最新高中物理教案《示波管的原理及应用》精品版
高中物理教案《示波管的原理及应用
一、教案基本信息《示波管的原理及应用》适用年级：高中物理课时安排：2课时教学目标：1. 了解示波管的基本原理和结构；2. 掌握示波管的信号输入和显示原理；3. 了解示波管在实际应用中的广泛用途。
教学重点：1. 示波管的基本原理和结构；2. 示波管的信号输入和显示原理；3. 示波管的应用领域。
教学难点：1. 示波管的工作原理；2. 示波管的信号输入和显示原理。
二、教学准备教具准备：示波管、示波器、信号发生器、导线等。
教材准备：高中物理教材相关章节。
三、教学过程第一课时：一、导入（5分钟）1. 引导学生回顾电磁学基础知识，如电子、电场、磁场等；2. 提问：同学们是否了解示波管？示波管在实际应用中有什么作用？二、示波管的基本原理和结构（15分钟）1. 讲解示波管的基本原理，如电子在电场和磁场的作用下运动；2. 介绍示波管的结构，如电子枪、荧光屏、绝缘介质等；3. 展示示波管的实物图，帮助学生直观理解。
三、示波管的信号输入和显示原理（20分钟）1. 讲解示波管的信号输入方式，如电压信号、电流信号等；2. 介绍示波管的显示原理，如电子在荧光屏上形成图像的过程；3. 演示示波管的信号输入和显示实验，让学生亲身体验。
第二课时：四、示波管的应用领域（15分钟）1. 介绍示波管在通信、电子、医疗等领域的应用实例；2. 分析示波管在不同领域的具体应用原理；3. 引导学生思考示波管在未来技术发展中的潜在应用。
五、课堂小结（10分钟）1. 回顾本节课所学内容，让学生总结示波管的原理和应用；2. 强调示波管在现代科技领域的重要性；3. 鼓励学生课后深入了解示波管及相关技术的发展。
六、课后作业（课后自主完成）1. 绘制示波管的结构示意图；2. 描述示波管的信号输入和显示过程；3. 举例说明示波管在实际应用中的具体场景。
四、教学反思本节课通过讲解示波管的基本原理、结构、信号输入和显示原理，使学生对示波管有了更深入的了解。
通过展示示波管的实际应用场景，激发了学生的学习兴趣。
示波器原理和应用
三、示波器的应用
1.通用示波器的主要技术指标 2.示波器使用注意事项 3.示波器的基本测试方法
示波器概述
一、示波器概念
全称“电子示波器”，是一种能够显示电信号瞬时值和信号波形(图像)的电 子测量仪器。
利用示波器我们能够观察到信号波形的全貌以及信号随时间的变化规律。
能方便地测出信号的幅度、频率、周期、相位、脉宽等参数。
利用X-Y功能可以 测量两个输入信号的时间和相位关系
尽管示波器的测量是基于电压值进行的但它不同于电压表 区别：1、电压表只能对一个信号进行测量；而示波器能同时测量两个 或者多个信号。 2、电压表不能给出有关信号形状的信息；而示波器则能以图形 的方式显示信号随时间变化的历史情况
组成：示波管（阴极射线管）CRT 3、显示屏： 功能：显示被测信号波形
显示方式：以光点和光栅方式为主
4、电源：给示波器各电路提供各档稳定的直流电压。
四、示波管
组成：
1、电子枪 2、静电偏转板 3、荧光屏
作用：将被测信号电压变成发光的图像，显示在荧光屏上。
电子枪
第一栅极G1 第二栅极G1
R电缆
探头
匹配 网络
带有阻抗匹配网络的分压式无源探头电路
3、衰减器 作用：用来衰减输入信号，以保证显示在屏上的信号不致因过 大而失真。
R1 Ui
R2
C1 C2 U0
改变分压比的开关即为示波器灵 敏度粗调开关
4、延迟线 作用：保证能够在屏幕上扫描出脉冲的全过程。
5、Y放大器 “倍率”: *1 , *5
电源
X输入放大器
内输入
外输入
示波器的使用教案
示波器的使用教案一、引言示波器是一种常用的测试仪器，用于观察信号的波形、频率和幅度。
它在电子工程、通信、物理学和生物学等领域有广泛的应用。
本教案旨在介绍示波器的基本原理和使用方法，帮助学习者快速掌握示波器的操作技巧。
二、示波器的基本原理示波器的基本原理是利用电子束在荧光屏上绘制出被测信号的波形。
其主要组成部分包括：垂直放大器、水平放大器、扫描发生器和显示器。
1. 垂直放大器：用于调节信号的幅度。
