示波器的奥秘课件
示波器的奥秘(共20张PPT)
2.一个内阻为1000 的电流表．允许通
过的最大电流为50 A。如果把它改装成
量程为5V的电压表．应怎样改装?
3.一个内阻为100 的电流表．允许通
过的最大电流为500 A。如果把它改装
成量程为2.5A的电流表．应怎样改装?
用一只高阻值的电压表和电阻箱,可以测出电源 的电动势和内阻。按图所示连接电路，先闭合S1, 从电压表中读得U1=2V；再闭合S2，改变电阻箱的
， y
at
qU md
l
0
所以，
tan
y 0
qUl
md 02
偏转的角度
arctan(
qUl
md 0
2
)
（4）射出板间时速度大小
x2 y2
02
( qUl
md 0
)2
例题：如图所示，一个质量为m、带电量为q的粒子， 由静止开始，先经过电压为U1的电场加速后，再垂 直于场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中。 两金属板板长为l，间距为d，板间电压为U2。求粒 子射出两金属板间时偏转的距离y和偏转的角度φ 。
用类比法分析该问题：
在初速度方向上(用x轴表示)：匀速直线运动
x 0; x 0t
在初速度的垂直向上(用y轴表示)：电场力作用下的
匀加速运动
a F qU m md
所以
Байду номын сангаасy
at
qU md
;y
1 at 2 2
1 2
qU md
t2
讨论与交流
(1)如何求粒子在板间运动的时间t? (2)如何求粒子射出板间时偏转的距离y? (3)如何求粒子射出板间时偏转的角度？ (4)如何求粒子射出板间时速度大小？
高中物理示波器的奥秘省名师优质课赛课获奖课件市赛课一等奖课件
C．尽量使板距d小某些
D．使加速电压U1升高某些
8.如图所示,水平放置旳A、B两平行金属板 相距为d,既有质量为m,电量为-q旳小球,从 距A板高h处自由下落,经过小孔C进入电场, 但没能到达B板,求AB间电势差旳最小值？
h
C
A
d
B
解：在整个过程中，由动能定理
A．随电压旳减小而减小
B.随电压旳减小而增大
C．与电压减小是否无关
D.随两板间距离旳增大而降低
3.示波管是示波器旳关键部件，它由电 子枪、偏转电极和荧光屏构成，如图
所示.假如在荧光屏上P点出现亮斑，
那么示波管中旳( 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
2U1d
2
若电压按正弦规律变化，如U=Umsinωt, 偏移也将按正弦规律变化，即这斑在水
平方向或竖直方向做简谐运动
1.下列粒子从静止状态经过电压为U旳电场加 速后，速度最大旳是（ B ）
A.质子 B.氘核 C.α粒子 D.钠离子
2.一电子以初速度V0沿垂直场强方向射入两 平行金属板间旳匀强电场中，现减小两板 间旳电压，则电子穿越两平行板所需旳时 间 （ C）
•2、带电微粒：如带电小球、液滴、尘埃等。除非有 阐明或明确旳暗示以外，一般都考虑重力。
3、某些带电体是否考虑重力，要根据题目暗 示或运动状态来鉴定
三.带电粒子旳加速
+ ++
++
匀速
++ +
_
E
__
__
__
加速
_
匀速
优化方案高二物理粤教选修31 示波器的奥秘 课件36张
第一章 电场
解析：由动能定理得 eU＝12mv2，当改变两极板间的距离时， U 不变，v 就不变，故选项 A、B 错误，C 正确．电子做初速 度为零的匀加速直线运动，v＝dt ，v2＝dt ，即 t＝2vd，当 d 减小 时，v 不变，电子在两极板间运动的时间变短，故选项 D 错 误．
栏目 导引
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第一章 电场
偏转距离：y＝12at2，④(2 分) 能飞出的条件为：y≤d2.⑤(2 分) 解①②③④⑤式得： U′≤2Ul2d2＝2×5（050×0×10（－21）0－22）2 V＝400 V．(2 分)
2qU _________m______．
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第一章 电场
二、带电粒子的偏转
1．运动状态分析 如图所示，电子以速度v0垂直于电场线方向飞入 匀强电场时，由于质量m很小，所以重力比电场 力小得多，重力可忽略不计.电子只受到恒定的 与初速度方向成90°角的电场力作用而做匀变速曲线运动，类 似于力学中的_____平__抛_____运动．
第电场力方向做____匀__加__速_______运动，加速度 a＝mF＝ ____qm_E____＝qmUd.
