高中物理教案《示波管的原理及应用》

示 波 管 的 原 理 及 应 用教学目标1考点要求示波管，示波器及其应用()带电粒子在匀强电场中的运动 ()2知识目标1) 知道示波器的基本原理2) 理解带电粒子在匀强电场中的运动规律，分析解决加速偏转方面的问题交变电场中的运 动3) 分析示波器荧光屏上得到正弦图象的条件3. 能力目标实际问题背景的分析能力，处理问题的近似简化能力，知识综合能力的考查重点难点分析：重点：带电粒子在电场中的偏转规律难点：综合运用电学和力学知识处理偏转问题教学媒体:课件教学过程：示波器原理示 波管的原理构造图 ., 屏 的 时 间 也 很 短电 子 从 偏 转 电 极 到 荧 光很 小很 大 00vl成像原理两偏转电极间均不加电场电子打在何处？ 荧光屏上显示什么图象？若只在偏转电极上加电压若加恒定电压，电子如何偏转？荧光屏上显示什么图象？偏转距离 y如何计算？y 讨论：一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上的画面的高度缩小了，说明什么问题？要使画面恢复到原来高度，如何调节？（即通过改变 U，改变 y）若电压是持续变化的？ 荧光屏上得到什么图象？ 每一个电子 持续的电子流 类似于力学中什么实验现象？如何在荧光屏上得到正弦图象？若只在偏转电极上加电压 （扫描电压）要加怎样的扫描电压x，才能得到匀速扫描水平的亮线？要在屏幕上得到稳定的正弦图象，应加什么样的扫描电压?若得到一个完整的正弦图象呢？两个完整的呢？拓展思考:1) 如何得到电子计算机中矩形脉冲?2) 如何得到示波器中的锯齿波形?巩固练 习1、 喷墨打印机的结构简 图如下图所示，其中墨盒可以发出墨汁微滴，其半径约为 105 m，此微滴经过带电室时被带上负电，带电的多少由计算机按字体笔画高低位置输入信号加以控制带电后的微滴以一定的初速度进入偏转电场，带电微滴经过偏转电场发生偏转后，打到纸上，显示出字体无信号输入时，墨汁微滴不带电，径直通过偏转板而注入回流槽流回墨盒设偏转板板长 1.6cm，两板间的距离为 0.50 cm，偏转板的右端距纸3.2cm若一个墨汁微滴的质量为 1.61010 kg，以 20ms 的初速度垂直于电场方向进入偏转电场，两偏转板间的电压是 8.0103V，若墨汁微滴打到纸上点距原射入方向的距离是 2.0mm求这个墨汁微滴通过带电室带的电量是多少 ?(不计空气阻力和重力，可以认为偏转电场只局限在平行板电容器内部，忽略边缘电场的不均匀性)为了使纸上的字体放大 10，请你分析提出一个可行的方法、如下图所示，示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成管内真空电子枪由发射电子的炽热金属丝 K、阳极板 A、以及水平、竖直偏转板组成电源E1 给灯丝 K 加热而产生电子，电源 U0 使电子形成电子流并由 K 极向 A 极加速并穿过 A 板的孔而打在荧光屏上发出亮点用它可以检测各种电路或电子仪器的工作电流、电压的波形和特点等设两个偏转电极的结构相同(长 L、间距 d)，且靠得很近，两极板上的电压为u，电性如下图所示并设竖直偏转电极板的右端到荧光屏的距离为 s，荧光屏是圆形的、足够大，以它的中心为坐标轴原点水平向里为 x 正方向，竖直向上为 y正方向那么质量为 m，电量为 e 的电子由电子枪静止出发,射到荧光屏上的坐标是多少?若电子枪的电流强度为 I，那么荧光屏受到的电子流的压力约为多少 ?(设电子枪、偏转电极中心、荧光屏的 O 点在同一直线上)3、 （1997 年全国，26） 如图(a)所示，真空室中电极 K 发出的电子(初速不计) 经过 U0=1000V 的加速电场后，由小孔 S 沿两水平金属板 A、B 间的中心线射入A、B 板长 l=0.20m，相距 d=0.020m，加在 A、B 两板间的电压 U 随时间 t 变化的 U-t 图线如图 (b)所示设 A、B 间电场可看作是均匀的，且两板外无电场在每个电子通过电场区域的极短时问内，电场可视作恒定的两板右侧放一记录圆筒，筒的左侧边缘与极板右端距离 b0.15m ，圆筒绕其竖直轴匀速转动，周期 T=0.20s，筒的周长 s=0.20m，筒能接收到通过 A、B 板的全部电子(1)以 t=0 时( 见图 (b)此时 U=0)电子打到圆筒记录纸上的作为 xy 标系的