示波器通常具有多个垂直放大器，可以选择不同的增益。
2. 水平放大器：用于调节信号的时间基准。
通过调整水平放大器的时间范围，可以观察到不同时间尺度下的信号波形。
3. 扫描发生器：通过控制电子束的扫描速率和方向，将信号波形在荧光屏上绘制出来。
扫描发生器通常具有多种扫描模式，如正弦波、方波和三角波等。
4. 显示器：用于显示被测信号的波形。
常见的示波器显示器有阴极射线示波管和液晶屏两种。
三、示波器的使用方法1. 操作前准备在使用示波器之前，需要进行以下准备工作：- 将示波器连接到待测电路的输入端，确保连接牢固且正确。
- 打开示波器，并设置合适的触发条件。
触发条件通常涉及信号的源、触发电平和触发方式等参数设定。
- 调整垂直和水平放大器，以适应被测信号的幅度和频率。
2. 观察波形调整示波器的控制旋钮，通过不同的参数设置，观察被测信号的波形。
- 垂直调节：调整垂直放大器的增益，使得波形的幅度适中，不超过示波器的量程。
- 水平调节：调整水平放大器的时间范围，以便清晰地观察到波形的变化。
- 触发设置：根据信号的特点，设置合适的触发电平和触发方式，以确保波形的稳定显示。
- 其他参数：示波器通常还具有调整显示位置、显示模式（如正常、峰值、平均等）、显示亮度等参数，根据需要进行相应调整。
3. 测量信号示波器不仅可以观察波形，还可以测量信号的特征值，如频率、周期、峰峰值和平均值等。
- 频率和周期测量：使用光标或测量按钮，在波形上选定一个周期，示波器会自动计算出频率和周期的数值。
《示波管的原理》教学设计
理” ， 可 以说 一个 是重 使 用操 作 ， 一个 是 重 工作 原 理 。表 面上 看起 来新 教 材是 砍 掉 了部分 内容 ， 而 实 际上 偏 重 于 对 示 波管 的工 作 原 理 要 有 一 深 刻 的理 解是 给我 们 的教学 提 出 了更 高 的要 求 。
示实验 ， 让学 生在 储 备 丰富 表象 的基础 上 充分 挖
掘 自己想 像 的潜 力 进 行 联 想 ， 循 序 渐进 。 尽 量 减 少学 生认 识 问题 、 思考 问题 的跨 度 。
４ 教 学 目标
了解 示 波管 的 工作 原理 。 体 会 静ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ电场 知识 对 科 学 技术 的影 响 。
验 。如 ， 晚上 一个 烟 头 可 以在空 中画 出一个 “ 圆”
等等。 但 对 于示 波管 中的 电子束 在水 平 偏转 电极 和 竖 直偏 转 电极 的共 同作 用 下 亮 斑 在 荧 光 屏 上 所形 成 的 图象 的讨论 ，这种 逻 辑思 维 的深 刻性 ， 对学 生来 说还 是显 得跨 度较 大 ， 是一 个难 点 。
交变 电流 知 识安 排 了一个 学 生 实验 “ 练 习使 用 示 波器 ” ， 而 新课 程 标准 教 材 只安 排 了“ 示 波 管 的原
学生对 知识 内容 的认识 就成 了无 源之水 、无 本之 源。 因此 ， 本 节课 的教学 必须要有 演示 实验这 一重
要手段
（ ２ ） 教材 “ 思 考 与讨 论 ” 栏 目中设 置 的 四个 问 题， 实 际 上是 设计 了 四个 台阶 。但 教师 在 演示 实 验 的设 计 准 备上 ， 还要细化 ， 做 到 通 过 丰 富 的演
Ｖｏ １ ． ３ ２ ＮＯ ． ４ ６ ３
示波管工作原理(教学)
05
示波管的应用
信号发生器
信号发生器是用来产生测试所需的信号的设备，如正弦波、方波 、三角波等。示波管可以作为信号发生器的一部分，通过调节其 工作参数，可以输出不同频率、幅度和相位的信号。
在选择示波器时，需要根据所要测量的信号幅度来选择合适的分辨率。如果示波器 的分辨率不够，会导致信号无法准确测量或者无法完全显示。
灵敏度
灵敏度是指示波器能够测量的最小信号幅度。灵敏度越高，示波器能够 测量的最小信号幅度就越小。
示波器的灵敏度通常以mV/div（毫伏每格）或V/div（伏特每格）为单 位。常见的有2mV/div、5mV/div、10mV/div等。
示波管内部电子元件对湿度敏感，潮 湿环境可能导致设备损坏。