射出电场时在电场力方向上的位移 y＝a2t2，其中 t 为飞行时
间．
沿初速度方向做_____匀__速_____运动，由______l＝__v_0_t_____可求
第一章 电场
[解析] 电子从 O 点到达 A 点的过程中，仅在电场力作用下 速度逐渐减小，根据动能定理可得－eUOA＝0－Ek. 因为 UOA＝Ud h，所以 Ek＝eUdh，所以正确选项为 D.
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第一章 电场
名师归纳 应用电场力做功与电势差的关系，结合动能定理解决带电粒 子在电场中的运动问题往往较为简单．要注意加减速电压U 不一定是两极板间的电势差，应是粒子初末位置的电势差． 另外，对于本例还有一种特殊的分析方法，仔细分析本例的 四个选项，我们不难发现，只有选项D的单位是能量单位， 当然这就是唯一的正确答案．这种方法是利用了单位制的知 识，应用并不普遍，但它是解选择题，尤其是单项选择题时 的一种特殊、简便且行之有效的方法．
高中物理1.6示波器的奥秘课件粤教版选修3_1
h
������������ C. ������ℎ
������������ℎ D. ������
一
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
思路分析：带电粒子在电场力作用下加速运动,加速度可由牛顿 第二定律和电场力公式求得,动能可用动能定理求解. 解析：电子从 O 点到 A 点,因受电场力作用,速度逐渐减小.根据 题意和图示判断,电子仅受电场力,不计重力.这样 ,我们可以用能量
守恒定律来研究问题.即 ������������0 2 =eUOA.因 E= ,UOA=Eh=
1 ������������0 2 2
=
������������ℎ .所以 ������
1 2
������ ������
������ℎ ,故 ������
D 正确 .
答案：D
一
二
知识精要
思考探究
典题例解
迁移应用
第六节
示波器的奥秘
目标导航
预习导引
Байду номын сангаас
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.
目标导航
预习导引
一
二
三
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
������ x= tan������
=
2 ������������1 ������ 2������������������0 2 ������������1 ������ ������������0 2 ������
1.6示波器的奥秘(上传百度)
示波器并不神秘.它的基 本原理是带电粒子在电场 力的作用下加速和偏转
复习
1.如何求带电粒子在匀 强电场中受到的电场力?
q、U及d
qE 若知q及E,则电场力F=____
U q 若知q、U、d,则电场力F=____d
+ q
F
E
（仅适用于匀强电场） 2.如何求带电粒子在匀强电场中移动时电场力做 的功? qU 若知q、U,则电场力做功W=____ (适用于任意电场）
U2
A增大两极板之间的电势差U2 B使板长L短些 C使板距d小些 D使加速电压U1高些
sy
vy
Y
θ
v0
t an
vy vx
v
x v 0t
1 2 y gt 2
1 2 2 s x y (v0 t ) ( gt ) 2 y tan x
2 2 2
带电粒子的偏转
1.若知两板间距离为L及 电荷初速V0,则电荷穿越 L 电场的时间t=____,
v0
qU a dm
金属板中间的匀强电场中，现增大两板间的电
压，但仍使电子能够穿过平行板间，则电子穿
越平行板所需要的时间 [ A．随电压的增大而减小 B．随电压的增大而增大 C．加大两板间距离，时间将减小 D．与电压及两板间距离均无关 ]
【答案】
D
5、带电粒子垂直进入匀强电场中偏转时（除
电场力外不计其它力的作用） [ ]
F θ y
2. 电荷穿越电场在竖直 2 m,q 1 2 qUl at 方向的位移y=____ 2
2 2dm v 0
V0
L
U
3. 电荷穿越电场时在竖直方向的分速度
qUl at Vy=___________ dm v0
新课标粤教版3-1 选修三1.6《示波器的奥秘》 3
讨论与交流
两块平行金属板间的电场是匀强电 场，若两极板的形状改变，两极板间 的电场不是匀强电场，但两极板的电 压仍为U，上面公式还适用吗？
【例题1】下列粒子从初速度为零的状态，经过电压为U的 电场后，那种粒子的速度最大？
A.质子
1 1
H
C.α粒子
4 2
H
e
B.氘核
2 1
H
D.钠离子 Na
1.6 示波器的奥秘
序言
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【答案】A
二.带电粒子在电场中的偏转
