匀强电场电势差与电场强度的关系示波管

1、关于匀强电场电势差与电场强度的关系示波管现在学习的是第一页，共57页温故知新温故知新电场力的性质力的性质能的性质能的性质电场强度电场强度电势电势可见电场强度和电势都反映了电场的性质，那么它们之间有什么联系呢？现在学习的是第二页，共57页如图所示，匀强电场的电场强度为如图所示，匀强电场的电场强度为E，A、B两点在同一条两点在同一条电场线上，但在两个不同的等势面上，它们之间的距离为电场线上，但在两个不同的等势面上，它们之间的距离为d，电势，电势差为差为UAB，求场强与电势差的关系。，求场强与电势差的关系。现在学习的是第三页，共57页W=qUAB,F=Eq.W=Fd=EqdUAB=EdEdFqAB问

2、题一：ABUEd现在学习的是第四页，共57页问题二：在场强为E的匀强电场中，将一个带电量为q的正电荷由A点移动到B点，电场力做了多少功？A、B两点间的电势差是多少？从A到C呢？ (其中AB=S,AC=d；AB和AC的夹角为a。)解：F=Eq WABFScosa EqScosaUABW/qEScosa EdWACFdEqdUACW/qEd 从A到B，电场力做了EqScosa的功， A、B两点间的电势差是Ed。从A到B与从A到C相同。EBAFCasd电势降落最快方向现在学习的是第五页，共57页1.适用条件适用条件:匀强电场匀强电场2.各物理量意义各物理量意义: 表示两点电势差表示两点电势差(取绝对

3、值取绝对值)表示匀强电场的场强表示匀强电场的场强表示两点间表示两点间的距离的距离 本式不带正负号本式不带正负号3.场强的单位场强的单位:1V/m=1N /CUEd UEd 或或现在学习的是第六页，共57页U=EdE=U/d在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势差等于场强与这两点的距离的乘积。与这两点的距离的乘积。在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位在匀强电场中，场强在数值上等于沿场强方向每单位距离上的电势差距离上的电势差27完成教材P 练习1现在学习的是第七页，共57页电场强度的计算方法电场强度的计算方法2EQKr EFq EUd 此式

4、适用于点电荷所产生的电场。此式适用于点电荷所产生的电场。Q为场源电荷。为场源电荷。定义式，此式适用于任意电场。定义式，此式适用于任意电场。q为试探电荷。为试探电荷。此式适用于匀强电场。此式适用于匀强电场。d为沿电场线的距离。为沿电场线的距离。现在学习的是第八页，共57页描述电场的物理量电场强度（E)电场力(F)F=Eq电势能的变化 WAB=UABq电势差(UAB)移动电荷q电场力做功电 场电荷电场线等势面现在学习的是第九页，共57页如图所示，一匀强电场中有一组等势面，若如图所示，一匀强电场中有一组等势面，若A、B、C、D相邻两点间距离都是相邻两点间距离都是2cm，则该电场的电场强度为，则该电场

5、的电场强度为 .V/m，到到A点距离为点距离为1.5cm的的P点的电势为点的电势为 .V。 2 5PU.V 310003mEV / 匀强电场中任一直线上等间距的两点间电势差相等现在学习的是第十页，共57页如图所示，如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正方形的四是匀强电场中一正方形的四个顶点。已知个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为三点的电势分别为 由此可得：由此可得：D点的电势点的电势 V.ABCD15 ,AV3 ,3 ,BCVV D9DV现在学习的是第十一页，共57页如图所示，在电场强度为如图所示，在电场强度为E=2103V/m的匀强电场中，的匀强电场中，有三点有三点A、M和和B，AM=

6、4cm，MB=3cm，AB=5cm，且，且AM边平行于边平行于电场线，把一电量电场线，把一电量q=210-9C的正电荷从的正电荷从B点移到点移到M点，再从点，再从M点点移动到移动到A点，电场力做功为多少？点，电场力做功为多少？ABME现在学习的是第十二页，共57页现在学习的是第十三页，共57页例例1 1：带电粒子在电场中处于静止状：带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电态，该粒子带正电还是负电? ?该粒子带该粒子带负负电。电。Eq二、带电粒子的平衡二力平衡272P完成教材练习现在学习的是第十四页，共57页例例2.如图所示，细线一端系着一个带电量为如图所示，细线一端系着一个带电量为+

7、q、质量为、质量为m的的小球，另一端固定于小球，另一端固定于O点，加一匀强电场后可使小球静点，加一匀强电场后可使小球静止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为止于图示位置，此时悬线与竖直方向夹角为。要使电。要使电场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小如何？场的场强最小，该电场场强的方向怎样？大小如何？Oq垂直悬线斜向上方垂直悬线斜向上方qmgEsin三力平衡现在学习的是第十五页，共57页（加速、减速）（加速、减速）212qEdvWmqU 22qUmmvqEd 若不计粒子重力，则该粒子沿电场若不计粒子重力，则该粒子沿电场线做线做。由动能定理得：由动能定理得：由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：

