《勻強(qiáng)電場中電勢差與電場強(qiáng)度的關(guān)系-示波管原理》參考教學(xué)課件

1、第一章第5節(jié)理解教材新知把握熱點(diǎn)考向應(yīng)用創(chuàng)新演練知識點(diǎn)一知識點(diǎn)二知識點(diǎn)三考向一考向三隨堂基礎(chǔ)鞏固課時跟蹤訓(xùn)練考向二1公式UEd中d為電場中兩點(diǎn)沿電場 線方向的距離。2沿電場線方向電勢越來越低。3帶電粒子僅在電場力作用下加速時， 可根據(jù)動能定理求速度。4帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場時， 如果僅受電場力，則做平拋運(yùn)動。自學(xué)教材1關(guān)系式U 。2適用條件勻強(qiáng)電場、d為沿電場線方向兩點(diǎn)間的距離。3結(jié)論(1)沿電場線方向電勢越來越 。(2)沿垂直于電場線方向，同一垂線上電勢 。Ed低相等 (1)公式UEd僅適用于勻強(qiáng)電場，但可以對非勻強(qiáng)電場進(jìn)行定性描述。 (2)在非勻強(qiáng)電場中，沿電場線方向電勢也是逐漸降低的。

2、 (3)電場強(qiáng)度與電勢差的區(qū)別與聯(lián)系 物理量比較內(nèi)容電場強(qiáng)度E電勢差U定義放入電場中某一點(diǎn)的電荷受到的靜電力跟它的電荷量的比值電荷在電場中兩點(diǎn)間移動時，靜電力所做的功跟它的電荷量的比值重點(diǎn)詮釋物理量比較內(nèi)容電場強(qiáng)度E電勢差U正負(fù)或方向是矢量，正電荷受力方向?yàn)镋的方向是標(biāo)量，但有正負(fù)，正負(fù)表示兩點(diǎn)電勢高低聯(lián)系(1)對于勻強(qiáng)電場EU/d(2)U和E是描述電場性質(zhì)的物理量，大小取決于電場本身，與F、q、W無關(guān)1如圖151所示，是勻強(qiáng)電場中的一組等勢面，每兩個相鄰等勢面的距離是25 cm，由此可確定電場強(qiáng)度的方向及大小為()A豎直向下，E0.4 N/CB水平向右，E0.4 N/CC水平向左，E40 N

3、/CD水平向右，E40 V/m圖151答案：D 自學(xué)教材1示波管(陰極射線管)的構(gòu)造如圖152所示。圖152 2電子在陰極射線管中運(yùn)動的三個階段 (1)電子的加速：電子在陰極和陽極之間形成的電場中受電場力，電場力做正功，其動能增大。 (2)電子的偏轉(zhuǎn)：被加速的電子進(jìn)入水平平行板間的勻強(qiáng)電場，做類平拋運(yùn)動。 (3)電子的勻速直線運(yùn)動，電子射出電場后，不再受電場力作用，保持偏轉(zhuǎn)角不變，打在熒光屏上。 重點(diǎn)詮釋圖153答案： C 1實(shí)驗(yàn)室里的示波管的構(gòu)造 如圖154所示，示波器中的陰極射線管有水平和豎直兩個方向上的兩對偏轉(zhuǎn)電極。自學(xué)教材圖154 2工作原理 (1)若在兩對偏轉(zhuǎn)電極上所加電壓為零，則電

4、子束將打在O點(diǎn)產(chǎn)生亮斑。 (2)若只在偏轉(zhuǎn)電極Y1、Y2上加一穩(wěn)定電壓，則電子束將沿y方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 (3)若只在偏轉(zhuǎn)電極X1、X2上加一個穩(wěn)定電壓，電子束將沿x方向發(fā)生偏轉(zhuǎn)。 (4)若在偏轉(zhuǎn)電極X1、X2和Y1、Y2上均加了一定的電壓，則亮斑既偏離y軸、又偏離x軸。 (5)若加在X1、X2上的電壓隨時間按圖155甲所示的規(guī)律周期性地變化，在Y1、Y2上的電壓隨時間以正弦函數(shù)變化，則示波器顯示的圖形如圖乙所示。圖155重點(diǎn)詮釋1確定最終偏離距離OP的兩種思路圖156(1)思路1：(2)思路2：3示波管是一種多功能電學(xué)儀器，它的工作原理可以等效成下列情況：如圖157所示，真空室中電極K發(fā)出電子(

