勻強電場電勢差與電場強度的關(guān)系示波管

1、關(guān)于勻強電場電勢差與電場強度的關(guān)系示波管現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第一頁，共57頁溫故知新溫故知新電場力的性質(zhì)力的性質(zhì)能的性質(zhì)能的性質(zhì)電場強度電場強度電勢電勢可見電場強度和電勢都反映了電場的性質(zhì)，那么它們之間有什么聯(lián)系呢？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二頁，共57頁如圖所示，勻強電場的電場強度為如圖所示，勻強電場的電場強度為E，A、B兩點在同一條兩點在同一條電場線上，但在兩個不同的等勢面上，它們之間的距離為電場線上，但在兩個不同的等勢面上，它們之間的距離為d，電勢，電勢差為差為UAB，求場強與電勢差的關(guān)系。，求場強與電勢差的關(guān)系?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第三頁，共57頁W=qUAB,F=Eq.W=Fd=EqdUAB=EdEdFqAB問

2、題一：ABUEd現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四頁，共57頁問題二：在場強為E的勻強電場中，將一個帶電量為q的正電荷由A點移動到B點，電場力做了多少功？A、B兩點間的電勢差是多少？從A到C呢？ (其中AB=S,AC=d；AB和AC的夾角為a。)解：F=Eq WABFScosa EqScosaUABW/qEScosa EdWACFdEqdUACW/qEd 從A到B，電場力做了EqScosa的功， A、B兩點間的電勢差是Ed。從A到B與從A到C相同。EBAFCasd電勢降落最快方向現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五頁，共57頁1.適用條件適用條件:勻強電場勻強電場2.各物理量意義各物理量意義: 表示兩點電勢差表示兩點電勢差(取絕對

3、值取絕對值)表示勻強電場的場強表示勻強電場的場強表示兩點間表示兩點間的距離的距離 本式不帶正負號本式不帶正負號3.場強的單位場強的單位:1V/m=1N /CUEd UEd 或或現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第六頁，共57頁U=EdE=U/d在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強在勻強電場中，沿場強方向的兩點間的電勢差等于場強與這兩點的距離的乘積。與這兩點的距離的乘積。在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位在勻強電場中，場強在數(shù)值上等于沿場強方向每單位距離上的電勢差距離上的電勢差27完成教材P 練習(xí)1現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第七頁，共57頁電場強度的計算方法電場強度的計算方法2EQKr EFq EUd 此式

4、適用于點電荷所產(chǎn)生的電場。此式適用于點電荷所產(chǎn)生的電場。Q為場源電荷。為場源電荷。定義式，此式適用于任意電場。定義式，此式適用于任意電場。q為試探電荷。為試探電荷。此式適用于勻強電場。此式適用于勻強電場。d為沿電場線的距離。為沿電場線的距離。現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第八頁，共57頁描述電場的物理量電場強度（E)電場力(F)F=Eq電勢能的變化 WAB=UABq電勢差(UAB)移動電荷q電場力做功電 場電荷電場線等勢面現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第九頁，共57頁如圖所示，一勻強電場中有一組等勢面，若如圖所示，一勻強電場中有一組等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點間距離都是相鄰兩點間距離都是2cm，則該電場的電場強度為，則該電場

5、的電場強度為 .V/m，到到A點距離為點距離為1.5cm的的P點的電勢為點的電勢為 .V。 2 5PU.V 310003mEV / 勻強電場中任一直線上等間距的兩點間電勢差相等現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十頁，共57頁如圖所示，如圖所示，A、B、C、D是勻強電場中一正方形的四是勻強電場中一正方形的四個頂點。已知個頂點。已知A、B、C三點的電勢分別為三點的電勢分別為 由此可得：由此可得：D點的電勢點的電勢 V.ABCD15 ,AV3 ,3 ,BCVV D9DV現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十一頁，共57頁如圖所示，在電場強度為如圖所示，在電場強度為E=2103V/m的勻強電場中，的勻強電場中，有三點有三點A、M和和B，AM=

6、4cm，MB=3cm，AB=5cm，且，且AM邊平行于邊平行于電場線，把一電量電場線，把一電量q=210-9C的正電荷從的正電荷從B點移到點移到M點，再從點，再從M點點移動到移動到A點，電場力做功為多少？點，電場力做功為多少？ABME現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十二頁，共57頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十三頁，共57頁例例1 1：帶電粒子在電場中處于靜止?fàn)睿簬щ娏Ｗ釉陔妶鲋刑幱陟o止?fàn)顟B(tài)，該粒子帶正電還是負電態(tài)，該粒子帶正電還是負電? ?該粒子帶該粒子帶負負電。電。Eq二、帶電粒子的平衡二力平衡272P完成教材練習(xí)現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十四頁，共57頁例例2.如圖所示，細線一端系著一個帶電量為如圖所示，細線一端系著一個帶電量為+

7、q、質(zhì)量為、質(zhì)量為m的的小球，另一端固定于小球，另一端固定于O點，加一勻強電場后可使小球靜點，加一勻強電場后可使小球靜止于圖示位置，此時懸線與豎直方向夾角為止于圖示位置，此時懸線與豎直方向夾角為。要使電。要使電場的場強最小，該電場場強的方向怎樣？大小如何？場的場強最小，該電場場強的方向怎樣？大小如何？Oq垂直懸線斜向上方垂直懸線斜向上方qmgEsin三力平衡現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十五頁，共57頁（加速、減速）（加速、減速）212qEdvWmqU 22qUmmvqEd 若不計粒子重力，則該粒子沿電場若不計粒子重力，則該粒子沿電場線做線做。由動能定理得：由動能定理得：由此可得：此粒子到達負極板時的速度為：

