高中物理選修3-1第1部分 第一章《靜電場(chǎng)》第5節(jié)《勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 示波管原理》教科

《高中物理選修3-1第1部分 第一章《靜電場(chǎng)》第5節(jié)《勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 示波管原理》教科》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高中物理選修3-1第1部分 第一章《靜電場(chǎng)》第5節(jié)《勻強(qiáng)電場(chǎng)中電勢(shì)差與電場(chǎng)強(qiáng)度的關(guān)系 示波管原理》教科（50頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 第一章 第5節(jié) 理解教材新知 把握熱點(diǎn)考向 應(yīng)用創(chuàng)新演練 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 知識(shí)點(diǎn)三 考向一 考向三 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 考向二 1 公式U E d中d為電場(chǎng)中兩點(diǎn)沿電場(chǎng)線方向的距離 2 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越低 3 帶電粒子僅在電場(chǎng)力作用下加速時(shí) 可根據(jù)動(dòng)能定理求速度 4 帶電粒子垂直進(jìn)入勻強(qiáng)電場(chǎng)時(shí) 如果僅受電場(chǎng)力 則做平拋運(yùn)動(dòng) 自學(xué)教材 1 關(guān)系式U 2 適用條件勻強(qiáng)電場(chǎng) d為沿電場(chǎng)線方向兩點(diǎn)間的距離 3 結(jié)論 1 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)越來(lái)越 2 沿垂直于電場(chǎng)線方向 同一垂線上電勢(shì) Ed 低 相等 1 公式U Ed僅適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) 但可以對(duì)非勻強(qiáng)電場(chǎng)進(jìn)行定性描述 2 在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 沿電場(chǎng)線方向電勢(shì)也是逐漸降低的 3 電場(chǎng)強(qiáng)度與電勢(shì)差的區(qū)別與聯(lián)系 重點(diǎn)詮釋 1 如圖1 5 1所示 是勻強(qiáng)電場(chǎng)中的一組等勢(shì)面 每?jī)蓚€(gè)相鄰等勢(shì)面的距離是25cm 由此可確定電場(chǎng)強(qiáng)度的方向及大小為 A 豎直向下 E 0 4N CB 水平向右 E 0 4N CC 水平向左 E 40N CD 水平向右 E 40V m 圖1 5 1 答案 D 自學(xué)教材 1 示波管 陰極射線管 的構(gòu)造如圖1 5 2所示 圖1 5 2 2 電子在陰極射線管中運(yùn)動(dòng)的三個(gè)階段 1 電子的加速 電子在陰極和陽(yáng)極之間形成的電場(chǎng)中受電場(chǎng)力 電場(chǎng)力做正功 其動(dòng)能增大 2 電子的偏轉(zhuǎn) 被加速的電子進(jìn)入水平平行板間的勻強(qiáng)電場(chǎng) 做類平拋運(yùn)動(dòng) 3 電子的勻速直線運(yùn)動(dòng) 電子射出電場(chǎng)后 不再受電場(chǎng)力作用 保持偏轉(zhuǎn)角不變 打在熒光屏上 重點(diǎn)詮釋 圖1 5 3 答案 C 1 實(shí)驗(yàn)室里的示波管的構(gòu)造如圖1 5 4所示 示波器中的陰極射線管有水平和豎直兩個(gè)方向上的兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極 自學(xué)教材 圖1 5 4 2 工作原理 1 若在兩對(duì)偏轉(zhuǎn)電極上所加電壓為零 則電子束將打在O點(diǎn)產(chǎn)生亮斑 2 若只在偏轉(zhuǎn)電極Y1 Y2上加一穩(wěn)定電壓 則電子束將沿y方向發(fā)生偏轉(zhuǎn) 3 若只在偏轉(zhuǎn)電極X1 X2上加一個(gè)穩(wěn)定電壓 電子束將沿x方向發(fā)生偏轉(zhuǎn) 4 若在偏轉(zhuǎn)電極X1 X2和Y1 Y2上均加了一定的電壓 則亮斑既偏離y軸 又偏離x軸 5 若加在X1 X2上的電壓隨時(shí)間按圖1 5 5甲所示的規(guī)律周期性地變化 在Y1 Y2上的電壓隨時(shí)間以正弦函數(shù)變化 則示波器顯示的圖形如圖乙所示 圖1 5 5 重點(diǎn)詮釋 1 確定最終偏離距離OP的兩種思路 圖1 5 6 1 思路1 2 思路2 3 示波管是一種多功能電學(xué)儀器 它的工作原理可以等效成下列情況 如圖1 5 7所示 真空室中電極K發(fā)出電子 初速度不計(jì) 經(jīng)過(guò)電壓為U1的加速電場(chǎng)后 由小孔S沿水平金屬板A B間的中心線射入板中 金屬板長(zhǎng)為L(zhǎng) 相距為d 當(dāng)A B間電壓為U2時(shí)電子偏離中心線飛出電場(chǎng)打到熒光屏上而顯示亮點(diǎn) 已知電子的質(zhì)量為m 電荷量為e 不計(jì)電子重力 下列情況中一定能使亮點(diǎn)偏離中心距離變大的是 圖1 5 7 A U1變大 U2變大B U1變小 U2變大C U1變大 U2變小D U1變小 U2變小 