示波管工作温度不宜过高，长时间在 高温环境中使用可能影响其寿命。
避免强烈震动
强烈震动可能会影响示波管的性能， 甚至导致内部元件移位或损坏。
清洁和保养
定期清洁
使用干燥的软布轻轻擦拭 示波管表面，避免使用含 有化学物质的清洁剂。
保持干燥
使用后及时盖上防尘罩， 避免潮湿和灰尘进入示波 管内部。
示波管工作原理(教学)
目
CONTENCT
录
• 引言 • 示波管的结构 • 示波管的工作原理 • 示波管的特性 • 示波管的应用 • 示波管的维护和保养
01
引言
目的和背景
02
01
03
了解示波管在电子测量和调试中的重要应用 掌握示波管的基本工作原理和操作方法 为后续深入学习示波管相关知识和应用奠定基础
垂直偏转
《示波管的原理》教学设计
龙源期刊网
《示波管的原理》教学设计
作者：陈卫国
来源：《物理教学探讨》2014年第01期
摘要：本文以高中物理人教版选修3-1第一章第九节中《示波管的原理》一节课为例，介绍了笔者的教学思想和方法，即通过精心设计演示实验，在为学生铺设合理的台阶的同时，让学生在储备丰富表象的基础上进行联想，通过分析与综合等思维过程，建立起理论与实际效果的联系，使学生在能深刻认识示波管工作原理的基础上，不断学会和提高思考问题的方法和能力。
关键词：示波管的原理；教学设计；思维方法及能力。
电子束在示波管中的运动教案
一、教案基本信息1. 课程名称：电子束在示波管中的运动2. 适用年级：高中物理3. 课时安排：2课时4. 教学目标：a. 让学生了解示波管的工作原理b. 让学生掌握电子在示波管中的运动规律c. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力二、教学重点与难点1. 教学重点：a. 示波管的工作原理b. 电子在示波管中的运动规律2. 教学难点：a. 电子在示波管中的加速与偏转原理b. 示波管中电子束的运动轨迹三、教学方法1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生探究示波管的工作原理和电子的运动规律。
2. 利用多媒体课件，生动展示示波管的结构和电子的运动过程。
3. 结合实际案例，让学生感受电子束在示波管中运动的应用价值。
四、教学内容1. 示波管的结构及工作原理a. 示波管的基本构成b. 电子枪的功能与作用c. 荧光屏的显示原理2. 电子在示波管中的加速与偏转a. 电压与电子速度的关系b. 电场对电子的偏转作用c. 示波管中的磁场作用3. 电子束在示波管中的运动轨迹a. 直线运动b. 圆周运动c. 螺旋运动4. 示波管在实际应用中的案例分析a. 示波管在电子设备中的应用b. 示波管在其他领域的应用五、教学评价1. 课堂问答：检查学生对示波管工作原理和电子运动规律的理解程度。
2. 小组讨论：评估学生在团队合作中分析问题和解决问题的能力。
3. 课后作业：布置相关练习题，检验学生对课堂内容的掌握情况。
4. 实践操作：安排实验课，让学生亲身体验电子束在示波管中的运动，提高学生的动手能力。
六、教学过程1. 导入新课：通过展示示波管的实物或图片，引发学生的好奇心，激发学习兴趣。
2. 讲解示波管的结构及工作原理：详细介绍示波管各部分的名称和功能，解释电子枪发射电子的过程。
3. 分析电子在示波管中的加速与偏转：讲解电压对电子速度的影响，演示电场和磁场对电子的偏转作用。
4. 探讨电子束在示波管中的运动轨迹：引导学生思考不同电压和磁场条件下，电子的运动状态。
示波管原理的动画演示课件
聚焦与偏转
展示电子在示波管的聚焦系统和 偏转系统中的运动轨迹，以及如
何控制电子束的形状和方向。
荧光屏上显示波形
电子束在荧光屏上撞击并激发荧 光物质，形成可见的波形图像。
直观理解示波管原理
信号输入与波形显示
通过动画展示如何将输入信号加到示波管的垂直偏转系统，使电 子束在荧光屏上显示出对应的波形。
扫描与同步
解释扫描电路的工作原理，以及如何通过控制电子束在水平方向的 偏转实现波形在荧光屏上的展开显示。
动态刷新与存储
展示现代示波器中使用的技术，如数字信号处理和波形存储，以提 高波形显示的稳定性和精确度。
