1、教室的電源是直流電源 還是還是交流電源？可以用什 么儀器來顯示它的電壓隨時間 變化的情況？,示波器的面板,本節(jié)學(xué)習(xí)任務(wù) 1. 了解示波器的用途和基本工作原理; 2. 能綜合運用力學(xué)知識和電場知識研究帶電粒 子在電場中加速、偏轉(zhuǎn)等典型問題; 3.了解示波管的構(gòu)造,理解示波管的工作原理.,第六節(jié) 示波器的奧秘,一、示波器的用途 顯示電壓隨時間變化的情況。 力、光、溫度等的變化可以通過傳 感器轉(zhuǎn)化為電壓的變化，然后用示 波器來研究。,二、示波器的基本工作原理 帶電粒子在電場力的作用下 加速和偏轉(zhuǎn)，屏幕上的亮線是由電 子束高速撞擊熒光屏產(chǎn)生的。,三、帶電粒子的加速,如圖所示，兩平行金屬板間的電壓為U，

2、板間是一個勻強電場。設(shè)有電量為+q、質(zhì)量為m的帶電粒子從正極板處由靜止開始向負(fù)極板運動（忽略重力的作用）,分析帶電粒子受力情況和運動情況；推導(dǎo)出帶電粒子到達(dá)負(fù)極板的速度。,解法一運用牛頓第二定律和勻變速直線運動的知識求解,解法二運用動能定理求解,哪種方法更好？,總結(jié)： 1、在處理電場對帶電粒子的加速問題時，一般都是利用動能定理進行處理。 2、關(guān)于帶電粒子受重力是否忽略的問題。 基本粒子：如電子、質(zhì)子、粒子、離子等，一般可以忽略。 帶電顆粒：如塵埃、液滴、小球等，一般不能忽略。,【例題1】下列粒子從初速度為零的狀態(tài)，經(jīng)過電壓為U的電場后，那種粒子的速度最大？ A.質(zhì)子 B.氘核 C.粒子 D.鈉

3、離子,四、帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn),兩平行導(dǎo)體板水平放置，極板長度為l,板間距離為d,板間的電壓為U, 有 一質(zhì)量為m、電荷量為+q的帶電粒子以水平速度 進入板間的勻強電場。(不考慮重力）,1、分析粒子的受力和運動情況，將其運動分解。 2、求：(1)粒子通過偏轉(zhuǎn)電場所用時間t；（2）時間t內(nèi)的豎直位移y ；（3）粒子在時間t內(nèi)的豎直速度Vy;(4)粒子的偏轉(zhuǎn)角。,四.帶電粒子在電場中的偏轉(zhuǎn),帶電粒子在電場中作類平拋運動,時 間：,加速度：,把其運動可分解為： 水平方向的勻速直線運動 豎直方向的勻加速運動,電場方向的位移：,電場方向的速度：,出電場時的方向：,【例題2】讓質(zhì)子、氘核的混合物沿著與電

4、場垂直的方向進入同一勻強電場，要使它們最后的偏轉(zhuǎn)角相同，這些粒子必須是： A.具有相同的初速度 B.具有相同的初動能 C.具有相同的質(zhì)量 D.經(jīng)同一電場由靜止加速,【答案】B D,【例題3】例題：如圖所示，一個質(zhì)量為m、帶電量為q的粒子，由靜止開始，先經(jīng)過電壓為U1的電場加速后，再垂直于場強方向射入兩平行金屬板間的勻強電場中。兩金屬板板長為l，間距為d，板間電壓為U2。求粒子射出兩金屬板間時偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度。,分析:這個例題包含有加速和偏轉(zhuǎn)兩個物理過程加速過程使粒子獲得速度v0，由動能定理,偏轉(zhuǎn)過程經(jīng)歷的時間,偏轉(zhuǎn)過程加速度,所以偏轉(zhuǎn)的距離,偏轉(zhuǎn)的角度,討論：,（1）偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)

5、的角度都僅由加速電 場和偏轉(zhuǎn)電場的情況決定，與帶電粒子的電量、 質(zhì)量無關(guān)。,（2）要增大偏轉(zhuǎn)的距離y和偏轉(zhuǎn)的角度，可采 取的措施有：減少加速電壓U1或增大偏轉(zhuǎn)電壓U2 等。,示波器就是根據(jù)這一原理制成的。,五、示波管的工作原理,1、怎樣使陰極發(fā)射出電子？,2、控制極與陰極之間的電場是什么方向？電子從陰極到控制極是加速還是減速？如果要減少單位時間內(nèi)通過控制極的電子數(shù)，該采取什么措施？,3、控制極與第一陽極間、第一陽極與第二陽極間、第二陽極與第三陽極間電場方向如何？電子從控制極到第三陽極是加速還是減速？,4、豎直偏轉(zhuǎn)電極和水平偏電極分別有什么作用？如果它們的電壓都為0，在熒光屏上可看到什么現(xiàn)象？,

6、5、如果水平偏轉(zhuǎn)電極兩端電壓為0，在豎直偏轉(zhuǎn)電極加正弦式交變電壓，在熒光屏上可看到什么現(xiàn)象？,6、如果豎直偏轉(zhuǎn)電極兩端電壓為0，水平偏轉(zhuǎn)電極兩端由機內(nèi)提供掃描電壓，在熒光屏上可看到什么現(xiàn)象？,7、簡述示波器的工作原理 。,示波器是一種陰極射線管。燈絲通電后給陰極加熱，使 陰極發(fā)射電子。電子經(jīng)陽極和陰極間的電場加速聚焦后形 成一很細(xì)的電子束射出，電子打在管底的熒光屏上，形成為 一個小亮斑。亮斑在熒光屏上的位置可以通過調(diào)節(jié)豎直 偏轉(zhuǎn)極與水平偏轉(zhuǎn)極上的電壓大小來控制。如果加在豎直板 上的電壓是隨時間正弦變化的信號，并在水平偏轉(zhuǎn)板加上適 當(dāng)?shù)钠D(zhuǎn)電壓，熒光屏上就會顯示一條正弦曲線,原理,1、帶電粒子的加速 方法一：根據(jù)動力學(xué)和運動學(xué)方法求解（只適用勻強電場） 方法二：根據(jù)動能定理求解（任何情況均可適用）,2、帶電粒子的偏轉(zhuǎn)（類似于平拋運動