5、初速度不計(jì))，經(jīng)過電壓為U1的加速電場后，由小孔S沿水平金屬板A、B間的中心線射入板中。金屬板長為L，相距為d，當(dāng)A、B間電壓為U2時電子偏離中心線飛出電場打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn)。已知電子的質(zhì)量為m、電荷量為e，不計(jì)電子重力，下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距離變大的是 ()圖157AU1變大，U2變大 BU1變小，U2變大CU1變大，U2變小 DU1變小，U2變小由于電子離開偏轉(zhuǎn)電場時速度的反向延長線一定過偏轉(zhuǎn)電場水平位移的中點(diǎn)，所以電子離開偏轉(zhuǎn)電場時偏轉(zhuǎn)角度越大，偏轉(zhuǎn)距離就越大，亮點(diǎn)偏離中心距離就越大，由上式可以看出可以通過增大U2、L或減小U1、d來增大亮點(diǎn)偏離中心的距離，故B正確。答案：

6、B 例1如圖158所示，在勻強(qiáng)電場中，一電荷量為q5.01010 C的正電荷，由a點(diǎn)移到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移到c點(diǎn)，電場力做的功都是3.0108 J，已知a、b、c三點(diǎn)的連線組成直角三角形，ab20 cm，37。求： (1)a、b兩點(diǎn)間的電勢差； (2)勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大??； (3)電場強(qiáng)度的方向。圖158答案(1)60 V(2)375 V/m(3)與ac平行且由a指向c圖159中A、B、C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場中，已知ACBC，ABC60，BC20 cm。把一個電荷量q1105 C的正電荷從A移到B，電場力做功為零；從B移到C，電場力做功為1.73103 J，則該勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)大小和方向是 ()A865

7、V/m，垂直AC向左B865 V/m，垂直AC向右C1 000 V/m，垂直AB斜向上D1 000 V/m，垂直AB斜向下圖159解析：把電荷q從A移到B電場力不做功，說明A、B兩點(diǎn)在同一等勢面上。因該電場為勻強(qiáng)電場，等勢面應(yīng)為平面，故圖中直線AB即為等勢線，場強(qiáng)方向應(yīng)垂直于等勢面，可見， 選項(xiàng)A、B不正確。答案：D 例2如圖1510所示，實(shí)線為電場線，虛線為等勢線，且ABBC，電場中的A、B、C三點(diǎn)的場強(qiáng)分別為EA、EB、EC，電勢分別為A、B、C，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關(guān)系中正確的有 () AABC BECEBEA CUABBC，即A正確。A、B、C三點(diǎn)中，A處電

8、場線最疏，C處電場線最密，所以EAEBEC，則B正確。盡管ABBC，但EAEBEC，所以UABUBC，即C正確，D錯誤。答案ABC (1)電場中各點(diǎn)電勢的高低，可用沿電場線方向，電勢降低，或電場方向由高等勢面指向低等勢面。 (2)在非勻強(qiáng)電場中，沿電場線方向，相等間距的兩點(diǎn)，電場線越密的區(qū)域，電勢差越大。 例3如圖1511所示為一真空示波管，電子從燈K發(fā)出(初速度不計(jì))，經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速從A板中心孔沿中心線KO射出，然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M、N形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場)，電子進(jìn)入M、N間電場時的速度與電場方向垂直，電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的P點(diǎn)。已知加速電壓為U1，M、N兩板間的電壓為U2，兩板間的距離為d，板長為L1，板右端到熒光屏的距離為L2，電子的質(zhì)量為m，電荷量為e。求：圖1511(1)電子穿過A板時的速度大??；(2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出時的側(cè)移量；(3)P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離。審題指導(dǎo)