提高学习效率和兴趣
生动形象的学习方式
01
通过动画演示，将抽象的示波管原理以直观、生动的方式呈现
电子枪通常由阴极、控制极和加速极 组成，通过加热阴极使得电子逸出， 然后通过加速极给予电子束能量，使 其加速射向偏转系统。
偏转系统
偏转系统是示波管中用于控制 电子束方向的装置，通常由水 平和垂直两个线圈组成。
当电子束通过偏转系统时，线 圈中产生的磁场会对电子束产 生洛伦兹力，使电子束发生偏转。
通过改变磁场强度或方向，可 以控制电子束在荧光屏上的位 置，以形成图像。
02
03
定义
示波管是一种将电信号转 换为可见图像的电子器件。
工作原理
通过电子枪发射电子，经 过聚焦和加速后撞击到荧 光屏上，产生可见的波形 图像。
主要组成
包括电子枪、聚焦系统、 偏转系统和荧光屏等部分。
02示波管工作原理来自电子枪电子枪是示波管的核心部分，它负责 发射电子束。
控制极用于调节电子束的强度，以满 足不同的显示需求。
材质与贴图
为模型添加逼真的材质和贴图，以呈现示波管的真实外观和 质感。
示波管及波形显示原理
2. 连接电路，将信号发生器与示波管正确连接，并接通电源。
实验步骤和操作指南
3. 调整信号发生器的输出信号，观察 示波管荧光屏上的波形变化。
4. 记录实验数据，包括不同信号频率 和幅度下的波形特征。
实验步骤和操作指南
01
操作指南
02
在连接电路时，确保所有连接正确无误，避免短路或接错线路。
高分辨率显示技术
提高显示设备的分辨率，使波形显示更加细腻、 清晰。
波形显示技术面临挑战
显示设备性能提升
01
为满足复杂波形的显示需求，需要不断提高显示设备的刷新率、
色彩表现等性能。
数据处理与传输速度
02
随着波形数据量的增加，对数据处理和传输速度的要求也越来
越高。
多功能集成与便携性
03
在实现高性能波形显示的同时，还需要考虑设备的多功能集成
06 总结与展望
本次课程重点内容回顾
示波管基本结构和工作原理
详细介绍了示波管的构造，包括电子枪、偏转系统、荧光 屏等部分，以及它们如何协同工作形成波形显示。
波形显示原理
深入讲解了波形显示的基本原理，包括电子束的扫描、信 号的输入与处理、波形的合成与显示等过程。
示波管的应用与实验操作
介绍了示波管在电子测量和信号处理等领域的应用，并指 导学生进行了相关的实验操作，如信号的输入与调试、波 形的观察与记录等。
输质量。
信道特性分析
示波管可用于分析通信信道的特 性，如带宽、噪声等，为信道优
化和信号处理提供依据。
04 波形显示技术发展趋势与 挑战
新型显示技术发展趋势
柔性显示技术
专题 示波管的原理(课件)-2024-2025学年高中物理同步备课(人教版2019必修第三册)
B．X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极
C．X′、Y极接电源的正极，X、Y′接电源的负极
D．X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极
D )
小试牛刀
【例题】（多选）如图是示波管的原理图。给电子枪通电后，如果在偏转电极XX′
和YY′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑。
电极和荧光屏组成．如果在荧光屏上 P 点出现亮斑，那么示波管中的( AC )
A．极板 X 应带正电
B．极板 X′应带正电
C．极板 Y 应带正电
D．极板 Y′应带正电
密立根实验——电子电荷量的测定
在19世纪末发现电子以后，美国物理学家密立根
多年间进行了多次实验，比较准确地测定了电子的电
荷量。
密立根并没有直接测量电子的电荷量，而是测定
示的规律变化的电压，在荧光屏会看到的什么样的图形？
交变电压
UY
Yˊ 随信号电压同步变化
Y
（电压变化快，亮斑移动
很），但由于视觉暂留和
O
t
Xˊ
X
荧光物质的残光特性，亮
斑的移动看起来就成了与
Yˊ
Y轴重合的一条竖直亮线。
想一想
思考与讨论5：如果在电极 YYˊ 之间不加电压，而在 XXˊ 之间加不变电
压，使 X 的电势比 Xˊ 高，电子将打在荧光屏的什么位置？