带电粒子在电场中作类平抛运动
把其运动可分解为：
水平方向的匀速直线运动
竖直方向的匀加速运动
时 间：
l t
v0
加速度：
a F qE qU m m dm
电场方向的位移：
y
1at2 2
ql2 2dmv02
U
电场方向的v速y 度：at
ql dmv0
U
ห้องสมุดไป่ตู้
出电场时的t方g向： vy
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18-19 第1章 第6节 示波器的奥秘
18-19 第1章第6节示波器的奥秘示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由电子枪(发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成)和荧光屏组成，如图1-6-1所示．图1-6-12．原理(1)扫描电压：XX′偏转电极接入的是由仪器自身产生的锯齿形电压．(2)灯丝被电源加热后，出现热电子发射，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，如在Y偏转板上加一个信号电压，在X偏转板上加一扫描电压，在荧光屏上就会出现按Y偏转电压规律变化的可视图象．[基础自测]1．思考判断(1)带电粒子在电场中只能做加速运动．()(2)处理带电粒子加速问题时，也可利用牛顿定律．()(3)带电粒子在电场中加速时，不满足能量守恒．()(4)带电粒子在匀强电场中一定做类平抛运动．()(5)带电粒子在匀强电场中偏转时，粒子做匀变速曲线运动．()(6)偏转距离与粒子垂直进入匀强电场中的初动能成反比．()(7)示波器是带电粒子加速和偏转的综合应用．()(8)电视机光屏越大，则偏转电压对应也较大．()(9)示波管荧光屏上显示的是电子运动的轨道．()【答案】(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√(7)√(8)√(9)×2．下列粒子从初速度为零的状态经过电压为U的电场加速后，粒子速度最大的是()A．质子B．氘核C．氦核D．钠离子A[由qU＝12m v2，v＝2qU m，所以比荷q m大的速度大，A正确．]3．(多选)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1-6-2所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的()图1-6-2A．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AC[由题意电子偏到XOY的区域，则在偏转电极YY′上应向右上运动，故Y板带正电，C正确，D错误；在偏转电极XX′上应向右运动，故X板带正电，A正确，B错误．]4．如图1-6-3所示，真空中有一电子束，以初速度v0沿着垂直场强方向从O点进入电场，以O点为坐标原点，沿x轴取OA＝AB＝BC，再自A、B、C 作y轴的平行线与电子运动轨迹分别交于M、N、P点，则AM∶BN∶CP为()【导学号：52592032】图1-6-3A．1∶4∶9 B．1∶2∶3C．1∶1∶1 D．1∶3∶5A[电子在水平方向上做匀速直线运动，所以经历相同的位移所用的时间相同，OA、AB、BC所用时间为t，电子在竖直方向上做初速度为零的匀加速直线运动，故根据y＝12at2可得AM＝12at2，BN＝12a(2t)2，CP＝12a(3t)2，故解得AM∶BN∶CP＝1∶4∶9，选项A正确．][合作探究·攻重难]带电粒子在电场中的加速运动行分析，其比较如下：动力学角度功能关系角度涉及知识应用牛顿第二定律结合匀变速直线运动公式功的公式及动能定理选择条件匀强电场，静电力是恒力可以是匀强电场，也可以是非匀强电场，电场力可以是恒力，也可以是变力(多选)如图1-6-4所示为示波管中电子枪的原理示意图，示波管内被抽成真空．A 为发射电子的阴极，K 为接在高电势点的加速阳极，A 、K 间电压为U ，电子离开阴极时的速度可以忽略，电子经加速后从K 的小孔中射出时的速度大小为v .下面的说法中正确的是图1-6-4A ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U ，则电子离开K 时的速度仍为vB ．如果A 、K 间距离减半而电压仍为U ，则电子离开K 时的速度变为v /2C ．如果A 、K 间距离不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为22vD ．如果A 、K 间距离不变而电压减半，则电子离开K 时的速度变为v /2AC [根据动能定理得eU ＝12m v 2，得v ＝2eU m 可知，v 与A 、K 间距离无关，则若A 、K 间距离减半而电压仍为U 不变，则电子离开K 时的速度仍为v ，故A 正确B 错误；根据v ＝2eU m 可知电压减半时，则电子离开K 时的速度变为22v ，故C 正确D 错误．] [针对训练]1.