1、示波管工作原理,宝鸡高新实验中学 付仓书,互动探究,示波管结构,示波管原理图,示波管的结构,电子枪,阴极,阳极,竖直偏转电极,水平偏转电极,荧光屏,电子是如何运动的呢？,在偏转电场中,匀变速曲线运动,出了偏转电场后,匀速直线运动,如何求偏转位移呢？,在加速场中,加速运动,示波管工作原理,加速电场中：由动能定理,偏转电场中： 水平方向: 竖直方向:加速度 偏转电场中位移：飞出偏转电场位移：电子在荧光屏的位置：,或：由图知： 即：当U1一定时Y与U2成正比，所以示波管可以测电压。 分析可知示波管的灵敏度为 小结：改变U2可以控制电子打在荧光屏竖直方向的位置，改变Ux可以控制电子打在荧光屏水平方向的
2、位置。,讨论探究,UY,（水平方向）,（竖直亮线）,（正弦曲线）,（一个完整的正弦波、 两个完整的正弦波）,（图一）,(图二),分析带电粒子随电压变化其位置情况,97年全国高考题：（12分）如图1所示，真空室中电极K发出的电子（初速不计）经过U01000伏的加速电场后，由小孔S沿两水平金属板A、B间的中心线射入。A、B板长l0.20米，相距d0.020米，加在A、B两板间电压u随时间t变化的u-t图线如图2所示。设A、B间的电场可看作是均匀的，且两板外无电场。,在每个电子通过电场区域的极短时间内，电场可视作恒定的。两板右侧放一记录圆筒，筒在左侧边缘与极板右端距离b0.15米，筒绕其竖直轴匀速转
3、动，周期T0.20秒，筒的周长s0.20米，筒能接收到通过A、B板的全部电子。,（1）以t0时（见图2，此时u0）电子打到圆筒记录纸上的点作为xy坐标系的原点，并取y轴竖直向上。试计算电子打到记录纸上的最高点的y坐标和x坐标。（不计重力作用） （2）在给出的坐标纸（图3） 上定量地画出电子打到记录纸 上的点形成的图线。,解:（1）计算电子打到记录纸上的最高点的坐标设0为电子沿A、B板的中心线射入电场时的初速度, 则 电子在中心线方向的运动为匀速运动，设电子穿过A、B板的时间为t0 则 L0t0 电子在垂直A、B板方向的运动为匀加速直线运动。对于恰能穿过A、B板的电子，在它通过时加在两板间的电压
4、uc应满足 联立、式解得 u0（2d2）/（L2）U020伏,此电子从A、B板射出时沿y方向的分速度为 此后，此电子作匀速直线运动，它打在记录纸上的点最高，设纵坐标为y，由图（1）可得 由以上各式解得 从题给的u-t图线可知，加于两板电压u的周期T00.10秒,u的最大值um100伏,因为ucum 在一个周期T0内，只有开始的一段时间间隔t内有电子通过A、B板 ,因为电子打在记录纸上的最高点不止一个，根据题中关于坐标原点与起始记录时刻的规定，第一个最高点的x坐标为: x1（t）S/T2厘米 第二个最高点的x坐标为: x2（tT0）S/T12厘米 第三个最高点的x坐标为 x3（t2T）S/Ts2
5、2厘米 由于记录筒的周长为20厘米，所以第三个最高点已与第一个最高点重合，即电子打到记录纸上的最高点只有两个，它们的x坐 标分别由和表示 （2）电子打到记录纸上 所形成的图线，如图（2） 所示。,1、如图所示的示波管，如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加如图所示的锯齿形电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,例与练,1、如图所示的示波管，如果在YY之间加如图所示的交变电压，同时在XX之间加如图所示的锯齿形电压，使X的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？,例与练,X,Y,O,0tt1,t1tt2,真空室中电极K发出电子（初速不计），经过电压为U1的加速电场后，由小孔
6、S沿水平金属板A、B间的中心线射入板中，板长L，相距为d，在两板间加上如图乙所示的正弦交变电压，前半个周期内B板的电势高于A板的电势，已知电子的质量为m，带电量为e，不计电子重力，求： （1）电子进入AB 板时的初速度； （2）要使所有的电子都能离开AB板，图乙中电压的最大值U0需满足什么条件？,例与练2,（）设电子进入AB板时的初速度为v0,析与解,【例题16】电子从阴极K由静止经U0=5000V的电压加速后，沿平行于板面的方向从中央射入两块长L1=10cm、间距d=4cm的平行金属板A、B之间，在离金属板边缘L2=75cm处放置一个直径D=20cm、带有纪录纸的圆筒。整个装置放在真空内，如图所示，若在金属板上加 UAB =1000cos2t V的交流电压，并使圆筒绕中心轴按图示方向以n=2r/s匀速转动，分析电子在纪录纸上的轨迹形状并画出出从t=0开始的1s内所纪录到的图形。,