)
×
(3)对带电粒子在电场中的运动，从受力的角度来看，遵循牛顿运动定律；从做功的
角度来看，遵循能量的转化和守恒定律。
( √ )
(4)对于带电粒子(不计重力)在电场中的偏转可分解为沿初速度方向的匀速直线和沿
高中物理_示波管的工作原理教学设计学情分析教材分析课后反思
《示波管的工作原理》教学设计教师活动学生活动备注【新课引入】播放示波器显示《Bad Apple》的视频，引出本节课内容：示波器是如何显示出有趣的图像的？观看视频并思考引发学生求知欲【新课讲授】一、示波器的组成介绍示波器的组成，重点介绍核心部件：示波管通过介绍电子枪、相互垂直的偏转电极、和荧光屏，让学生回顾上一节带电粒子在电场中的加速和偏转。
二、回顾旧知结合学案设计的题目，带学生回顾偏转量和什么因素有关。
提问：一价氢离子和二价氦离子的混合物会不会分为两束？推导出荧光屏上的点偏离中心位置的距离（偏转电压）（板书关键性结论）三、验证结论播放阴极射线管中电子束在偏转电压作用下偏转的视频电压反向，反向偏转了解示波器的组成对比上一节所学的物理情景回顾“匀加速直线—类平抛—匀速直线运动”几个运动过程明确影响偏转量的因素得出结论（做笔记）观看视频，理解偏转电极可以控制电子束的运动方向初步形成对示波器结构的认识从类似的物理情境入手，拉近学生与新授课的距离，增强学生自信心巩固已有的理论基础（为后续的推论打好理论基础）眼见为实，进一步加深理论认识四、制作模型指导学生用准备好的透明塑料瓶和老师打印出的“荧光屏”“偏转极板”制作一个简单的示波管模型在黑板上画荧光屏和偏转极板的对应关系五、提问分析问：设想两对儿极板没有接入电压信号，打开瓶盖看向瓶底的荧光屏，由你的眼睛射出的加速后的电子将会打到坐标轴的坐标原点O，现在我们在竖直方向上加上一个恒定的电压（上＋下－）电子会打到哪个荧光屏的哪一个位置呢？（结合PPT展示）问：如果电压反向呢？问：如何得到X轴负半轴/ X轴正半轴的荧光点？制作模型体会水平和竖直方向上的两对偏转极板是在哪个方向上控制电子束的运动利用模型思考并回答思考电压方向对偏转方向的影响感受水平方向偏转板的作用有助于学生加深对示波管的结构的认识，在制作过程中理解两对偏转极板是如何控制两个方向上的偏转的便于接下来老师对问题的表述和学生对上下左右的感知和描述学生通过瓶口从电子束射入的方向观察偏转电场的作用，很容易表述荧光点的位置。
示波器的原理及使用
2 t 2 MN
T
L
CH1 CH2
MN L
方法二: 将一个待测信号输入示
sin B / A
波器X偏转板，另一个待测信号输
入示波器的YCH2轴，则两个待测
信号间相位差就转化为X轴与 YCH2轴间相位差Ф
B
A
信号发生器
RC电路
CH1
CH2
四、注意事项
测信号电压和周期时, 一定要将电压衰减旋纽的微调和扫描速率旋纽 的微调顺时针旋足（校正位置）。
一、实验目的
1.了解通用双通道示波器的结构和工作原理，熟悉 示波器面板控制件的作用和使用方法
2.掌握用示波器观察波形、测量电压和频率的方法 3.掌握观察李萨如图形的方法，并能测量未知信号的
频率；能用示波器观察“拍”现象 4.测量相位差
重点: 示波器面板控制件的作用和使用方法、测量原理 难点: 双通道示波器的结构和工作原理
垂直位移
GND: 输入零信号
水平位移
被测信号输入
被测信号耦合方式 AC: 交流输入
DC: 直流输入
CH1或CH2：被测信号输入端口
CH1或CH2：1 或2单独显示
ALT: 两个通道 交替显示
通道工作方式选择
CHOP: 两个通 道断续显示
ADD: 显示两个 通道信号幅度的
代数和或差
通道2极 性转换
电平（LEVEL）: 调节被测信号在某 一电平触发扫描
自动（AUTO): 扫 描发生器自动工作
常态（NORM)
单次（SINGLE)
被触发或准 备指示灯
触发方式选择
CH1或CH2选择: “交替”或“断续”工 作方式时，选择频 率低的通道触发 单踪显示时，任选 其一，触发信号均 来自于被显示通道
电子束在示波管中的运动教案
