高中物理 第2章 电场与示波器 5 探究电子束在示波管中的运动学案 沪科版选修3-1-沪科版高中选修3-1物理学案

探究电子束在示波管中的运动 1.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律．(重点) 2.知道示波管的主要构造和工作原理．一、示波管的构造及工作原理1．构造：如图所示，主要由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，示波管内抽成真空．2.工作原理(1)偏转电极不加电压：从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏中心点形成一个亮斑．(2)仅在 XX′(或 YY′)加电压：若所加电压稳定，则电子被加速，偏转后射到 XX′(或YY′)所在直线上某一点，形成一个亮斑(不在中心)，如图所示．(3)示波管实际工作时，竖直偏转板和水平偏转板都加上电压，若两者周期相同，在荧光屏上就会显示出信号电压随时间变化的波形图．(1)如果在偏转电极 YY′和 XX′上不加电压电子束不偏转，打在荧光屏中心．( )(2)只在 YY′上加恒定电压时，电子束不偏转．( )(3)只在 XX′上加恒定电压时，电子束沿 YY′方向偏转．( )提示：(1)√ (2) (3)二、电子束在示波管中的运动规律1．电子在电子枪中的运动电子束在电子枪中被加速，由动能定理：qU＝mv，电子从小孔水平射出的速度：v0＝__．2．电子在偏转电极中的运动(1)运动特点① 如图电子以速度 v0进入偏转电极 YY′之间的匀强电场后，电子在平行于极板方向上做匀速直线运动，速度为 v0；② 电子在垂直于极板方向上做初速度为零的匀加速运动，加速度为 a ＝ ．(2)偏转距离：y ＝ ．(3)在 y 方向上的分速度：vy＝__．(4)离开偏转电场时的偏转角：tan__φ ＝ ．3．电子束离开偏转电极后的运动电子离开偏转电极后不再受电场力作用，做匀速直线运动．示波器可以把电信号转换成图像信号，那么，你知道它是怎样工作的吗，它的工作原理又是怎样的呢？提示：示波器通过电场控制电子束的运动，使电子束打在荧光屏上产生荧光，从而显示图像． 带电粒子在电场中直线运动问题学案导引1.电场的基本特性是什么？平行板电容器两板间的电场是匀强电场吗？2.带电粒子在电场中加速运动满足哪些规律？1．带电粒子在电场中的受力特点(1)重力：①有些粒子，如电子、质子、α 粒子、正负离子等，除有说明或明确的暗示以外，在电场中运动时均不考虑重力；②宏观带电体，如液滴、小球等除有说明或明确的暗示以外，一般要考虑重力；③未明确说明“带电粒子”的重力是否考虑时，可用两种方法进行判断：一是比较静电力 qE 与重力 mg，若 qE≫mg，则忽略重力，反之要考虑重力；二是题目中是否有暗示(如涉及竖直方向)或结合粒...