5匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理[学习目标]1.掌握公式U＝Ed的推导过程，理解公式的含义，知道公式的适用条件．(难点)2.理解电场强度的另一种表述，能应用U＝Ed或E＝解决有关问题．(重点)3.了解示波管的工作原理，体会静电场知识对科学技术的影响．4.能处理带电粒子在电场中的加速和偏转问题．(重点、难点)一、匀强电场中电势差与电场强度的关系1．匀强电场中电势差与电场强度的关系(1)关系式：UAB＝Ed或E＝．(2)物理意义：在匀强电场中，两点间的电势差等于场强与这两点间沿电场线方向的距离的乘积．(3)适用条件①匀强电场．②d为两点沿电场方向的距离．2．公式E＝的理解(1)意义：在匀强电场中，场强的大小等于沿场强方向每单位距离上的电势差．(2)电场强度的另一个单位：由E＝可导出电场强度的另一个单位，即伏特每米，符号为V/m.1V/m＝1N/C.二、示波管原理1．阴极射线管的构造2．电子在阴极射线管中的运动电子在阴极射线管中的运动可分为三个阶段．(1)电子在阴、阳极间的电场中做加速运动．(2)电子在偏转电极间的匀强电场中做匀变速曲线运动，类似于重力场中的平抛运动．(3)电子飞出平行金属板后做匀速直线运动．3．示波管的工作原理实验室里的示波管与上面阴极射线管的原理是一样的，只不过多了一对水平偏转电极如图所示，使用时将要观察的信号电压加在偏转电极Y1、Y2上，扫描电压(一般是由仪器自身产生的锯齿形电压)加在X1、X2上，这时在荧光屏上就会显示出加在Y1、Y2上的电压随时间变化的图形．1．正误判断(正确的打“√”，错误的打“×”)(1)由U＝Ed可知，匀强电场中两点的电势差与这两点的距离成正比．()(2)匀强电场的场强值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值．()(3)沿电场线方向电势降落得最快．()(4)示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束，偏转电极的作用是使电子束发生偏转，打在荧光屏的不同位置．()(5)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．()(6)带电粒子在匀强电场中偏转时，加速度不变，粒子的运动是匀变速曲线运动．()[答案](1)×(2)√(3)√(4)√(5)√(6)√2．(多选)下列公式中，既适用于点电荷产生的静电场，也适用于匀强电场的有()A．场强E＝B．场强E＝C．场强E＝D．电场力做功W＝UqAD[E＝是场强的定义式，适用于一切电场；E＝只适用于匀强电场；E＝k是点电荷的场强公式，只适用于点电荷的电场；W＝qU适用于一切电场．故正确选项为A、D.]3．如图所示，一带负电的粒子以某一初速度垂直于匀强电场方向飞入极板间，不计重力，下列说法中正确的是()A．粒子向正极板偏转B．电场力对粒子做负功C．粒子在电场中做匀速直线运动D．粒子在电场中运动的轨迹是圆弧A[粒子在电场中受力如图所示，所以粒子将向正极板偏转，电场力对粒子做正功，故A项正确，B项错误；由于电场力方向与初速度方向不在一条直线上，故粒子做曲线运动，又电场为匀强电场，其加速度不变，故其运动为匀变速曲线运动，C、D两项均错误．]对电势差和电场强度的理解1.电场强度与电势差关系的理解(1)匀强电场中电势差与电场强度的关系式：UAB＝Ed，d为线段AB在沿电场强度方向上的投影．(2)沿着电场强度方向电势降落最快．(3)匀强电场中，两条线段只要在电场强度方向上的投影相等，两点间的电势差相等．2．电场强度三个公式的对比E＝E＝kE＝物理含义电场强度的定义式真空中点电荷电场强度的决定式匀强电场中电场强度与电势差的关系式引入过程F∝q，与F、q无关，反映某点电场的性质由E＝和库仑定律导出由F＝qE和W＝qU导出适用范围适用于一切电场在真空中，场源电荷Q是点电荷匀强电场3.U＝Ed的两个推论(1)在匀强电场中，沿任意一个方向，电势变化都是均匀的，故在同一直线上相同间距的两点间电势差相等．(2)在匀强电场中，相互平行且长度相等的线段两端点间的电势差相等．【例1】如图所示，在匀强电场中有a、b、c三点，这三点连线组成一个直角三角形，ab边和电场线平行，长为3cm，a点离A板1cm，电源电压为2V，B板接地．求：(电子电量e＝1.6×10－19C)(1)极板间场强多大？(2)一个电子在a点具有的电势能为多少？(3)使一个电子从a点沿斜边移到c点时，电场...