两平行金属板相距为d ，电势差为U ，一电子质量为m ，电荷量为e ，从O 点沿垂直于极板的方向射出，最远到达A 点，然后返回，如图1-6-5所示，OA ＝h ，此电子具有的初动能是( )图1-6-5A.edh U B ．edUh C.eU dh D.eUh dD [电子从O 点到A 点，因受电场力作用，速度逐渐减小，根据题意和图示可知，电子仅受电场力，由能量关系：12m v 20＝eU OA ，又E ＝U d ，U OA ＝Eh ＝U d h ，所以12m v 20＝eUh d .故D 项正确．]带电粒子在匀强电场中的偏转问题1.基本规律图1-6-6(1)初速度方向⎩⎨⎧ 速度：v x ＝v 0位移：x ＝v 0t (2)电场线方向⎩⎪⎨⎪⎧ 速度：v y ＝at ＝qU md ·l v 0位移：y ＝12at 2＝12·qU md ·l 2v 20(3)离开电场时的偏转角：tan α＝v y v 0＝qUl md v 20(4)离开电场时位移与初速度方向的夹角：tan β＝y l ＝qUl 2m v 20d. 2．几个常用推论(1)tan α＝2tan β.(2)粒子从偏转电场中射出时，其速度反向延长线与初速度方向延长线交于沿初速度方向分位移的中点．(3)以相同的初速度进入同一个偏转电场的带电粒子，不论m 、q 是否相同，只要q m 相同，即荷质比相同，则偏转距离y 和偏转角α相同．(4)若以相同的初动能E k 0进入同一个偏转电场，只要q 相同，不论m 是否相同，则偏转距离y 和偏转角α相同．(5)不同的带电粒子经同一加速电场加速后(即加速电压相同)，进入同一偏转电场，则偏转距离y 和偏转角α相同⎝ ⎛⎭⎪⎫y ＝U 2l 24U 1d ，tan α＝U 2l 2U 1d . 一束电子流在经U ＝5 000 V 的加速电场加速后，在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场，如图1-6-7所示，若两板间距d ＝1.0 cm ，板长l ＝5.0 cm ，那么，要使电子能从平行板间飞出，两个极板上最多能加多大电压？图1-6-7思路点拨：①电子经电压U 加速后的速度v 0可由eU ＝12m v 20求出． ②初速度v 0一定时偏转电压越大偏转位移越大．③最大偏转位移d 2对应最大偏转电压． 【解析】 设极板间电压为U ′时，电子能飞离平行板间的偏转电场．加速过程，由动能定量得：eU ＝12m v 20. ① 进入偏转电场，电子在平行于板面的方向上做匀速运动：l ＝v 0t . ②在垂直于板面的方向做匀加速直线运动，加速度：a ＝F m ＝eU ′dm ，③ 偏转距离：y ＝12at 2， ④ 能飞出的条件为：y ≤d 2. ⑤解①②③④⑤式得：U ′≤2Ud 2l 2＝2×5 000×(10－2)2(5×10－2)2 V ＝400 V . 【答案】 400 V分析粒子在电场中运动的三种思维方法(1)力和运动的关系：分析带电体的受力情况，确定带电体的运动性质和运动轨迹，从力和运动的角度进行分析．(2)分解的思想：把曲线运动分解为两个分运动进行分析．(3)功能关系：利用动能定理或能量守恒分析求解．[针对训练]2．一束正离子以相同的速率从同一位置，垂直于电场方向飞入匀强电场中，所有离子的轨迹都是一样的，这说明所有离子( )A ．都具有相同的质量B ．都具有相同的电量C ．具有相同的比荷D ．都是同一元素的同位素C [轨迹相同的含义为：偏转位移、偏转角度相同，即这些离子通过电场时轨迹不分叉，y ＝UqL 22dm v 20，tan θ＝v ⊥v 0＝UqL dm v 20，所以这些离子只要有相同的比荷，轨迹便相同，故只有C 正确．]带电粒子在交变电场中的运动如图1-6-8所示，在金属板A 、B 间加上如图乙所示的大小不变、方向周期性变化的交变电压U 0，其周期是T .现有电子以平行于金属板的速度v 0从两板中央射入．已知电子的质量为m ，电荷量为e ，不计电子的重力，求：图1-6-8(1)若电子从t ＝0时刻射入，恰能平行于金属板飞出，则金属板至少多长？ (2)若电子从t ＝0时刻射入，在t ＝32T 时刻恰好能从A 板的边缘飞出，则两极板间距多远？【解析】 (1)电子在水平方向上做匀速直线运动，恰能平行的飞出电场，说明电子在竖直方向上的位移恰好为零，故所用时间应为t ＝nT .当n ＝1时，金属板长度最小，为L min ＝v 0T .(2)电子恰能从A 板的边缘飞出，则y ＝d 2在竖直方向上，电子经历的过程为初速度为零的匀加速的直线运动，然后减速到零，最后再经历初速度为零的匀加速直线运动，三个阶段的时间都为T 2， 所以由d 2＝3×12×U 0e md ⎝ ⎛⎭⎪⎫T 22，解得d ＝3eU 0T 24 m ＝T 2m 3eU 0m 【答案】 (1)L min ＝v 0T (2)d ＝3eU 0T 24 m ＝T 2 m3eU 0m 1．