广东省佛山市顺德区均安中学高中物理《示波器的奥秘》课件 新人教版选修31.ppt

第六节示波器的奥秘 示波器的面板 带电粒子在电场中通常要受到重力和电场力 质子 电子 离子等带电微粒所受重力一般远小于电场力 重力可以忽略 重力势能就可以不考虑 带电粒子在电场中运动时 所受电场力对粒子产生加速度 改变粒子的速度 电场力 合外力 对粒子做功 改变粒子的动能 带电粒子在均强电场中运动时 所受电场力是恒力 产生恒定的加速度 所以带电粒子在均强电场中的运动跟物体在重力场中的自由落体和抛体运动相似 研究带电粒子在电场中运动的主要规律公式 匀强电场 预备知识 电场力 加速度 电场力的功 动能定理 粒子的运动象重力场中的什么运动 象自由落体运动 不计粒子重力 预备知识 加速度 粒子的运动象重力场中的什么运动 象竖直上抛运动 不计粒子重力 预备知识 加速度 不计粒子重力 象平抛运动 粒子的运动象重力场中的什么运动 预备知识 根据动能定理得 如果两板的形状改变了 电场变成了非匀强电场 若两板间的电压仍为u 上式是否成立 如图所示 两极板间的电压为u 有一带正电q 质量为m的带电粒子从正极板由静止开始向负极板运动 问粒子到达负极板的速度多大 q u 一 带电粒子的加速 如图 已知l d m q u v0 求粒子穿出电场时 在竖直方向上的位移和偏转的角度 带电粒子在水平方向不受力 做匀速直线运动 在竖直方向受向上的电场力f的作用 做初速度为零的匀加速直线运动 运动轨迹类似平抛运动 粒子在电场中运动的时间为 粒子在竖直方向上的加速度为 粒子在竖直方向上的位移为 粒子在竖直方向上的分速度为 合速度与水平方向夹角为 l u1 d v0 1 离子在偏转电场中运动的时间 加速度 速度v的大小 2 离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值 例3 离子发生器发射出一束质量为m 电荷量为q的负离子 从静止经加速电压u1加速后 获得速度v0 并沿垂直于电场线方向射入两平行板中央 受偏转电压u2作用后 以速度 离开电场 已知平行板长为 两板间距离为d 求 拓展 带电粒子加速和偏转一体问题 解 l q v0 f u1 v0 由动能定理得到 即 v0 1 离子在偏转电场中运动的时间 加速度 速度 的大小 t 加速度 a 速度 的大小 vy at v 时间 vy 拓展 带电粒子加速和偏转一体问题 2 离子在离开偏转电场时的横向偏移量和偏转角的正切值 l q y v0 f u1 vy v0 横向偏移量 解 a t 速度偏转角的正切值 tan vy 可见 y和tan 都与带电粒子q m无关 只取决于加速电场和偏转电场 拓展 带电粒子加速和偏转一体问题 例题2 让质子 氘核的混合物沿着与电场垂直的方向进入同一匀强电场 要使它们最后的偏转角相同 这些粒子必须是 a 具有相同的初速度b 具有相同的初动能c 具有相同的质量d 经同一电场由静止加速 答案 bd 一 利用电场使带电粒子加速 二 利用电场使带电粒子偏转 从动力学和运动学角度分析 从做功和能量的角度分析 类似平抛运动的分析方法 粒子在与电场垂直的方向上做匀速直线运动 粒子在与电场平行的方向上做初速度为零的匀加速运动 课堂小结 荧光屏 电子枪 偏转电极 亮点 竖直偏转极 水平偏转极 荧光屏 显示电子的位置电子枪 产生很细的电子束偏转电极 控制电子在竖直或水平方向的运动 示波管基本结构 原理介绍 u2 u1 1 解 电场力做的功等于