2018-2019学年高中物理选修3-1沪科版课件：2.5 探究电子束在示波管中的运动 (共27张PPT)

2.5　探究电子束在示波管中的运动 学习目标 思维脉络 　　1.知道示波管的主要构造和工作原理。 2.掌握带电粒子在电场中加速和偏转所遵循的规律。 3.知道示波器的主要构造和工作原理。 一 二 三 一、示波管的构造 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(由发射电子的灯丝、加速电极组成)、偏转电极(由偏转电极XX'和偏转电极YY'组成)和荧光屏组成。 一 二 三 二、探究电子束在示波管中的偏移 1.电子受力特点 偏转电极YY'两极间的电场是匀强电场,电子受到一个大小和方向都不变的电场力。因电场力方向和初速度方向垂直,电子进入电场后做曲线运动。 2.实验探究 如课本P46图2-38所示的实验中,两块金属板分别与起电机的正负极相连。在注射器中注入缝纫机油,用导线把注射器针头与负极金属板连接起来。摇动起电机后,推动注射器活塞,将机油水平注入两金属板之间的匀强电场,观察油滴的运动情况。 3.实验结论 当电子运动方向与电场方向垂直时,电子束在电场中的运动跟平抛运动类似。 一 二 三 三、电子束在示波管中的运动规律 设电子枪阴极与阳极之间的电压为U,偏转电极XX'不加电压,偏转电极YY'的电压为U',电子的运动轨迹如图所示。 一 二 三 受力特点 运动情况 运动规律 电子 在电 子枪 中的 运动 只受电场力作用 加速运动 由动能定理qU=得电子离开加速电场的速度v0= 电子 在偏 转电 场中 的运 动 电场力恒定,且与初速度方向垂直 类平抛运动。 初速度方向:匀速直线运动 垂直于初速度方向:做初速度为零的匀加速直线运动 在电场中的运动时间t= 电子的加速度a= 侧向速度vy=at= 侧向位移y=at2= 偏转角φ:tan φ= 一 二 三 电子 离开 偏转 电场 后的 运动 不受力 匀速直线运动 由得荧光屏上的亮斑到屏中心的距离y'=·y= 一 二 三 做一做 (2014·江苏镇江检测)示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况,其核心部件是示波管。若在荧光屏上出现如图所示的正弦式交变电流波形,则在水平偏转电极XX'、竖直偏转电极YY'上所加的电压波形是(　　) 一 二 三 一 二 三 A.XX'加图a波形电压、YY'加图b波形电压 B.XX'加图