当空间存在交变电场时，粒子所受电场力方向将随着电场方向的改变而改变，粒子的运动性质也具有周期性．2．研究带电粒子在交变电场中的运动需要分段研究，并辅以v －t 图象．特别注意带电粒子进入交变电场时的时刻及交变电场的周期．[针对训练]3．如图1-6-9甲所示的平行板电容器A 、B 两板上加上如图乙所示的交变电压，开始B 板的电势比A 板高，这时两板中间原来的静止的电子在电场力作用下开始运动，设电子在运动中不与极板发生碰撞，则下述说法正确的是(不计电子重力)( )【导学号：52592033】图1-6-9A ．电子先向A 板运动，然后向B 板运动，再返向A 板做周期性来回运动B ．电子一直向A 板运动C ．电子一直向B 板运动D ．电子先向B 板运动，然后向A 板运动，再返回B 板做来回周期性运动C [由运动学和动力学规律画出如图所示的v -t 图象可知，电子一直向B 板运动，C 正确．][当 堂 达 标·固 双 基]1．(多选)如图1-6-10所示，电量和质量都相同的两带正电粒子以不同的初速度通过A 、B 两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则( )图1-6-10A ．初速度大的粒子通过加速电场所需的时间短B ．初速度小的粒子通过加速电场过程中动能的增量大C ．两者通过加速电场过程中速度的增量一定相等D ．两者通过加速电场过程中电势能的减少量一定相等AD [在电场中，两粒子的加速度相同，由d ＝v 0t ＋12at 2知，速度大的用的时间短，A 对，由动能定理，ΔE k ＝W ＝qU 相同，B 错，由Δv ＝at 知初速度小的时间长，Δv 大，C 错，电势能的减小量等于电场力做的功，－ΔE p ＝W ＝qU ，相同，D 对．]2.如图1-6-11所示是一个说明示波管工作的部分原理图，电子经加速后以速度v 0垂直进入偏转电场，离开偏转电场时偏转量为h ，两平行板间距为d ，电压为U ，板长为L ，每单位电压引起的偏转量(h U )叫做示波管的灵敏度，为了提高灵敏度，可采用的办法是( )图1-6-11A ．增加两板间的电势差UB ．尽可能缩短板长LC ．尽可能减小板距dD ．使电子的入射速度v 0大些C [垂直极板方向上电子做匀加速运动，故有h ＝12at 2＝qUL 22md v 20，则h U ＝qL 22md v 20，可知，只有C 选项正确．故正确答案为C.] 3．如图1-6-12(a)所示，两平行正对的金属板A 、B 间加有如图(b)所示的交变电压，一重力可忽略不计的带正电粒子被固定在两板的正中间P 处．若在t 0时刻释放该粒子，粒子会时而向A 板运动，时而向B 板运动，并最终打在A 板上．则t 0可能属于的时间段是( )图1-6-12A ．0<t 0<T 4B ．T 2<t 0<3T 4C ．3T 4<t 0<TD ．T <t 0<9T 8B [若t 0＝0时刻释放粒子，则粒子做方向不变的单向直线运动，一直向B运动；若t 0＝T 4时刻释放粒子，则粒子在电场中固定两点间做往复运动，所以在0<t 0<T 4和T <t 0<9T 8时间内释放粒子，都最终将打在B 板上，因此选项A 、D 错误．若t 0＝T 2时刻释放粒子，则粒子一直向A 运动；若t 0＝3T 4时刻释放粒子，则粒子在电场中固定两点间做往复运动，因此在T 2<t 0<3T 4时间内释放该粒子，粒子的运动满足题意的要求，选项B 正确．若3T 4<t 0<T 时间内释放粒子，它将在T <t 0<5T 4内的某个确定时刻减速到零，之后的运动情况与选项A 相同，故选项C 错误．]4．如图1-6-13所示，两个板长均为L 的平板电极，平行正对放置，两极板相距为d ，极板之间的电势差为U ，板间电场可以认为是匀强电场．一个带电粒子(质量为m ，电荷量为＋q )从正极板边缘以某一初速度垂直于电场方向射入两极板之间，到达负极板时恰好落在极板边缘．忽略重力和空气阻力的影响．求：【导学号：52592034】图1-6-13(1)极板间的电场强度E 的大小．(2)该粒子的初速度v 0的大小．(3)该粒子落到下极板时的末动能E k 的大小．【解析】 (1)两极板间的电压为U ，两极板的距离为d ，所以电场强度大小为E ＝U d .(2)带电粒子在极板间做类平抛运动，在水平方向上有L ＝v 0t在竖直方向上有d ＝12at 2 根据牛顿第二定律可得：a ＝F m ，而F ＝Eq所以a ＝Uq dm解得：v 0＝L d Uq 2m. (3)根据动能定理可得Uq ＝E k －12m v 20解得E k ＝Uq ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋L 24d 2. 【答案】 (1)U d (2)L d Uq 2m (3)Uq ⎝ ⎛⎭⎪⎫1＋L 24d 2。
