高中物理示波器的奥秘

2 带电粒子的偏转 1．带电粒子(不计重力)以速度 v0 垂直于电场线方向飞入两 带电平行板产生的匀强电场时，受到恒定的电场力作用而做速 均匀 的 曲 线 运 动 ； 粒 子 沿 初 速 度 方 向 做 度 变 化 ________ 匀速直线 零 ____________ 运 动 ， 沿 电 场 方 向 做 初 速 度 为 ________ 的 ______________ 匀加速直线 运动．
3．示波器的核心部件是示波管，示波管的原理图如图 1－ 偏转电极 和 6 － 1 所 示 ， 示 波 管 主 要 由 ____________ 、 __________ 电子枪 __________ 三部分组成． 荧光屏
图 1－6－1
U2
- - - - - L
2qU1 v0 m
qU 2 L U 2 L y 2 2md v0 4dU1
2
2
qU2 L LU 2 tan 2 m dv 2dU1 0
第六节 示波器的奥秘
示波器的基本原理是带电粒子在电场力的 作用下加速和偏转。 核心部件：示波管
示波管各部件功能
灯丝、阴极：发射电子 阳极：加速电子 偏转系统：控制电子偏转的位置 荧光屏：显示电子所在位置 示波管就是一种阴极射线管
第六节
示波器的奥秘
F合 a (注意是F合 ) （1）牛顿第二定律的内容是: m
知识回顾:
（2）动能定理的表达式是什么?
1 1 2 2 W合 Ek mv mv 0 2 2
〔3〕平抛运动的两个分运动分别是什么？
水平方向：匀速直线运动 竖直方向：匀加速直线运动 （4）静电力做功的计算方法。 W=F•scosθ（恒力→匀强电场） W=qU（任何电场）
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一.示波器： 1.示波器是一种常用的测量仪器 2.示波器是用来显示电信号随时间变化 的情况。 3.示波器的原理：带电粒子在电场力的 作用下加速和偏转，屏幕上的亮线是 由于电子束高速撞击荧光屏产生的。
三.带电粒子的加速
+ ++ + + ++ +
E
加速
_ __ __ __ _
匀速
U
U
加速后粒子的速度怎样计算呢？
2．设带电粒子的质量为 m.带电量为 q，板间距离为 d，电
压为 U，极板长度为 l，则粒子在电场中运动时的加速度 a＝ l qU ________ t＝__________ ，离开电场的偏转 v md ，电场中运动的时间 0 qUl2 qUl 2 量 y＝__________ ，偏转角 tan θ ＝ __________. m v 2mv2 d 0d 0
+ + 加速 _
_
+
(+q,m)
V
_
1
+
+
_ _ _
V
由动能定理可得
1 2 mV W qU 2
+ U
2qU v m
四.带电粒子的偏转 v⊥
U + + + + + +
F
φ φ
v
y
0
v0
d
运动状态分析 分析方法
沿初速度方向——匀速 匀变速曲线运动 直线运动 垂直电场线方向——初 速度为零的匀加速直线 运动
第六节 示波器的奥秘
1．带电粒子的加速 (1)基本粒子的受力特点：对于质量很小的基本粒子，如电 大于 重力，重 子、质子等，由于在电场中受到的静电力远________ 忽略 力一般可以________ ． (2)初速度为零的带电粒子(质量为 m，电量为 q)，经过电 1 2 势差为 U 的电场加速后，根据动能定理有 qU＝________ 2mv ，则速 2qU 度 v＝________. m
示波器原理图
示波管原理图
电子枪发射电子,但速度非常缓慢
加 速 电 场
示波管原理图
e,m
加速电场
+
进入加速电场,U、d
示波管原理图
+
偏 转 电 场
-
+
偏转电场
示波管原理图
-
进入偏转电场
示波管原理图
到这里，电子在示 波器里的一生就这 样
-
还没有结束…… 打到屏幕
五.示波器探秘
1.示波管是示波器的核心部件，它由电 子枪、偏转电极和荧光屏组成，如图 所示.如果在荧光屏上P点出现亮斑， 那么示波管中的( A ) A.极板X应带正电 B.极板X`应带正电 C.极板Y应带负电 D.极板Y`应带正电
vy
5.带电粒子离开电场时速度大小。 方法①:根据速度合成求解
v x = v0 qUl v y = at = mdv 0
V = v +v
2 x
2 y
方法②:根据动能定理求解
1 2 1 2 * mV - mV0 = qU 2 2
五、 加速和偏转一体
_ + -q m
U1
vy
v
φ y
+
+
v0
+
+
+
+
v0
-q v
（类平抛运动）
- - -l- - 1.加速度:
a= F qU = m md
l 2.飞行时间 t = v0 2 1 qUl 3.竖直距离 y = at 2 = 2 2 2mdv 0
4.竖直分速度： ql v y at U dm v 0 5.偏角
qUl tanφ = = 2 v 0 mdv 0