一、教案基本信息教案名称：电子束在示波管中的运动教案学科领域：物理年级/课程：高中物理教学目标：1. 让学生了解示波管的工作原理及电子束在示波管中的运动规律。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力。
3. 引导学生关注科技发展，提高对物理实验的兴趣。
教学重点：1. 电子束在示波管中的运动规律。
2. 示波管各部分的作用及工作原理。
教学难点：1. 电子束在示波管中的运动规律。
2. 示波管的构造及工作原理。
二、教学内容与步骤1. 引入新课通过展示示波管的图片，引导学生思考：什么是示波管？它有什么作用？2. 讲解示波管的构造及作用讲解示波管各部分的作用，如电子枪、荧光屏、加速电场等。
3. 分析电子束在示波管中的运动规律讲解电子束在示波管中的运动原理，如加速、偏转等。
4. 示波管的工作原理讲解示波管的工作原理，如电子枪发射电子、加速电场加速、偏转电场偏转等。
5. 示波管的应用实例介绍示波管在实际应用中的例子，如电视、计算机显示器等。
三、教学方法与手段1. 采用问题驱动的教学方法，引导学生主动思考、探究。
2. 利用示波管模型或图片，直观展示示波管的构造及电子束的运动。
3. 利用多媒体课件，生动演示示波管的工作原理及应用实例。
四、教学评价1. 课堂问答：检查学生对示波管构造、作用及工作原理的理解。
2. 课后作业：布置有关示波管的练习题，巩固所学知识。
3. 小组讨论：评估学生在讨论中的表现，了解其对知识的掌握程度。
五、教学资源1. 示波管模型或图片。
2. 多媒体课件。
3. 相关练习题。
六、教学时间1课时（45分钟）六、教学内容与步骤（续）6. 电子束运动的实验观察a. 演示使用示波管进行简单的波形显示。
b. 让学生观察电子束在示波管中的运动轨迹。
c. 引导学生探讨不同电压条件下电子束运动的差异。
7. 示波器的使用方法a. 介绍示波器的各个部分及其功能。
b. 演示如何进行波形测量和分析。
c. 让学生动手操作示波器，进行简单的波形观察和记录。
《示波管与电场力》 说课稿
《示波管与电场力》说课稿尊敬的各位评委老师：大家好！今天我说课的题目是“示波管与电场力”。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教学方法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析“示波管与电场力”这一内容选自高中物理选修3-1 第一章《静电场》的第五节。
电场是电学的基础知识，也是高中物理的重点内容之一。
示波管作为一种常见的电子仪器，其工作原理涉及到电场力对带电粒子的作用，通过对示波管的研究，可以加深学生对电场知识的理解和应用。
本节课在教材中的地位和作用十分重要，它既是对前面所学电场知识的巩固和深化，又为后续学习带电粒子在磁场中的运动奠定了基础。
同时，通过对示波管的了解，还可以培养学生的科学思维和实验探究能力。
二、学情分析授课对象为高二年级的学生，他们在之前的学习中已经掌握了电场的基本概念和电场强度、电势差等物理量，具备了一定的分析和解决物理问题的能力。
但对于电场力对带电粒子的作用规律以及示波管的工作原理，学生可能理解起来会有一定的难度。
高二学生思维活跃，好奇心强，喜欢动手实验和探究问题。
在教学中，可以充分利用学生的这些特点，通过实验演示和多媒体辅助教学，激发学生的学习兴趣，提高课堂教学效果。
三、教学目标基于对教材和学情的分析，我制定了以下教学目标：1、知识与技能目标（1）了解示波管的结构和工作原理。
（2）掌握带电粒子在电场中的加速和偏转规律。
（3）能够运用所学知识解决示波管相关的实际问题。
2、过程与方法目标（1）通过实验观察和理论分析，培养学生的观察能力、分析推理能力和逻辑思维能力。
（2）通过小组讨论和合作探究，培养学生的合作学习能力和创新思维能力。
3、情感态度与价值观目标（1）让学生体会物理知识与实际生活的紧密联系，激发学生学习物理的兴趣。
（2）培养学生严谨的科学态度和实事求是的精神。
四、教学重难点1、教学重点（1）带电粒子在电场中的加速和偏转规律。
（2）示波管的工作原理。
示波管