高中物理新选修课件示波器的奥秘
汇报人：XX 20XX-01-16
目录
• 示波器基本概念与原理 • 示波器种类与特点 • 示波器操作方法与技巧 • 示波器在物理实验中的应用举例 • 示波器故障排除与维护保养知识 • 现代科技发展与新型示波器技术展望
01
示波器基本概念与原理
示波器定义及作用
示波器定义
板等。
02
水平系统
水平系统控制示波器屏幕上水平方向的时间基准，使得信号波形能够在
屏幕上水平展开。水平系统的主要部件包括时基发生器、水平放大器、
水平偏转板等。
03
触发系统
触发系统用于使示波器的扫描与输入信号同步，以确保信号波形的稳定
显示。触发系统的主要部件包括触发电路、触发选择器等。
主要性能指标
第一季度
简谐振动实验分析
简谐振动基本概念
简谐振动是物体在一定位置附近做周期性的往返运动，其回复力与位移成正比，方向相反 。
示波器在简谐振动实验中的应用
利用示波器可以直观地显示简谐振动的波形，通过观察波形的振幅、周期等特征参数，可 以分析简谐振动的性质。
实验步骤与数据分析
首先调整示波器的水平扫描速度和垂直灵敏度，使波形稳定地显示在屏幕上；然后记录波 形的振幅和周期，计算振动的频率和相位等参数；最后根据实验数据，分析简谐振动的规 律。
成本
模拟示波器的成本最低，数字示波器和混合信号示波器的成本较高。
03
示波器操作方法与技巧
面板功能介绍及操作指南
电源开关
控制示波器的电源通断。
亮度旋钮
调节屏幕亮度，使波形显示更加清晰。
聚焦旋钮
调节屏幕聚焦，使波形更加锐利。
面板功能介绍及操作指南
1.6 示波器的奥秘 课件(粤教版选修3-1).
学习目标
1.理解并掌握点电荷在匀强电场中运动的特点和规律， 能够正确分析和解答点电荷在电场中的加速和偏转方面 的问题． 2.知道示波管的构造和基本原理.
思维启迪
如图161所示，示波器是一种常用的电子仪器，它的内部 的核心部件是示波管，它常用来显示电信号随时间变化的 情况．振动、光、温度等的变化可以通过传感器转化成电 信号的变化，然后再用示波器来研究.
如图 1-6-6 所示，在点电荷＋Q 的电场中有 A、B 两点， 将质子和 α 粒子分别从 A 点由静止释放到达 B 点时，它们的 速度大小之比为多少？
图166
解析：质子和 α 粒子都是正离子，从 A 点由静止释放将受电场
力作用加速运动到 B 点，设 A、B 两点间的电势差为 U，由动
能定理有：对质子：12mHv2H＝qHU，
【思考】 带电粒子在电场中偏转的力学本质、运动学本质和 能量本质区别是什么？ 答案：带电粒子在电场中受到静电力的作用，沿电场方向做匀 加速直线运动，垂直电场方向做匀速直线运动，静电力对带电 粒子做功的多少是电势能变化的度量．
三、示波管 示波器的工作原理并不神秘，只是带电粒子在示波管中的电场 里加速和偏转问题． 1．构造及功能(图 1-6-2)；
图 1-6-7
1．穿越偏转电场的时间：t＝Lv01. 2．离开偏转电场的速度：
v＝ v20＋v2y＝ v20＋qmUd2vL2012 偏角 tanφ＝vv0y＝qmUd2vL201＝2Ud2UL11 3．位移：x＝v0t.y＝12at2＝2qmUd2xv220＝4UU2x1d2 离开电场时的侧移： y＝4UU2L1d21 位移夹角 tanα＝2qmUd2Lv120＝4UU2L1d1
(2)电子离开偏转电场时，垂直 O1O3方向的速度 v2＝at1＝meUd2vL1， 从 P1 到 P2 的运动时间 t2＝L′/v1，电子离开偏转电场后，垂 直 O1O3 方向运动的位移 y2＝v2t2＝L2Ld′UU1 2，P2 点与 O3 点的距 离 y＝y1＋y2＝2LdUU21L2＋L′. 该示波器的灵敏度 Uy2＝2dLU1L2 ＋L′. 答案：(1)4Ld2UU21 (2)2dLU1L2＋L′
高中物理高二物理PPT课件示波器的奥秘44页PPT
60、人民的幸福是至高无示心灵的最软弱无力。——斯宾诺莎 7、自知之明是最难得的知识。——西班牙 8、勇气通往天堂，怯懦通往地狱。——塞内加 9、有时候读书是一种巧妙地避开思考的方法。——赫尔普斯 10、阅读一切好书如同和过去最杰出的人谈话。——笛卡儿
高中物理高二物理PPT课件示波器的奥 秘
56、极端的法规，就是极端的不公。 ——西 塞罗 57、法律一旦成为人们的需要，人们 就不再 配享受 自由了 。—— 毕达哥 拉斯 58、法律规定的惩罚不是为了私人的 利益， 而是为 了公共 的利益 ；一部 分靠有 害的强 制，一 部分靠 榜样的 效力。 ——格 老秀斯 59、假如没有法律他们会更快乐的话 ，那么 法律作 为一件 无用之 物自己 就会消 灭。— —洛克
第六节 示波器的奥秘1
与粒子的电量q、
质量m无关
P3410
①偏转电场的侧移y、偏转角Φ、屏上的总侧移y`均与带
电量和质量无关。轨迹相同。
