高中物理 第一章 电场 第六节 示波器的奥秘学案 粤教版选修3-1-粤教版高二选修3-1物理学案VIP专享VIP免费

第六节示波器的奥秘学习目标重点难点1．理解带电粒子在电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方向的问题．2．知道示波管的构造和基本原理．重点：带电粒子在匀强电场中的运动规律．难点：运动电学知识和力学知识综合处理偏转问题．一、带电粒子的加速1．不计重力，带电粒子q在静电力作用下，由静止开始加速，加速电压为U，则它的末动能为mv2＝____＝____．2．不计重力，若带电粒子q以与电场线平行的初速度v0进入匀强电场，则qU＝______________________．预习交流不计重力，在非匀强电场中，带电粒子q在静电力作用下以初速度v0进入该电场，qU＝mv2－mv还成立吗？二、带电粒子的偏转设偏转平行导体板长为l，两板间距为d，两板间电压为U2．若质量为m、带电荷量为q的带电粒子垂直场强方向以速度v0射入电场，则：粒子将做______________，如图所示．1．粒子在电场中的运动时间为t＝________．2．粒子在电场中的侧移距离为y＝at2＝________________＝（）2＝______________．3．粒子偏转的角度tanθ＝__________＝．三、示波器探秘1．构造示波器的核心部件是________（如下图）它主要由________（由发射电子的灯丝和加速电极组成）、____________（一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成）和________组成．2．原理灯丝被电源加热后，出现________发射，发射出来的电子经加速电场加速后，以很大的速度进入偏转电场．在预习中还有哪些问题需要你在听课时加以关注？请在下列表格中做个备忘吧！我的学困点我的学疑点1答案：一、1．WqU2．mv2－mv预习交流：答案：成立二、类平抛运动1．2．·t23．三、1．示波管电子枪偏转电极板荧光屏2．热电子一、带电粒子在电场中的加速如图为一直线加速器，原理为在真空金属管中加上高频交变电场，从而使带电粒子获得极高的能量，你知道它的加速原理吗？如图所示，在P板附近有一电子由静止开始向Q板运动，则关于电子到达Q板时的速度，下列解释正确的是（）．A．两板间距离越大，加速的时间就越长，获得的速率就越大B．两板间距离越小，加速度就越大，获得的速度就越大C．与两板间距离无关，仅与加速电压U有关D．以上解释均不正确1．带电粒子在电场中的加速问题，主要有以下两种处理方法：（1）力和运动关系——牛顿第二定律：带电粒子沿与电场线平行的方向进入匀强电场，受到的电场力与运动方向在同一直线上，做匀加（减）速直线运动．这种方法适用于匀强电场．（2）用功能观点分析：粒子只受电场力作用，动能变化量等于电场力做的功．即：qU＝mv2（初速度为零时）；qU＝mv2－mv（初速度不为零时）这种方法既适用于匀强电场，也适用于非匀强电场．2．带电粒子的重力是否忽略的问题2若所讨论的问题中，带电粒子受到的重力远小于电场力，即mg≤qE，则可忽略重力的影响．一般说来：①基本粒子：如电子、质子、α粒子等除有说明或明确暗示以外，一般都不考虑重力（但并不忽略质量）．②带电粒子：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明或有明确暗示以外，一般都不能忽略重力．二、带电粒子在电场中的偏转如图所示为汤姆孙当年设计的阴极射线管，在电场作用下由阴极C发出的阴极射线（电子流），通过A和B聚焦，从另一对电极D和E间的电场中穿过……他利用当时最先进的真空技术获得的高真空，终于使阴极射线在电场中发生了稳定的电偏转．你知道带电粒子在DE间做什么性质的运动吗？如图所示，电子在电势差为U1的加速电场中由静止开始运动，然后射入电势差为U2的两块平行极板间的电场中，入射方向跟极板平行，整个装置处在真空中，重力可忽略，在满足电子能射出平行板区的条件下，下述四种情况中，一定能使电子的偏转角变大的是（）．A．U1变大，U2变大B．U1变小，U2变大C．U1变大，U2变小D．U1变小，U2变小1．对粒子偏转角的讨论在图中，设带电粒子质量为m、带电荷量为q，以速度v0垂直于电场线射入匀强偏转电场，偏转电压为U1．若粒子飞出电场时偏角为θ，则tanθ＝．①（1）若不同的带电粒子是从静止经过同一加速电压U0加速后进入偏转电场的，则由动能定理有：qU0＝mv②由①②式得：tanθ＝③由③式可知，粒子的偏角与粒子的q、m无关，仅决定于加速电场和偏转...