2012-2013学年上学期高二物理导学案 编号：15使用时间：2012年 10月 09日1物理专题讲座：《示波管》导学案编写人：马小军 备课组长： 教研组长：温馨寄语：电不是万能的，没有电却是万万不能的学习目标：1．能够给对子描述出带电粒子在电场中的轨迹与什么因素有关。
2．能画出示波管的简易结构。
3．能独立完成3题内容。
学习重点：能够分析电荷在示波管中的运用。
学习难点：能够分析电荷在电场中的运动情况。
一．课前先学：1.根据上一节课学习自己独立完成下列带电粒子在电场中的轨迹2.画出示波器的简易结构。
3．带电粒子在示波管中。
1．带电粒子在电场中的加速基本方程：U q =2．带电粒子在电场中的偏转设极板间的电压为U ，两极板间的距离为d ，极板长度为L ．运动状态分析：带电粒子垂直于匀强电场的场强方向进入电场后，受到恒定的电场力作用，且与初速度方向垂直，因而做匀变速曲线运动——类似平抛运动如图．运动特点分析：在垂直电场方向做匀速直线运：班级：高二 班 小组： 姓名： 组内评价： 教师评价： 2 0v v x = t v x 0=在平行电场方向，做初速度为零的匀加速直线运动：at v y = 221at y = dm Uqm Eqa == 通过电场区的时间：0v L t =粒子通过电场区的侧移距离：y=粒子通过电场区偏转角：tan α=带电粒子从极板的中线射入匀强电场，其出射时速度方向的反向延长线交于入射线的中点．所以侧移距离也可表示为：y=二．合作，交流，探究：例1.即时应用（即时突破，小试牛刀）如图所示，带有等量异种电荷的两块很大的平行金属板M 、N 水平正对放置，两板间有一带电微粒以速度v 0沿直线运动，当微粒运动到P 点时，迅速将M 板上移一小段距离，则此后微粒的可能运动情况是A ．沿轨迹①做曲线运动B ．方向改变沿轨迹②做直线运动C ．方向不变沿轨迹③做直线运动D ．沿轨迹④做曲线运动例2.如图所示，离子发生器发射出一束质量为m ，带电量为q 的离子（初速不计），经加速电压u 1加速后以垂直于电场方向射入两平行板中央，受偏转电压u 2作用后，以速度v离开电场。
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2020年高中物理教案《示波管的原理及应
用》精品版
示波管的原理及应用
教学目标
1．考点要求
示波管，示波器及其应用(Ⅰ)
带电粒子在匀强电场中的运动 (Ⅱ)
2．知识目标
1)知道示波器的基本原理．
2)理解带电粒子在匀强电场中的运动规律，分析解决加速偏转
方面的问题．交变电场中的运动
3)分析示波器荧光屏上得到正弦图象的条件．
3. 能力目标
实际问题背景的分析能力，处理问题的近似简化能力，知识综合能力的考查．
重点难点分析：
重点：带电粒子在电场中的偏转规律．
难点：综合运用电学和力学知识处理偏转问题．
教学媒体:
课件
教学过程：
示波器原理
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１、示波管的原理构造图
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２、成像原理
⑴两偏转电极间均不加电场．
电子打在何处？荧光屏上显示什么图象？
⑵若只在偏转电极ＹＹ＇上加电压．
若加恒定电压Ｕ，电子如何偏转？荧光屏上显示什么图象？偏转距离y＇如何计算？
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y'＝
讨论：一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上的画面
的高度缩小了，说明什么问题？要使画面恢复到原来高
度，如何调节？（即通过改变U，改变y＇）
若电压Ｕ是持续变化的？荧光屏上得到什么图象？
每一个电子
持续的电子流
类似于力学中什么实验现象？
如何在荧光屏上得到正弦图象？
⑶若只在偏转电极ＸＸ＇上加电压．（扫描电压）
要加怎样的扫描电压Ｕx，才能得到匀速扫描水平的亮线？
⑷要在屏幕上得到稳定的正弦图象，应加什么样的扫描电
压?若得到一个完整的正弦图象呢？两个完整的呢？
