示波器的奧秘

第六節(jié)示波器的奧秘知識(shí)回顧2.帶電量為q的粒子在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中受到的電場(chǎng)力大小為多少？是恒力嗎？3.物體做直線運(yùn)動(dòng)的條件是？4.物體做曲線運(yùn)動(dòng)的條件是？1.描述電場(chǎng)性質(zhì)的物理量有哪些？F與V0在同一直線上；F與V0不在同一直線上；新課引入示波器視頻：示波器演示噪聲和樂聲的波形教學(xué)目標(biāo)1.理解帶電粒子在勻強(qiáng)電場(chǎng)中加速和偏轉(zhuǎn)的原理；2.能用帶電粒子在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，分析解決實(shí)際問題；3.了解示波管的構(gòu)造和原理。重點(diǎn)：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)難點(diǎn)：帶電粒子的偏轉(zhuǎn)探究一：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速++++++++________UUE加速+qmV0V=?情景設(shè)置

若不計(jì)粒子重力，則該粒子沿電場(chǎng)線做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。由動(dòng)能定理得：由此可得：此粒子到達(dá)負(fù)極板時(shí)的速度為：探究一：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速問題分析思考：還有其他方法求解末速度V嗎？d在真空中有一對(duì)相距為d的平行金屬板，兩板間加以電壓U。兩板間有一帶正電荷q的帶電粒子。它在電場(chǎng)力的作用下，由靜止開始從正極板向負(fù)極板運(yùn)動(dòng)，到達(dá)負(fù)板時(shí)的速度有多大？(不考慮粒子的重力）探究一：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速變換思維解法2：運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)知識(shí)求解思考:如果粒子初速度不為零，則末速度為多少？探究一：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速、

由于電場(chǎng)力做功與場(chǎng)強(qiáng)是否勻強(qiáng)無關(guān)，與運(yùn)動(dòng)路徑也無關(guān)，所以在處理電場(chǎng)對(duì)帶電粒子的加速問題時(shí)，一般都是利用動(dòng)能定理進(jìn)行處理。歸納小結(jié)探究一：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速是否考慮帶電粒子或物體的重力要根據(jù)具體情況而定，一般說來：（1）基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等帶電粒子除有說明或有明確的暗示以外，一般都不考慮重力（但并不忽略質(zhì)量）。（2）帶電顆粒：如液謫、油滴、塵埃、小球、微粒等，除有說明或有明確的暗示外，一般都不能忽略重力。拓展知識(shí)探究二：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)1.帶電粒子在水平方向的受力及初速如何?V0m,qUL2.帶電粒子在豎直方向的受力及初速如何?3.帶電粒子在水平及豎直方向的分運(yùn)動(dòng)情況如何?FA.如果帶電粒子只受電場(chǎng)力B.初速方向與勻強(qiáng)電場(chǎng)方向垂直情景設(shè)置思考：類平拋運(yùn)動(dòng)!探究二：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)V0m,qULF1.若知兩板長(zhǎng)度為L(zhǎng)及電荷初速V0,則電荷穿越電場(chǎng)的時(shí)間t=____2.電荷穿越電場(chǎng)在豎直方向的位移y=____3.電荷穿越電場(chǎng)時(shí)在豎直方向的分速度Vy=___________4.電荷穿越電場(chǎng)時(shí)合速度與水平方向的夾角tanθ=____yθ問題分析探究二：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)粒子在與電場(chǎng)平行的方向上做

初速為零的勻加速運(yùn)動(dòng)

帶電粒子初速度垂直于電場(chǎng)方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)的問題就是一個(gè)類平拋的問題粒子在與電場(chǎng)垂直的方向上做

勻速直線運(yùn)動(dòng)歸納小結(jié)探究二：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)質(zhì)子（電量為+e，質(zhì)量為m），和α粒子（電量為+2e，質(zhì)量為4m），都只受電場(chǎng)力，以相同初速度沿垂直于電場(chǎng)線的方向，飛入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)，然后離開電場(chǎng)，求它們穿越電場(chǎng)時(shí)豎直方向的位移之比y1:y2=?