②在加速电压不变的条件下，三者均与偏转电压U2成正 比。
四、示波器
1、作用：观察电信号随时间变化的情况
2、组成：示波管（内部是真空的）、电子枪、 偏转电极和荧光屏组成。
3、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，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑。
vB＝ 2v0， 从 A→B 由动能定理得：eUAB＝12mv2B－12mv2A(2 分)
解得 A、B 两点间电势差：UAB＝m2ve02.(2 分)
课堂小结：
从动力学和运动学角度分 一、利用电场使带电粒子加速 析
从做功和能量的角度分析
二、利用电场使带电粒子偏转 粒子在与电场垂直的方向上做 匀速直线运动
类似平抛运动的分析方法 粒子在与电场平行的方向上做 初速度为零的匀加速运动
三、 加速和偏转一体（优P30范例）
解答本题应明确以下三点： (1)离开加速电场时的速度即为进入偏转电场的速度． (2)电子在偏转电场中的运动时间可根据平行板方向上的运 动求出． (3)电子能从板间飞出的条件是偏移距离 y≤d2.
解:电子在电场中运动，由动能定理有
1 mv2 eU 2
v
2eU m
2
1.61019 9.0 1031
2000
m
/
s
8 3
107
m
/
s
所以
优P29例1、训练1、P301
3、如图所示，A、B为平行金属板电容器，两板
间的距离为d，在A板的缺口的正上方距离为h
高中物理 1.6示波器的奥秘课件 粤教版选修3-1
第六节 示波器的奥秘
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1
知识解惑
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2
知识点一 带电粒子的加速
1．带电粒子在电场中运动时重力的处理． (1)基本粒子：如电子、质子、α 粒子、离子等，除有说 明或明确的暗示以外，一般都不考虑重力(但并不忽略质量)． (2)带电颗粒：如液滴、油滴、尘埃、小球等，除有说明 或有明确的暗示以外，一般都不能忽略重力．
2mqU＋v20.
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5
尝试应用
1．下列粒子从初速度为零的状态经加速电压为 U
的电场后，哪种粒子速度最大(A)
A．质子(11H) C．α粒子(42He)
B．氘核(21H) D．钠离子(Na＋)
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6
解析：设加速电场的电压为 U，粒子的质量和电量分别 为 m 和 q，根据动能定理得 qU＝12mv2，v＝ 2mqU.由于质 子的比荷mq 最大，U 相同，则质子的速度最大．故选 A.
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3
2．运动状态分析． 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条直线上，做匀加速(或匀
减速)直线运动，其加速度为 a＝qmE＝mqUd.
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4
3．功能观点分析． 带电粒子动能的变化量等于电场力做的功(适用于一切 电场)． (1)若粒子的初速度为零，则 qU＝12mv2，v＝ 2mqU. (2)若粒子的初速度不为零，则 qU＝12mv2－12mv20，v＝
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知识点三 示波器探秘原理
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12
1．发射电子：灯丝通电后给阴极加热，使阴极发射 电子．
2．形成亮斑：电子经过阳极和阴极间的电场加速聚 焦后形成一很细的电子束射出，电子打在荧光屏上形成一 个小亮斑．
示波器的奥秘.pptx
y′与U成正比，即y′∝U
电极XX′作用：同上
利用示波器能够直接观察电信号随时间变化的情况，振动、温度、光等的变化，可以通过各种传感器转化成电压的变化，然后用示波器来研究学
尝试应用
感谢您的莅临指导！
知识回顾：
物体运动与受力之间的关系1.物体受恒力作用(1)若初速度为零,则物体将沿此力的方向做____________运动.(2)若初速度不为零,当力的方向与初速度方向相同或相反,物体做__________运动；当力的方向与初速度方向不在同一直线上时,物体做___________运动.2.物体受变力作用,物体将做________________ 运动,
偏转电极的不同放置,电荷运动如何?