8、由此可得：此粒子到達負極板時的速度為：如電子、質(zhì)子、如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，一般可以忽略。粒子、離子等，一般可以忽略。如塵埃、液滴、小球等，一般不能忽略。如塵埃、液滴、小球等，一般不能忽略?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十六頁，共57頁帶電粒子在電場中的加、減速問題分析方法：帶電粒子在電場中的加、減速問題分析方法：2022121mvmvqU2022121cosmvmvqEsmdqUmqEa2202vvaxatvv0基本思路：先判斷是什么電場，分析受力情況及運動性質(zhì)?；舅悸罚合扰袛嗍鞘裁措妶?，分析受力情況及運動性質(zhì)?，F(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十七頁，共57頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十八頁，共57頁 例題例題1：實驗表明，熾熱的

9、金屬絲可以發(fā)射電子。在：實驗表明，熾熱的金屬絲可以發(fā)射電子。在熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓熾熱金屬絲和金屬板間加以電壓U=2500V，從熾熱金屬，從熾熱金屬絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿絲發(fā)射出的電子在真空中被加速后，從金屬板的小孔穿出。電子射出后的速度有多大？出。電子射出后的速度有多大？設(shè)電子剛從金屬絲射出設(shè)電子剛從金屬絲射出時的速度為零。時的速度為零。- U +金屬絲 金屬板VE電子的質(zhì)量為電子的質(zhì)量為9.110-31 kg，電子，電子的電荷量的電荷量e=1.610-19 C現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第十九頁，共57頁解：金屬絲和金屬板間的電場雖然不是解：金屬絲和金屬板間的電場雖然不是

10、 勻強電場，但仍可用勻強電場，但仍可用 可得可得 代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：v=3.0107 m/s2eUvm2102WeUmv現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十頁，共57頁 例例2、兩塊帶電的平行金屬板相距、兩塊帶電的平行金屬板相距2cm，板間有一與，板間有一與板面垂直的勻強電場，一電子從負極板自由釋放，經(jīng)板面垂直的勻強電場，一電子從負極板自由釋放，經(jīng)1.510-8s打到對面極板上，求該電場的電場強度。（電子質(zhì)打到對面極板上，求該電場的電場強度。（電子質(zhì)量量m=9.110-31kg）322=1.01 10/mxEN Cet212xatEema現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十一頁，共57頁 例例3：兩塊平行的金屬板：兩塊平行

11、的金屬板A、B之間的電壓是之間的電壓是80V，一個電子以，一個電子以6.0106 m/s的速度從小孔的速度從小孔C垂直垂直A板進入電場，該電子能打在板進入電場，該電子能打在B板上嗎？如板上嗎？如果能打在果能打在B板上，它到達板上，它到達B板時的速度有多大？板時的速度有多大？如果電源電壓變?yōu)槿绻娫措妷鹤優(yōu)?20V，情況又會怎樣？，情況又會怎樣？思考：場強方向？電子受力方向？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第二十二頁，共57頁解解: 電子射入電場時具有的初動能電子射入電場時具有的初動能:電子從電子從A板到達板到達B板板需需克服電場力做功克服電場力做功: W=eU= 1.2810-17JEk0 W,可見電子能打在可見

12、電子能打在B板，板，到達到達B板時的速度為板時的速度為如果電源電壓變?yōu)槿绻娫措妷鹤優(yōu)?20V，則電子從，則電子從A板到達板到達B板板需需克服克服電場力做功：電場力做功： W=eU= 1.92 10-17 J，這時這時Ek00V (0V (即使即使Y Y的電勢的電勢比比YY高高) )，電子將打在熒光屏的什么位置？，電子將打在熒光屏的什么位置？現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十七頁，共57頁二、示波管的原理二、示波管的原理、若、若U UX X=0 V=0 V，U Uy y不變不變，且，且y y0V (0V (0V (即使即使X X的電的電勢比勢比XX高高) ) ，電子將打在熒光屏的什么位，電子將打在熒光屏的什么

13、位置？置？電子沿電子沿X X方向方向向里向里偏移偏移現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第四十九頁，共57頁二、示波管的原理二、示波管的原理 4 4、若若U Uy y=0 V; U=0 V; Ux x不變不變，且，且x x0V (0V (即使即使X X的電的電勢比勢比XX低低) ) ，電子將打在熒光屏的什么位，電子將打在熒光屏的什么位置？置？電子沿電子沿X X方方向向向外向外偏移偏移現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十頁，共57頁三、示波管的原理（變化電壓）三、示波管的原理（變化電壓）yyUKy xxUKx UdmveUlh=2022側(cè)向偏移量側(cè)向偏移量演示電子在兩極板間的偏移量和什么有關(guān)電子在兩極板間的偏移量和什么有關(guān)? ?現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十一頁，共57頁現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是第五十二頁，共57頁信號電壓信號電壓示波管的示波管的YYYY偏轉(zhuǎn)電極上加的是待顯示的信號偏轉(zhuǎn)電極上加的是待顯示的信號電壓電壓掃描電壓掃描電壓示波管的示波管的XXXX偏轉(zhuǎn)電極通常接入儀器自身偏轉(zhuǎn)電極通常接入儀器自身產(chǎn)生的鋸齒波電壓產(chǎn)生的鋸齒波電壓現(xiàn)在學(xué)習(xí)的是