高中物理第一章静电场匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理参考.pptx

返回,第一章,第,5,节,了解教材新知,把握热点考向,应用创新演练,知识点一,知识点二,知识点三,考向一,考向三,随堂基础巩固,课时跟踪训练,考向二,1/44,2/44,3/44,1,公式,U,E,d,中,d,为电场中两点沿电场,线方向距离。,2,沿电场线方向电势越来越低。,3,带电粒子仅在电场力作用下加速时，,可依据动能定理求速度。,4,带电粒子垂直进入匀强电场时，,假如仅受电场力，则做平抛运动。,4/44,5/44,自学教材,1,关系式,U,。,2,适用条件,匀强电场、,d,为沿电场线方向两点间距离。,3,结论,(1),沿电场线方向电势越来越,。,(2),沿垂直于电场线方向，同一垂线上电势,。,Ed,低,相等,6/44,(1),公式,U,Ed,仅适合用于匀强电场，但能够对非匀强电场进行定性描述。,(2),在非匀强电场中，沿电场线方向电势也是逐步降低。,(3),电场强度与电势差区分与联络,物理量,比较内容,电场强度,E,电势差,U,定义,放入电场中某一点电荷受到静电力跟它电荷量比值,电荷在电场中两点间移动时，静电力所做功跟它电荷量比值,重点诠释,7/44,8/44,物理量,比较内容,电场强度,E,电势差,U,正负或,方向,是矢量，正电荷受力方向为E方向,是标量，但有正负，正负表示两点电势高低,联络,(1)对于匀强电场EU/d,(2)U和E是描述电场性质物理量，大小取决于电场本身，与F、q、W无关,9/44,1,如图,1,5,1,所表示，是匀强电,场中一组等势面，每两个相邻,等势面距离是,25 cm,，由此可,确定电场强度方向及大小为,(,),A,竖直向下，,E,0.4 N/C,B,水平向右，,E,0.4 N/C,C,水平向左，,E,40 N/C,D,水平向右，,E,40 V/m,图,1,5,1,10/44,答案：,D,11/44,自学教材,1,示波管,(,阴极射线管,),结构,如图,1,5,2,所表示。,图,1,5,2,12/44,2,电子在阴极射线管中运动三个阶段,(1),电子加速：电子在阴极和阳极之间形成电场中受电场力，电场力做正功，其动能增大。,(2),电子偏转：被加速电子进入水平平行板间匀强电场，做类平抛运动。,(3),电子匀速直线运动，电子射出电场后，不再受电场力作用，保持偏转角不变，打在荧光屏上。,13/44,重点诠释,14/44,15/44,图,1,5,3,16/44,答案：,C,17/44,1,试验室里示波管结构,如图,1,5,4,所表示，示波器中阴极射线管有水平和竖直两个方向上两对偏转电极。,自学教材,图,1,5,4,18/44,2,工作原理,(1),若在两对偏转电极上所加电压为零，则电子束将打在,O,点产生亮斑。,(2),若只在偏转电极,Y,1,、,Y,2,上加一稳定电压，则电子束将沿,y,方向发生偏转。,(3),若只在偏转电极,X,1,、,X,2,上加一个稳定电压，电子束将沿,x,方向发生偏转。,19/44,(4),若在偏转电极,X,1,、,X,2,和,Y,1,、,Y,2,上均加了一定电压，则亮斑既偏离,y,轴、又偏离,x,轴。,(5),若加在,X,1,、,X,2,上电压随时间按图,1,5,5,甲所表示规律周期性地改变，在,Y,1,、,Y,2,上电压随时间以正弦函数改变，则示波器显示图形如图乙所表示。,图,1,5,5,20/44,重点诠释,1,确定最终偏离距离,OP,两种思绪,图,1,5,6,21/44,(1),思绪,1,：,22/44,(2),思绪,2,：,23/44,24/44,25/44,3,示波管是一个多功效电学仪,器，它工作原理能够等效成下,列情况：如图,1,5,7,所表示，真,空室中电极,K,发出电子,(,初速度不计,),，经过电压为,U,1,加速电场后，由小孔,S,沿水平金属板,A,、,B,间中心线射入板中。金属板长为,L,，相距为,d,，当,A,、,B,间电压为,U,2,时电子偏离中心线飞出电场打到荧光屏上而显示亮点。