第06節(jié)示波器的奧秘課件

示波器的奧秘1學(xué)習(xí)目標(biāo)21、知道帶電粒子是否考慮重力2、學(xué)會(huì)從力和能量角度分析計(jì)算帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問題3、能夠用類平拋運(yùn)動(dòng)分析方法研究帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)問題，并能推導(dǎo)出水平位移、豎直位移、水平速度、豎直速度的影響因素4、知道示波管的主要構(gòu)造和工作原理教學(xué)重點(diǎn)——帶電粒子的加速和偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)教學(xué)難點(diǎn)——帶電粒子的偏轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)3教學(xué)重、難點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)一：帶電粒子的加速問題導(dǎo)學(xué)探究如圖所示,平行金屬板間的距離為d=1.5cm,電勢(shì)差為U=3V.一質(zhì)量為m、帶正電荷為q=2e=3.2×10－19kg的α粒子,在電場(chǎng)力的作用下由靜止開始從正極(1)板比A較向α負(fù)粒極子板所B受運(yùn)電動(dòng)場(chǎng)．力和重力的大小,說明重力能否忽略不計(jì)(α粒子質(zhì)量是質(zhì)子質(zhì)量的4倍,即mα＝4×1.67×10－27

kg

,電荷量是質(zhì)子的2倍)．α粒子所受電場(chǎng)力為

,重力為由此看出，重力G遠(yuǎn)小于電場(chǎng)力F，故可以忽略重力。4知識(shí)點(diǎn)一：帶電粒子的加速問題如圖所示,平行金屬板間的距離為d=1.5cm,電勢(shì)差為U=3V.一質(zhì)量為m、帶正電荷為q=2e=3.2×10－19C的α粒子,在電場(chǎng)力的作用下由靜止開始從正

極板A向負(fù)極板B運(yùn)動(dòng)．(2)α粒子的加速度是多少？在電場(chǎng)中做何種運(yùn)動(dòng)？到達(dá)B板的速度大小多大？α粒子的加速度為α粒子做初速度為0的勻加速直線運(yùn)動(dòng)

根據(jù)

或

得導(dǎo)學(xué)探究5知識(shí)點(diǎn)一：帶電粒子的加速問題1、帶電粒子的分類及受力特點(diǎn)(1)電子、質(zhì)子、α粒子、離子等基本粒子,一般都不考慮重力.(2)

質(zhì)量較大的微粒：帶電小球、帶電油滴、帶電顆粒等,除有說明或有明確的暗示外,處理問題時(shí)一般都不能忽略重力.2、分析帶電粒子在電場(chǎng)力作用下加速運(yùn)動(dòng)的兩種方法(1)

利用牛頓第二定律F＝ma和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,只能用來分析帶電粒子的勻變速運(yùn)動(dòng).(2)利用動(dòng)能定理： ；若初速度為零,則,對(duì)于勻變速運(yùn)動(dòng)和非勻變速運(yùn)動(dòng)都適用.6題型訓(xùn)練1、下列粒子從初速度為零的狀態(tài)經(jīng)加速電壓為U的電場(chǎng)后，哪種粒子速度最大(

A

)A．質(zhì)子(原子核)B．氘核(原子核)C．α粒子(原子核)D．鈉離子()7題型訓(xùn)練2、如圖，在點(diǎn)電荷＋Q的電場(chǎng)中有A、B兩點(diǎn)，將質(zhì)子和α粒子分別從A點(diǎn)由靜止釋放到達(dá)B點(diǎn)時(shí)，它們的速度大小之比為多少？8題型訓(xùn)練3、兩平行金屬板相距為d，電勢(shì)差為U，一電子質(zhì)量為m，電荷量為e，從O點(diǎn)沿垂直于極板的方向射出，最遠(yuǎn)到達(dá)A點(diǎn)，然后返回，如圖，O點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為h，此電子具有的初動(dòng)能是(A、

B、edUh)C、D、D9題型訓(xùn)練4、如圖，水平放置的A、B兩平行板相距h，上板A帶正電?，F(xiàn)有質(zhì)量為

m，帶電量為+q的小球在B板下方距離為H處，以初速度v0豎直向上從B板小孔進(jìn)入板間電場(chǎng)，欲使小球剛好打到A板，A、B間電勢(shì)差UAB應(yīng)為多少？hABv0H10知識(shí)點(diǎn)二：帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問題如圖,質(zhì)量為m=6.4×10－27kg、電荷量為q=3.2×10－19C的粒子以初速度v0=2×104