8、由此可得：此粒子到达负极板时的速度为：如电子、质子、如电子、质子、粒子、离子等，一般可以忽略。粒子、离子等，一般可以忽略。如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。如尘埃、液滴、小球等，一般不能忽略。现在学习的是第十六页，共57页带电粒子在电场中的加、减速问题分析方法：带电粒子在电场中的加、减速问题分析方法：2022121mvmvqU2022121cosmvmvqEsmdqUmqEa2202vvaxatvv0基本思路：先判断是什么电场，分析受力情况及运动性质。基本思路：先判断是什么电场，分析受力情况及运动性质。现在学习的是第十七页，共57页现在学习的是第十八页，共57页 例题例题1：实验表明，炽热的

9、金属丝可以发射电子。在：实验表明，炽热的金属丝可以发射电子。在炽热金属丝和金属板间加以电压炽热金属丝和金属板间加以电压U=2500V，从炽热金属，从炽热金属丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿丝发射出的电子在真空中被加速后，从金属板的小孔穿出。电子射出后的速度有多大？出。电子射出后的速度有多大？设电子刚从金属丝射出设电子刚从金属丝射出时的速度为零。时的速度为零。- U +金属丝 金属板VE电子的质量为电子的质量为9.110-31 kg，电子，电子的电荷量的电荷量e=1.610-19 C现在学习的是第十九页，共57页解：金属丝和金属板间的电场虽然不是解：金属丝和金属板间的电场虽然不是

10、 匀强电场，但仍可用匀强电场，但仍可用 可得可得 代入数据得：代入数据得：v=3.0107 m/s2eUvm2102WeUmv现在学习的是第二十页，共57页 例例2、两块带电的平行金属板相距、两块带电的平行金属板相距2cm，板间有一与，板间有一与板面垂直的匀强电场，一电子从负极板自由释放，经板面垂直的匀强电场，一电子从负极板自由释放，经1.510-8s打到对面极板上，求该电场的电场强度。（电子质打到对面极板上，求该电场的电场强度。（电子质量量m=9.110-31kg）322=1.01 10/mxEN Cet212xatEema现在学习的是第二十一页，共57页 例例3：两块平行的金属板：两块平行

11、的金属板A、B之间的电压是之间的电压是80V，一个电子以，一个电子以6.0106 m/s的速度从小孔的速度从小孔C垂直垂直A板进入电场，该电子能打在板进入电场，该电子能打在B板上吗？如板上吗？如果能打在果能打在B板上，它到达板上，它到达B板时的速度有多大？板时的速度有多大？如果电源电压变为如果电源电压变为120V，情况又会怎样？，情况又会怎样？思考：场强方向？电子受力方向？现在学习的是第二十二页，共57页解解: 电子射入电场时具有的初动能电子射入电场时具有的初动能:电子从电子从A板到达板到达B板板需需克服电场力做功克服电场力做功: W=eU= 1.2810-17JEk0 W,可见电子能打在可见

12、电子能打在B板，板，到达到达B板时的速度为板时的速度为如果电源电压变为如果电源电压变为120V，则电子从，则电子从A板到达板到达B板板需需克服克服电场力做功：电场力做功： W=eU= 1.92 10-17 J，这时这时Ek00V (0V (即使即使Y Y的电势的电势比比YY高高) )，电子将打在荧光屏的什么位置？，电子将打在荧光屏的什么位置？现在学习的是第四十七页，共57页二、示波管的原理二、示波管的原理、若、若U UX X=0 V=0 V，U Uy y不变不变，且，且y y0V (0V (0V (即使即使X X的电的电势比势比XX高高) ) ，电子将打在荧光屏的什么位，电子将打在荧光屏的什么

13、位置？置？电子沿电子沿X X方向方向向里向里偏移偏移现在学习的是第四十九页，共57页二、示波管的原理二、示波管的原理 4 4、若若U Uy y=0 V; U=0 V; Ux x不变不变，且，且x x0V (0V (即使即使X X的电的电势比势比XX低低) ) ，电子将打在荧光屏的什么位，电子将打在荧光屏的什么位置？置？电子沿电子沿X X方方向向向外向外偏移偏移现在学习的是第五十页，共57页三、示波管的原理（变化电压）三、示波管的原理（变化电压）yyUKy xxUKx UdmveUlh=2022侧向偏移量侧向偏移量演示电子在两极板间的偏移量和什么有关电子在两极板间的偏移量和什么有关? ?现在学习的是第五十一页，共57页现在学习的是第五十二页，共57页信号电压信号电压示波管的示波管的YYYY偏转电极上加的是待显示的信号偏转电极上加的是待显示的信号电压电压扫描电压扫描电压示波管的示波管的XXXX偏转电极通常接入仪器自身偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿波电压产生的锯齿波电压现在学习的是