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拓展思考:
1)如何得到电子计算机中矩形脉冲?
2)如何得到示波器中的锯齿波形?
巩固练习
1、喷墨打印机的结构简图如下图所示，其中墨盒可以发出墨汁
微滴，其半径约为10－5m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制．带电后
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的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体．无信号输入时，墨汁微滴不带
电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒．
设偏转板板长1.6cm，两板间的距离为0.50 cm，偏转板的右端距纸3.2cm．若一个墨汁微滴的质量为1.6×10－10kg，以20m／s的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是8.0×
103V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是2.0mm．求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少?(不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性．)为了使纸上的字体放大10％，请你分析提出一个可行的方法．
２、如下图所示，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成．管内真空电子枪由发射电子的炽热金属丝K、阳极板A、以及水平、竖直偏转板组成．电源E1给灯丝K加热而产生电子，电源U0使电子形成电子流并由K极向A极加速并穿过A板的孔而打在荧光屏上发出亮
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点．用它可以检测各种电路或电子仪器的工作电流、电压的波形和特点等．
设两个偏转电极的结构相同(长L、间距d)，且靠得很近，两极板上的电压为u，电性如下图所示．并设竖直偏转电极板的右端到荧光屏的距离为s，荧光屏是圆形的、足够大，以它的中心为坐标轴原点水平向里为x正方向，竖直向上为y正方向．那么质量为m，电量为e的电子由电子枪静止出发,射到荧光屏上的坐标是多少?若电子枪的电流强度为I，那么荧光屏受到的电子流的压力约为多少?(设电子枪、偏转电极中心、荧光屏的O点在同一直线上)
3、（1997年全国，26）如图(a)所示，真空室中电极K发出的电子(初速不计)经过U0=1000V的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入．A、B板长l=0.20m，相距d=0.020m，加在A、B两板间的电压U随时间t变化的U--t图线如图(b)所示．设A、B间电场可看作是均匀的，且两板外无电场．在每个电子通过电场区域的极短时问内，电场可视作恒定的．两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离b＝0.15m，圆筒绕其竖直轴匀速转动，
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周期T=0.20s，筒的周长s=0.20m，筒能接收到通过A、B板的全部电子．
(1)以t=0时(见图(b)此时U=0)电子打到圆筒记录纸上的作为xy标系的原点，并取y轴竖直向上．试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标．(不计重力作用)．
(2)在给出的坐标纸(图10--27(c))上定量地画出电子打到记录纸上的点形成的图线．
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