然后用示波器來(lái)研究。一、示波器的用途32二、示波器的基本工作原理帶電粒子在電場(chǎng)力的作用下加速和偏轉(zhuǎn)，屏幕上的亮線是由電子束高速撞擊熒光屏產(chǎn)生的。二、示波器的基本工作原理33三、帶電粒子的加速

如圖所示，兩平行金屬板間的電壓為U，板間是一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng)。設(shè)有電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子從正極板處由靜止開(kāi)始向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)（忽略重力的作用）

分析帶電粒子受力情況和運(yùn)動(dòng)情況；推導(dǎo)出帶電粒子到達(dá)負(fù)極板的速度。三、帶電粒子的加速如圖所示，兩平行金屬板間的電壓34解法一運(yùn)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解解法二運(yùn)用動(dòng)能定理求解哪種方法更好？解法一運(yùn)用牛頓第二定律和勻變速直線運(yùn)動(dòng)的知識(shí)求解解法二運(yùn)35總結(jié)：

1、在處理電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的加速問(wèn)題時(shí)，一般都是利用動(dòng)能定理進(jìn)行處理。

2、關(guān)于帶電粒子受重力是否忽略的問(wèn)題。基本粒子：如電子、質(zhì)子、α粒子、離子等，一般可以忽略。帶電顆粒：如塵埃、液滴、小球等，一般不能忽略。總結(jié)：36【例題1】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)后，那種粒子的速度最大？

A.質(zhì)子B.氘核

C.α粒子D.鈉離子【例題1】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)，經(jīng)過(guò)電壓為U的電場(chǎng)后，37四、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)

兩平行導(dǎo)體板水平放置，極板長(zhǎng)度為l,板間距離為d,板間的電壓為U,有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子以水平速度進(jìn)入板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)。(不考慮重力）四、帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)兩平行導(dǎo)體板水平放置381、分析粒子的受力和運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)分解。

2、求：(1)粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)所用時(shí)間t；（2）時(shí)間t內(nèi)的豎直位移y；（3）粒子在時(shí)間t內(nèi)的豎直速度Vy;(4)粒子的偏轉(zhuǎn)角。1、分析粒子的受力和運(yùn)動(dòng)情況，將其運(yùn)動(dòng)分解。39四.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)間：加速度：把其運(yùn)動(dòng)可分解為：水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)豎直方向的勻加速運(yùn)動(dòng)四.帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)帶電粒子在電場(chǎng)中作類平拋運(yùn)動(dòng)時(shí)40電場(chǎng)方向的位移：電場(chǎng)方向的速度：出電場(chǎng)時(shí)的方向：電場(chǎng)方向的位移：電場(chǎng)方向的速度：出電場(chǎng)時(shí)的方向：41【例題2】讓質(zhì)子、氘核的混合物沿著與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)，要使它們最后的偏轉(zhuǎn)角相同，這些粒子必須是：

A.具有相同的初速度B.具有相同的初動(dòng)能

C.具有相同的質(zhì)量D.經(jīng)同一電場(chǎng)由靜止加速【答案】BD【例題2】讓質(zhì)子、氘核的混合物沿著與電場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入同一勻42【例題3】例題：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，由靜止開(kāi)始，先經(jīng)過(guò)電壓為U1的電場(chǎng)加速后，再垂直于場(chǎng)強(qiáng)方向射入兩平行金屬板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)中。兩金屬板板長(zhǎng)為l，間距為d，板間電壓為U2。求粒子射出兩金屬板間時(shí)偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度φ?！纠}3】例題：如圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，由43分析:這個(gè)例題包含有加速和偏轉(zhuǎn)兩個(gè)物理過(guò)程．加速過(guò)程使粒子獲得速度v0，由動(dòng)能定理偏轉(zhuǎn)過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間偏轉(zhuǎn)過(guò)程加速度所以偏轉(zhuǎn)的距離

偏轉(zhuǎn)的角度分析:這個(gè)例題包含有加速和偏轉(zhuǎn)兩個(gè)物理過(guò)程．加速過(guò)程使粒子獲44

討論：（1）偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度φ都僅由加速電場(chǎng)和偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的情況決定，與帶電粒子的電量、質(zhì)量無(wú)關(guān)。（2）要增大偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度φ，可采取的措施有：減少加速電壓U1或增大偏轉(zhuǎn)電壓U2等。示波器就是根據(jù)這一原理制成的。討論：（1）偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度φ都僅由加速電（2）要45五、示波管的工作原理五、示波管的工作原理46高中物理示波器的奧秘講義課件471、怎樣使陰極發(fā)射出電子？1、怎樣使陰極發(fā)射出電子？482、控制極與陰極之間的電場(chǎng)是什么方向？電子從陰極到控制極是加速還是減速？如果要減少單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)控制極的電子數(shù)，該采取什么措施？

2、控制極與陰極之間的電場(chǎng)是什么方向？電子從陰極到控制極是加493、控制極與第一陽(yáng)極間、第一陽(yáng)極與第二陽(yáng)極間、第二陽(yáng)極與第三陽(yáng)極間電場(chǎng)方向如何？電子從控制極到第三陽(yáng)極是加速還是減速？3、控制極與第一陽(yáng)極間、第一陽(yáng)極與第二陽(yáng)極間、第二陽(yáng)極與第三50

4、豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏電極分別有什么作用？如果它們的電壓都為0，在熒光屏上可看到什么現(xiàn)象？

4、豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏電極分別有什么作用？如果它們的電壓515、如果水平偏轉(zhuǎn)電極兩端電壓為0，在豎直偏轉(zhuǎn)電極加