探究电子束在示波管中的运动.doc

《探究电子束在示波管中的运动.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、2．5探究电子束在示波管中的运动（2课时）【学习目标】1.知道带电粒子在电场中加速和偏转的原理2.理解带电粒子在匀强电场中的运动规律，并能分析解决加速和偏转方面的问题3.知道示波管的基本原理【学习重点】带电粒子在电场中的加速和偏转规律【学习难点】带电粒子在电场中的偏转问题及应用。学点一：示波管的工作原理带电粒子的加速【自主学习】1.示波管：（1）组成：由、和荧光屏等组成。（2）工作原理：通电灯丝发射的电子在电子枪阴极和阳极间受电场力的作用被，形成电子束，进入偏转电极YYˊ、XXˊ.电子束在YYˊ、XXˊ中受到电场力的作用,发生,打到荧光屏上形成亮斑。2．带电粒子

2、的加速带电粒子在电子枪的阴极与阳极之间被加速，由静止开始加速时，由动能定理可知qU=则电子从阳极小孔平行于极板方向射出的，速度υ0=【思考探究】1.带电粒子在电场中的运动,通常情况下,重力为什么可忽略不计?2.怎样计算带电粒子被电场加速之后的速度？【典例1】如图所示，带等量异号电荷的两平行金属板在真空中水平放置，M、N为板间同一电场线上的两点，一带电粒子(不计重力)以速度vM经过M点在电场线上向下运动，且未与下板接触，一段时间后，粒子以速度vN折回N点，则()A.粒子受电场力的方向一定由M指向NB.粒子在M点的速度一定比在N点的大C.粒子在M点的电势能一定比在N

3、点的大D.电场中M点的电势一定高于N点的电势【思路点拨】(1)首先分析粒子所受电场力的方向.(2)电场力做功与电势能的关系是：电场力做负功电势能增加，电场力做正功电势能减少.(3)电荷电势能大小由电荷正负以及电势高低两个因素共同决定.【自主解答】学点二:带电粒子的偏转1.进入电场的方式:以初速度υ0电场方向进入匀强电场.2.受力特点:电场力的大小,且方向与初速度υ0的方向.3.运动特点:做运动,与力学中的类似,故称做运动4运动规律5.偏转电场加上电压U，（如课本46页图2-39）带电粒子以垂直于电场方向的初速度υ0进入偏转电场，离开偏转电场后沿直线匀速打到屏上，

4、相当于从偏转极板（平行板电容器）的位置沿直线OP方向打在屏上。设板长为ι，极板到荧光屏间距离为L，则带电粒子在垂直于极板方向做匀加速运动，通过电场时所需时间；加速度；垂直于极板方向速度；粒子的偏转位移；【思考探究】1.偏转电场加上偏转电压U，质量为m、带电量为q的粒子以垂直于电场方向的初速度v0进入板长为l，宽度为d的偏转电场(不计重力)，如图所示.(1)带电粒子从进入电场到离开电场的运动时间是多少？加速度是多少？离开电场时的偏移量是多少？（2)离开电场时的偏转角是多少？2.初速度为零的带电粒子经过加速电压为U1的电场加速，经过偏转电压为U2的偏转电场偏转，偏转

5、角的正切值是多少？3.为什么说粒子射出电场时的速度方向的反向延长线必过极板的中心？4.只在示波管的XX′加扫描电压Ux，荧光屏上光点在屏上做匀速直线运动吗？【典例2】一束电子流在经U=5000V的加速电场加速后,在距两极板等距处垂直进入平行板间的匀强电场,如图所示,若两板间距d=1.0cm,板长l=5.0cm,那么,要使电子能从平行板间飞出,两个极板上最多能加多大电压?【思路点拨】(1)加速后获得的末速度可应用动能定理计算.(2)在偏转电场中，受垂直于极板方向的电场力，可根据运动公式求解.(3)粒子经同一电场加速与偏转，偏转距离与粒子本身因素无关，只由加速电场与

6、偏转电场决定.【自主解答】【课堂小结】（简要总结今天你学会的知识和方法）【随堂检测训练】知识点一：带电粒子的加速1.下列粒子从静止状态经过电压为U的电场加速后,速度最大的是()A.质子()B.氘核()C.α粒子()D.钠离子(Na+)2.在匀强电场中，有两个质量分别为m和M、电荷量分别为q和Q的粒子，从静止开始沿电场方向通过相同的距离，则两者的动能之比为()A.M/mB.m/MC.Q/qD.q/Q3.如图所示，电荷量和质量都相同的带正电的粒子以不同的初速度通过A、B两板间的加速电场后飞出，不计重力的作用，则()A.它们通过加速电场所需要的时间相等B.它们通过加速

7、电场过程中动能的增量相等C.它们通过加速电场过程中速度的增量相等D.它们通过加速电场的过程中电势能的减少量相等知识点二：带电粒子的偏转示波管的原理4.如图所示,初速度为零的电子在电势差为U1的电场中加速后,垂直进入电势差为U2的偏转电场,在满足电子能射出偏转电场的条件下,下列四种情况中,一定能使电子的偏转角度变大的是()A.U1变大,U2变大B.U1变小,U2变大C.U1变大,U2变小D.U1变小,U2变小【课后练习】完成课本p51“家庭作业与活动”1、2、3、4【我的收获】