10.5.2 专题：示波管的原理-【飞黄腾达】2024-2025学年高二物理同步精品备课（人教版2019必修第三册）

第十章 静电场中的能量 专题：示波管的原理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 带电粒子先在加速电场U1中加速，然后偏转电场U2中偏转，请求出：①偏移量y ②速度偏转角正切值tanθ U1 U2 L d q y v θ ①在加速电场中： ②在偏转电场中： 解得： 知识回顾 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 金属平行板水平放置，电子加速进入电场后将如何偏转？ Y' + - Y 电子在竖直方向发生偏转 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI Y Y' + - 在YYˊ 之间加如图变化的电压，在荧光屏会看到的什么样的图形？ UY t O 金属平行板水平放置，电子将在竖直方向发生偏转 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI - 金属平行板垂直放置，电子加速进入电场后将如何偏转？ X' X 电子在水平方向发生偏转 + 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题1.如图是示波管的示意图，从电子枪发出的电子通过两对偏转电极，如果偏转电极不加电压，则电子沿直线打在荧光屏的中心O，当在两对偏转电极上同时加上电压后，电子将偏离中心打在某个位置，现已标出偏转电极所加电压的正负极，从示波管的右侧来看，电子可能会打在荧光屏上哪一位置 (　　) A．1位置 B．2位置 C．3位置 D．4位置 B 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 解析：根据两对偏转电极所加电压可知，竖直方向的电场方向由Y指向Y′，则电子向Y方向偏转，水平方向的电场方向由X′指向X，则电子向X′方向偏转，因此电子可能会打在荧光屏上的2位置，选项B正确。 Y Y' X' X 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 1.如图所示的示波管，当两偏转电极上所加电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标在O点，其中x轴与X、X′间的电场的电场强度方向平行，x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与Y、Y′间的电场的电场强度方向平行).若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，则( ) A.X、Y接电源的正极，X′、Y′接电源的负极 B.X、Y′接电源的正极，X′、Y接电源的负极 C.X′、Y接电源的正极，X、Y′接电源的负极 D.X′、Y′接电源的正极，X、Y接电源的负极 D 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 若要使电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，电子在x轴上向负方向偏转，则应使X′接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使Y′接正极，Y接负极，所以选项D正确. 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI - + X' X + - Y Y' 在XXˊ 之间加如图变化的电压，在荧光屏会看到的什么样的图形？ 金属平行板垂直放置，电子将在水平方向发生偏转 t UX 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 结合课本示波管的结构，说一说示波管的原理 加速电压 电子枪 偏转电极 亮斑 亮斑 荧光屏 荧光屏（从右向左看） X′ X 行合一 格物致知 想一想 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 加速电压 电子枪 偏转电极 亮斑 亮斑 荧光屏 荧光屏（从右向左看） 示波管的原理 X′ X 锯齿形扫描电压，使电子沿X 方向偏移。 产生高速飞行的电子束 两端加待显示的信号电压，使电子沿Y 方向偏移 知识梳理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI - + X X' + - Y Y' 如果信号电压是周期性的，并且扫描电压与信号电压的周期相同，在荧光屏会看到的什么样的图形？ t UX O t O UY 做一做 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 示波管的实际图像 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 例题讲解 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 加速电压 电子枪 偏转电极 亮斑 亮斑 荧光屏 荧光屏（从右向左看） 示波管的原理 X′ X 锯齿形扫描电压，使电子沿X 方向偏移。 产生高速飞行的电子束 两端加待显示的信号电压，使电子沿Y 方向偏移 小结 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 1.如图甲所示为示波管的原理图，如果在电极YY′之间所加的电压按如图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按如图丙所示的规律变化，则在荧光屏上看到的图形是（ ） √ B 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 电极YY′之间为信号电压，电极XX′之间为扫描电压，0～t1内，Y板电势高，电子向Y板偏转，X′板电势高，电子向X′板偏转，由此可知C、D错误； 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 知识演练 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI ——FEIGE物理 知行合一 格物致知 知行合一 格物致知 FGPHYSICS FEIGEWULI 根据偏移量y＝ t2，偏移量与偏转电压成正比，0、t1、2t1时刻偏转电压为0，偏移量也为0，t1、t1时刻偏转电压最大，偏移量也最大，故A错误，B正确. $$