课堂讲义同步系列高中物理教科选修31课件：第一章 静电场 第5节.pptxVIP

第5节　匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理;一、匀强电场中电势差与电场强度的关系 1.关系式：UAB＝_____。 2.物理意义：在匀强电场中，两点间的电势差等于___________与这两点___________ ____________的乘积。 3.适用条件：匀强电场，d是沿电场线方向两点间的距离。;电势差;思考判断 1.由U＝Ed可知，匀强电场中两点的电势差与这两点的距离成正比。( ) 2.匀强电场的场强值等于沿电场线方向每单位长度上的电势差值。( ) 3.沿电场线方向电势降落得最快。( );二、示波管原理 1.构造 示波管是示波器的核心部件，外部是一个抽成真空的玻璃壳，内部主要由_______ (由发射电子的灯丝、加速电极组成)、__________(由一对X偏转电极板和一对Y偏转电极板组成)和_________组成，如图1所示。;2.原理;思考判断 1.示波管电子枪的作用是产生高速飞行的电子束，偏转电极的作用是使电子束发生偏转，打在荧光屏的不同位置。( ) 2.如果在偏转电极YY′和XX′上不加电压电子束不偏转，打在荧光屏中心。( ) 3.带电粒子在匀强电场中偏转时，加速度不变，粒子的运动是匀变速曲线运动。( ) 4.带电粒子在匀强电场中偏转时，若已知进入电场和离开电场两点间的电势差以及带电粒子的初速度，可用动能定理求解末速度大小。( );对电势差和电场强度的理解;易错提醒 (1)电场中电场强度的方向就是电势降低最快的方向。 (2)公式U＝Ed中的d为沿电场线方向的距离。 (3)据U＝Ed可以得出结论：匀强电场中电势差与d成正比，但不能由E＝而说E与d成反比。;2.关于场强的三个表达式的比较;[精典示例] [例1] 如图2所示，P、Q两金属板间的电势差为50 V，板间存在匀强电场，方向水平向左，板间的距离d＝10 cm，其中Q板接地，两板间的A点距P板4 cm。求：;Q、A间电势差UQA′＝E′dQA′＝1.0×103×1.0×10－2 V＝10 V，所以A点电势φA＝－10 V。 答案　(1)－50 V　－30 V　(2)－10 V;;[针对训练1] 如图3所示是匀强电场中的一组等势面，每两个相邻等势面的距离是25 cm，由此可确定电场强度的方向及大小为(　　);答案　D;匀强电场中UAB＝Ed的应用;2.UAB＝Ed的两个推论;[精典示例] [例2] 如图5所示，实线为电场线，虚线为等势面，φa＝50 V，φc＝20 V，则a、c连线中点b的电势φb为(　　);答案　C;图6;答案　(1)－4 V　12 V　(2)200 V/m　方向由C指向B;;示波管工作的两种情形，如图7所示。;(1)偏转电极不加电压：从电子枪射出的电子将沿直线运动，射到荧光屏的中心点形成一个亮斑。 (2)仅在XX′(或YY′)上加电压 如图8所示为只在YY′上加电压时，亮斑在荧光屏上的偏移。;[特别提示]　示波管实际工作时，竖直偏转板和水平偏转板都加上电压，一般地，加在竖直偏转板上的电压是要研究的信号电压，加在水平偏转板上的电压是扫描电压。;[精典示例]　 [例4] 如图9所示是示波管的原理示意图。电子从灯丝发射出来经电压为U1的电场加速后，通过加速极板A上的小孔O1射出，沿中心线O1O2进入M、N间的偏转电场，O1O2与偏转电场方向垂直，偏转电场的电压为U2，经过偏转电场的右端P1点离开偏转电场，然后打在垂直O1O2放置的荧光屏上的P2点。已知平行金属极板M、N间距离为d，极板长度为L，极板的右端与荧光屏之间的距离为L′。不计电子之间的相互作用力及其所受的重力，且电子离开灯丝时的初速度可忽略不计。;图9 (1)求电子通过P1点时偏离中心线O1O2的距离； (2)若O1O2的延长线交于屏上O3点，而P2点到O3点的距离称为偏转距离y，单位偏转电压引起的偏转距离(即y/U2)称为示波管的灵敏度。求该示波管的灵敏度。;【拓展变式】 上例中电子离开偏转电场时的动能是多少？(电子的电荷量为e);;[针对训练2] (2017·湖北武昌实验中学检测)如图10所示，有一质子(质量为m、电荷量为e)由静止开始经电压为U1的电场加速后，进入两极间距离为d、板间电压为U2的平行金属板间，若质子从两板正中间垂直电场方向射入电场，并且恰能从下板右边缘穿出电场。求：;(2)质子在偏转电场中的运动可分解为水平方向的匀速直线运动和竖直方向的匀加速直线运动。 水平方向：L＝v0t;1.(匀强电场中电场强度和电势差关系的理解)(多选)关于匀强电场中的场强和电势差的关系，下列说法正确的是(　　) A.任意两点间的电势差，等于场强和这两点间距离的乘积 B.沿电场线方向，相同距离上电势降落必相等