由于電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)速度的反向延長(zhǎng)線一定過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)水平位移的中點(diǎn) 所以電子離開(kāi)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)時(shí)偏轉(zhuǎn)角度越大 偏轉(zhuǎn)距離就越大 亮點(diǎn)偏離中心距離就越大 由上式可以看出可以通過(guò)增大U2 L或減小U1 d來(lái)增大亮點(diǎn)偏離中心的距離 故B正確 答案 B 例1 如圖1 5 8所示 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 一電荷量為q 5 0 10 10C的正電荷 由a點(diǎn)移到b點(diǎn)和由a點(diǎn)移到c點(diǎn) 電場(chǎng)力做的功都是3 0 10 8J 已知a b c三點(diǎn)的連線組成直角三角形 ab 20cm 37 求 1 a b兩點(diǎn)間的電勢(shì)差 2 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小 3 電場(chǎng)強(qiáng)度的方向 圖1 5 8 答案 1 60V 2 375V m 3 與ac平行且由a指向c 圖1 5 9中A B C三點(diǎn)都在勻強(qiáng)電場(chǎng)中 已知AC BC ABC 60 BC 20cm 把一個(gè)電荷量q 1 10 5C的正電荷從A移到B 電場(chǎng)力做功為零 從B移到C 電場(chǎng)力做功為 1 73 10 3J 則該勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小和方向是 A 865V m 垂直AC向左B 865V m 垂直AC向右C 1000V m 垂直AB斜向上D 1000V m 垂直AB斜向下 圖1 5 9 解析 把電荷q從A移到B電場(chǎng)力不做功 說(shuō)明A B兩點(diǎn)在同一等勢(shì)面上 因該電場(chǎng)為勻強(qiáng)電場(chǎng) 等勢(shì)面應(yīng)為平面 故圖中直線AB即為等勢(shì)線 場(chǎng)強(qiáng)方向應(yīng)垂直于等勢(shì)面 可見(jiàn) 選項(xiàng)A B不正確 答案 D 例2 如圖1 5 10所示 實(shí)線為電場(chǎng)線 虛線為等勢(shì)線 且AB BC 電場(chǎng)中的A B C三點(diǎn)的場(chǎng)強(qiáng)分別為EA EB EC 電勢(shì)分別為 A B C AB BC間的電勢(shì)差分別為UAB UBC 則下列關(guān)系中正確的有 A A B CB EC EB EAC UAB UBCD UAB UBC 圖1 5 10 思路點(diǎn)撥 公式U Ed只適用于勻強(qiáng)電場(chǎng) 但在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中可用此公式進(jìn)行定性分析 解析 從A到B再到C是順著電場(chǎng)線的方向 電勢(shì)應(yīng)逐漸降低 所以 A B C 即A正確 A B C三點(diǎn)中 A處電場(chǎng)線最疏 C處電場(chǎng)線最密 所以EA EB EC 則B正確 盡管AB BC 但EA EB EC 所以UAB UBC 即C正確 D錯(cuò)誤 答案 ABC 1 電場(chǎng)中各點(diǎn)電勢(shì)的高低 可用沿電場(chǎng)線方向 電勢(shì)降低 或電場(chǎng)方向由高等勢(shì)面指向低等勢(shì)面 2 在非勻強(qiáng)電場(chǎng)中 沿電場(chǎng)線方向 相等間距的兩點(diǎn) 電場(chǎng)線越密的區(qū)域 電勢(shì)差越大 例3 如圖1 5 11所示為一真空示波管 電子從燈K發(fā)出 初速度不計(jì) 經(jīng)燈絲與A板間的加速電壓U1加速?gòu)腁板中心孔沿中心線KO射出 然后進(jìn)入兩塊平行金屬板M N形成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中 偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng) 電子進(jìn)入M N間電場(chǎng)時(shí)的速度與電場(chǎng)方向垂直 電子經(jīng)過(guò)電場(chǎng)后打在熒光屏上的P點(diǎn) 已知加速電壓為U1 M N兩板間的電壓為U2 兩板間的距離為d 板長(zhǎng)為L(zhǎng)1 板右端到熒光屏的距離為L(zhǎng)2 電子的質(zhì)量為m 電荷量為e 求 圖1 5 11 1 電子穿過(guò)A板時(shí)的速度大小 2 電子從偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)射出時(shí)的側(cè)移量 3 P點(diǎn)到O點(diǎn)的距離 審題指導(dǎo) 解答本題時(shí)應(yīng)注意以下兩點(diǎn) 1 電子進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做類平拋運(yùn)動(dòng) 2 電子射出偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后做勻速直線運(yùn)動(dòng) 水平方向的分速度仍為電子穿過(guò)A板時(shí)的速度 試確定電子在偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中電勢(shì)能的改變量及電子到達(dá)P點(diǎn)的動(dòng)能 點(diǎn)擊下圖片進(jìn)入 隨堂基礎(chǔ)鞏固 點(diǎn)擊下圖片進(jìn)入 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全