垂直于電場(chǎng)方向射入兩極板間，兩平行板間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)，已知板長(zhǎng)為l=2cm，板間電壓為U=3V,板間距為d=1.5cm，不計(jì)粒子的重力.(1)粒子的加速度大小是多少？方向如何？做什么性質(zhì)的運(yùn)動(dòng)？導(dǎo)學(xué)探究加速度為 ，方向豎直向下。粒子在電場(chǎng)力方向做初速度為零的勻變速運(yùn)動(dòng),其合運(yùn)動(dòng)類似于平拋運(yùn)動(dòng).F=qE11知識(shí)點(diǎn)二：帶電粒子的偏轉(zhuǎn)問題質(zhì)量m=6.4×10－27kg，電荷量為q=3.2×10－19C，初速度v0=2×104板長(zhǎng)為l=2cm，板間電壓為U=3V,板間距為d=1.5cm，不計(jì)粒子的重力.(2)

求粒子通過電場(chǎng)的時(shí)間及粒子離開電場(chǎng)時(shí)水平方向和豎直方向的速度,及合速度與初速度方向的夾角θ的正切值.導(dǎo)學(xué)探究+

+

+

+

++v0F水平位移：豎直速度：水平速度：v0vyv豎直位移：y12題型訓(xùn)練1、如圖，電子以速度v0沿垂直電場(chǎng)線的方向，飛入偏轉(zhuǎn)板間的勻強(qiáng)電場(chǎng)，然后離開電場(chǎng)，電子離開電場(chǎng)時(shí)偏離原方向的距離為h，兩平行板間

的距離是d，電勢(shì)差是U，板長(zhǎng)是L，如果電子的入射速度增加到2v0，則偏離原來方向的距離為(A、4h

B、C、2h

D、)D13題型訓(xùn)練2、如圖，有三個(gè)質(zhì)量相等分別帶正電、負(fù)電和不帶電的小球，從平行板電場(chǎng)中的P點(diǎn)以相同的初速度垂直于電場(chǎng)強(qiáng)度E進(jìn)入電場(chǎng)，它們分別落到A、B、C三點(diǎn)，則可判斷（

D

）A、三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)加速度關(guān)系是aA＞aB＞aCB、三個(gè)小球到達(dá)正極時(shí)的動(dòng)能關(guān)系是EKA

＞EKB

＞EKCC、三個(gè)小球在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)間相等D、落到A點(diǎn)的小球帶正電，落到B點(diǎn)的小球不帶電14題型訓(xùn)練A、2倍B、4倍C、D、3、如圖,兩極板與電源相連,電子從負(fù)極板邊緣垂直電場(chǎng)方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),且恰好從正極板邊緣飛出.現(xiàn)使電子射入速度變?yōu)樵瓉淼?倍,電子仍從原位置射入,且仍從正極板邊緣飛出,則兩極板長(zhǎng)度應(yīng)變?yōu)樵瓉淼模?/p>

A

）15題型訓(xùn)練164、一束帶電粒子以相同的速率從同一位置，垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)中，所有粒子的運(yùn)動(dòng)軌跡都是一樣的，這說明所有粒子(A．都具有相同的質(zhì)量B．都具有相同的電荷量

C．電荷量與質(zhì)量之比都相同

D．都是同位素)C知識(shí)點(diǎn)三：示波器的原理9、熒光屏示波器結(jié)構(gòu)圖 示波器元件1、燈絲

2、陰極3、控制極4、第一陽(yáng)極5、第二陽(yáng)極6、第三陽(yáng)極7、豎直偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)8、水平偏轉(zhuǎn)系統(tǒng)17知識(shí)點(diǎn)三：示波器的原理18示波器原理1、發(fā)射電子：燈絲通電后給

陰極

加熱,使

陰極

發(fā)射

電子

.2、形成亮斑：電子經(jīng)過

電場(chǎng)

加速聚焦后形成一很細(xì)的電子束射出,電子打在熒光屏上形成一個(gè)小亮斑.3、控制位置：亮斑在熒光屏上的位置可以通過調(diào)節(jié)豎直偏轉(zhuǎn)極與水平偏轉(zhuǎn)極上的

電壓

大小來控制.題型訓(xùn)練A．極板X應(yīng)帶正電

C．極板Y應(yīng)帶正電B．極板X′應(yīng)帶正電

D．極板Y′應(yīng)帶正電1、(雙選)如圖是示波管的簡(jiǎn)化構(gòu)造圖。它由電子槍、偏轉(zhuǎn)電極、熒光屏組成，我們用Y、Y′表示豎直偏轉(zhuǎn)極板，X、X′表示水平偏轉(zhuǎn)極板，如果在熒光屏上的P點(diǎn)出現(xiàn)亮斑，那么示波管中的(AC

)19題型訓(xùn)練2、(多選)示波管的結(jié)構(gòu)如圖甲所示.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′、YY′之間都沒有加電壓,電子束將打在熒光屏中心.如果在偏轉(zhuǎn)電極XX′之間和YY′之間加上圖丙的幾種電壓,熒光屏上可能會(huì)出現(xiàn)圖乙中(a)、(b)所示的兩種波形.則（

）20題型訓(xùn)練A.若XX′和YY′分別加電壓(3)和(1),熒光屏上可以出現(xiàn)圖乙中(a)所示波形

B.若X