+
四、示波管的原理
电子枪：发射并加速电子
偏转电极YY′ ：使电子束在竖直方向偏转
XX′：使电子束在水平方向偏转
荧光屏：显示作用
五、示波器的使用
1 认识示波器的面板
了解示波器上各个旋钮和开关的名称和作用
2观察荧光屏上的亮斑并进行调节
三、 加速和偏转一体
答案：通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电压相同，二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子获得动能最大。 粒子的偏转量和偏转角由加速电场和偏转电场决定，所以三种粒子不可能分开X’
-
-
-
+
-
若金属平行板水平放置,电子将在竖直方向发生偏转
若金属平行板竖直放置,电子将在水平方向发生偏转
只受电场力，且电场力方向与初速度方向垂直
类平抛运动
电势能转化为动能
二.带电粒子在电场中的偏转
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示波器的面板
一.带电粒子在电场中的加速
若不计粒子重力，则该粒子沿 电场线做匀加速直线运动。
由动能定理得：
WqUqEd1mv2 2
由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：v
2qU
2qEd
m
m
【重要说明】带电粒子重力的处理
1.基本粒子：如电子、质子、α粒子、离子等，一般可以忽略。
2.带电颗粒：如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。
讨论与交流
两块平行金属板间的电场是匀强电
场，若两极板的形状改变，两极板间
的电场不是匀强电场，但两极板的电
压仍为U，上面公式还适用吗？
（W=Uq适用于任何电场,所以 v 2qU 2qEd
m
m
也适用于任何电场
【例题1】下列粒子从初速度为零的状态，经过电压为U的 电场后，那种粒子的速度最大？
A.质子
1 1
H
C.α粒子
4 2
H
e
B.氘核
2 1
H
D.钠离子 Na
【答案】A
二.带电粒子在电场中的偏转 带电粒子在电场中作类平抛运动
把其运动可分解为：
水平方向的匀速直线运动
竖直方向的匀加速运动
时 间：Hale Waihona Puke t l v0加速度：
a F qE qU m m dm
1电场方向的位移： 2电场方向的速度： 3出电场时的方向：
y
1at2 2
ql2 2dmv02
U
ql
vy at dmv0 U
tg
vy vx
ql dmv02
U
tg
vy vx
ql dmv02 U
4、若粒子先经过一个加速电场由静止加速后再进
入偏转电场U2（加速电场的电压为U1）
U 0q1 2m02v tanm qU 0 d 2 vL得 tan2U dU 0L
U 与 U 0不能约去
出电场时的方向：
结论：粒子经过电场的加速与偏转，飞出电场时 的偏转角与m、q无关
5、若沿速度v反方向延长交MN于Q点则QN=L/2， 因此粒子从偏转电场中射出时，就像从极板间1/2 处沿直线射出似的
M
N
【例题2】让质子、氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进 入同一匀强电场，要使它们最后的偏转角相同，这些粒子 必须是：
答案：通过加速电场时获得的动能Ek=qU,加速电
压相同，二价氦离子电荷量最大，所以二价氦离子 获得动能最大。
粒子的偏转量和偏转角由加速电场和偏转电 场决定，所以三种粒子不可能分开为三股。
原理
示波器是一种阴极射线管。灯丝通电后给阴极加热，使 阴极发射电子。电子经阳极和阴极间的电场加速聚焦后形 成一很细的电子束射出，电子打在管低的荧光屏上，形成为 那个一个小亮斑。亮斑在荧光屏上的位置可以通过调节竖直 偏转极与水平偏转极上的电压大小来控制。如果加在竖直板 上的电压是随时间正弦变化的信号，并在水平偏转板加上适 当的偏转电压，荧光屏上就会显示一条正弦曲线
A.具有相同的初速度 B.具有相同的初动能
C.具有相同的质量
D.经同一电场由静止加速
【答案】B D
tg
vy vx
ql dmv02
U
第六节 示波器的奥秘
思考题：
让一价氢离子、一价氦离子和二价氦离子的混合物经过 同一加速电场由静止开始加速，然后在同一偏转电场里 偏转，在通过加速电场时获得的动能是否相同？通过偏 转电场时，它们是否会分为三股？请说明理由。