已知电子质量为,m,、电荷量为,e,，不计电子重力，以下情况中一定能使亮点偏离中心距离变大是,(,),图,1,5,7,26/44,A,U,1,变大，,U,2,变大,B,U,1,变小，,U,2,变大,C,U,1,变大，,U,2,变小,D,U,1,变小，,U,2,变小,27/44,因为电子离开偏转电场时速度反向延长线一定过偏转电场水平位移中点，所以电子离开偏转电场时偏转角度越大，偏转距离就越大，亮点偏离中心距离就越大，由上式能够看出能够经过增大,U,2,、,L,或减小,U,1,、,d,来增大亮点偏离中心距离，故,B,正确。,答案：,B,28/44,29/44,例,1,如图,1,5,8,所表示，在匀强,电场中，一电荷量为,q,5.010,10,C,正电荷，由,a,点移到,b,点和由,a,点移,到,c,点，电场力做功都是,3.010,8,J,，已知,a,、,b,、,c,三点连线组成直角三角形，,ab,20 cm,，,37,。求：,(1),a,、,b,两点间电势差；,(2),匀强电场场强大小；,(3),电场强度方向。,图,1,5,8,30/44,31/44,答案,(1)60 V,(2)375 V/m,(3),与,ac,平行且由,a,指向,c,32/44,33/44,图,1,5,9,中,A,、,B,、,C,三点都在匀强,电场中，已知,AC,BC,，,ABC,60,，,BC,20 cm,。把一个电荷量,q,110,5,C,正电荷从,A,移到,B,，电场力做功为零；,从,B,移到,C,，电场力做功为,1.7310,3,J,，,则该匀强电场场强大小和方向是,(,),A,865 V/m,，垂直,AC,向左,B,865 V/m,，垂直,AC,向右,C,1 000 V/m,，垂直,AB,斜向上,D,1 000 V/m,，垂直,AB,斜向下,图,1,5,9,34/44,解析：,把电荷,q,从,A,移到,B,电场力不做功，说明,A,、,B,两点在同一等势面上。因该电场为匀强电场，等势面应为平面，故图中直线,AB,即为等势线，场强方向应垂直于等势面，可见，选项,A,、,B,不正确。,答案：,D,35/44,例,2,如图,1,5,10,所表示，实线为,电场线，虚线为等势线，且,AB,BC,，,电场中,A,、,B,、,C,三点场强分别为,E,A,、,E,B,、,E,C,，电势分别为,A,、,B,、,C,，,AB,、,BC,间电势差分别为,U,AB,、,U,BC,，则以下关系中正确有,(,),A,A,B,C,B,E,C,E,B,E,A,C,U,AB,B,C,，即,A,正确。,A,、,B,、,C,三点中，,A,处电场线最疏，,C,处电场线最密，所以,E,A,E,B,E,C,，则,B,正确。尽管,AB,BC,，但,E,A,E,B,E,C,，所以,U,AB,U,BC,，即,C,正确，,D,错误。,答案,ABC,37/44,(1),电场中各点电势高低，可用沿电场线方向，电势降低，或电场方向由高等势面指向低等势面。,(2),在非匀强电场中，沿电场线方向，相等间距两点，电场线越密区域，电势差越大。,38/44,例,3,如图,1,5,11,所表示为,一真空示波管，电子从灯,K,发出,(,初速度不计,),，经灯丝与,A,板间,加速电压,U,1,加速从,A,板中心孔,沿中心线,KO,射出，然后进入两块平行金属板,M,、,N,形成偏转电场中,(,偏转电场可视为匀强电场,),，电子进入,M,、,N,间电场时速度与电场方向垂直，电子经过电场后打在荧光屏上,P,点。已知加速电压为,U,1,，,M,、,N,两板间电压为,U,2,，两板间距离为,d,，板长为,L,1,，板右端到荧光屏距离为,L,2,，电子质量为,m,，电荷量为,e,。求：,图,1,5,11,39/44,(1),电子穿过,A,板时速度大小；,(2),电子从偏转电场射出时侧移量；,(3),P,点到,O,点距离。,审题指导,解答本题时应注意以下两点：,(1),电子进入偏转电场后做类平抛运动。,(2),电子射出偏转电场后做匀速直线运动。水平方向分速度仍为电子穿过,A,板时速度。,40/44,41/44,42/44,43/44,试确定电子在偏转电场中电势能改变量及电子抵达,P,点动能。,44/44,