y1：y2=2：1鞏固提升思考：1.要使質(zhì)子經(jīng)過這個(gè)電場(chǎng)時(shí)向上偏轉(zhuǎn)，可以怎么做？2.要使質(zhì)子經(jīng)過這個(gè)電場(chǎng)時(shí)左右偏轉(zhuǎn)，又可以怎么做？1、作用：觀察電信號(hào)隨時(shí)間變化的情況2、組成：示波管（內(nèi)部是真空的）包括了電子槍、偏轉(zhuǎn)電極和熒光屏三部分。電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’探究三：示波器探秘探究三：示波器探秘示波器的工作原理是：帶電粒子在電場(chǎng)中的加速和偏轉(zhuǎn)的問題。小結(jié)課堂訓(xùn)練如圖所示，兩個(gè)相同的極板Y和Y，的長(zhǎng)度L=6.0cm，相距d=2cm，極板間的電壓U=200V，一個(gè)電子沿平行于板面的方向射入電場(chǎng)中，射入時(shí)的速度v0=3.0×107m/s.把兩板間的電場(chǎng)看做勻強(qiáng)電場(chǎng)，求電子射出電場(chǎng)時(shí)沿垂直于板面方向偏移的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度θ.（電子荷質(zhì)比q/m=1.76×1011C/kg）課堂總結(jié)兩類題目的分析處理方法：一、粒子運(yùn)動(dòng)方向與電場(chǎng)力方向在同一直線上時(shí)，利用：動(dòng)能定理

或者運(yùn)動(dòng)學(xué)公式。二、帶電粒子以速度垂直于電場(chǎng)線方向飛入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí)，類似于平拋運(yùn)動(dòng)的分析處理，應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成和分解的知識(shí)求解。作業(yè)課本P232p336謝謝！探究二：帶電粒子在電場(chǎng)中的偏轉(zhuǎn)質(zhì)子（電量為+e，質(zhì)量為m），和α粒子（電量為+2e，質(zhì)量為4m），都只受電場(chǎng)力，以相同初速度沿垂直于電場(chǎng)線的方向，飛入同一勻強(qiáng)電場(chǎng)，然后離開電場(chǎng)，發(fā)現(xiàn)質(zhì)子為450，求α粒子離開電場(chǎng)的速度方向與原入射方向的夾角tanθ=1/2鞏固提升探究三：示波器探秘電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’1.如果在電極XX’之間不加電壓,但在YY’之間加不變的電壓,使Y的電勢(shì)比Y’高(有時(shí)說這種情況是”Y正、Y’負(fù)”),電子束運(yùn)動(dòng)過程中受哪個(gè)方向的力?電子將打在熒光屏的什么位置?3.原理分析探究三：示波器探秘電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX'2.如果在YY’之間不加電壓,而在XX’之間加不變的電壓,(X正、X’負(fù)),電子將打在熒光屏的什么位置?探究三：示波器探秘電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’3.如果在XX’之間不加電壓,而在YY’之間所加的電壓按圖所示的規(guī)律隨時(shí)間變化，在熒光屏?xí)吹绞裁磮D形？Uyt探究三：示波器探秘電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’4.如果YY’之間的電壓仍然如圖所示，而在XX’之間加不變的電壓(X正、X’負(fù)”),在熒光屏?xí)吹绞裁磮D形？Uyt探究三：示波器探秘電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’5.如果YY’之間的電壓仍然如圖所示，而在XX’之間加不變的電壓(X負(fù)、X’正),在熒光屏?xí)吹绞裁磮D形？Uyt電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’6.如果YY’之間的電壓仍然如圖所示，而在XX’之間所加的電壓按圖所示,在熒光屏?xí)吹绞裁磮D形？UytUXtt2t2探究三：示波器探秘如果信號(hào)電壓是周期性的，并且掃描電壓與信號(hào)電壓的周期相同，就可以在熒光屏上得到待測(cè)信號(hào)在一個(gè)周期內(nèi)隨時(shí)間變化的穩(wěn)定圖象電子槍偏轉(zhuǎn)電極-+熒光屏YY’XX’YY’XX’UXt課堂練習(xí)一束電子流在經(jīng)U=5000V的加速電壓加速后,在距兩極板等距處垂直進(jìn)入平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng),如圖所示,若兩板間距d=1.0cm,板長(zhǎng)l=5.0cm,那么,要使電子能從平行板間飛出,兩個(gè)極板上最多能加多大電壓.Udl偏轉(zhuǎn)電壓越高,偏轉(zhuǎn)量就越大.設(shè)電子剛好能從極板邊緣飛出.即這時(shí)偏轉(zhuǎn)量最大等于d/2,所加電壓為最大值.新課引入它將各種粒子(如質(zhì)子、電子等)加速到極高的能量，然后使粒子轟擊一固定靶。通過研究高能粒子與靶中粒子碰撞時(shí)產(chǎn)生