高中物理 第一章 電場 1.6 示波器的奧秘知識導學案 粵教版選修

1、第六節(jié)示波器的奧秘問題探究示波器有什么樣的奧秘能夠將“電信號”轉換為“光信號”,從而在熒光屏上直觀地顯示信號的強弱?自學導引1.常用電子示波器的內部核心部件是示波管,示波管由_、_和_組成.答案:電子槍偏轉電極熒光屏2.若要調節(jié)熒光屏上亮斑的亮度,需要調節(jié)_、_等;若要上下移動熒光屏上的亮斑或圖線,則應調節(jié)_;若要左右移動熒光屏上亮點或圖線,則應調節(jié)_;若改變圖線在水平方向上的范圍,則應調節(jié)_;若改變圖線在豎直方向上的范圍,則應調節(jié)_.答案:輝度旋鈕聚焦調節(jié)旋鈕垂直位移旋鈕水平位移旋鈕X增益旋鈕Y增益旋鈕3.示波器并不神秘,它的基本原理是帶電粒子在電場中的_和_.答案:加速偏轉疑難剖析示波器面

2、板和操作方法【例1】 如圖1-6-1所示為示波器面板,屏上顯示的是一亮度較低、線條較粗且模糊不清的波形.圖1-6-1(1)若要增大顯示波形的亮度,應調節(jié)_旋鈕;(2)若要使屏上波形線條變細且邊緣清晰,應調節(jié)_旋鈕.(3)若要將波形曲線調至屏中央,應調節(jié)_與_旋鈕.解析:(1)逆時針旋轉輝度旋鈕時,可降低屏上亮斑亮度;順時針旋轉輝度旋鈕,可增強屏上亮斑的亮度.現(xiàn)要求調亮該波形線條,則應該順時針旋轉輝度旋鈕.(2)旋轉聚焦旋鈕和輔助聚焦旋鈕,二者配合使用可調節(jié)亮斑達到最小,圖線線條清晰.(3)旋轉垂直位移旋鈕可調節(jié)亮斑的上下位置,旋轉水平位移旋鈕可調節(jié)亮斑左右位置.因此要將波形曲線調至中央,則要調

3、節(jié)垂直位移旋鈕和水平位移旋鈕.答案:(1)輝度(2)聚焦(3)垂直位移水平位移正確運用動力學方法和功能關系解決帶電粒子的加速和偏轉問題【例2】 如圖162所示，離子發(fā)生器發(fā)射出一束質量為m、電荷量為q的離子，從靜止經(jīng)加速電壓U1加速后，獲得速度v0，并沿垂直于電場線方向射入兩平行板中央，受偏轉電壓U2作用后，以速度v離開電場.已知平行板長為l，兩板間距離為d，求：圖1-6-2（1）v0的大小；（2）離子在偏轉電場中運動的時間t；（3）離子在偏轉電場中受到的電場力的大小F；（4）離子在偏轉電場中的加速度；（5）離子在離開偏轉電場時的橫向速度vy；（6）離子在離開偏轉電場時的速度v的大?。唬?）離

4、子在離開偏轉電場時的橫向偏移量y；（8）離子離開電場時的偏轉角的正切值tan.解析：（1）不管加速電場是不是勻強電場，W=qU都適用，所以由動能定理得：所以.（2）由于偏轉電場是勻強電場，所以離子的運動類似平拋運動.即水平方向做速度為v0的勻速運動；豎直方向做初速度為零的勻加速直線運動.在水平方向.（3）.（4）.（5）.（6）.（7）（和帶電粒子q、m無關，只取決于加速電場和偏轉電場）.（8）（和帶電粒子q、m無關，只取決于加速電壓和偏轉電壓).溫馨提示：該題只需要分清帶電粒子在電場中的類型，是加速或者偏轉，運用類平拋運動的知識進行分解.拓展遷移根據(jù)物理學動力學知識可知,物體的運動性質由其受

5、力情況與運動初狀態(tài)之間的關系決定.當物體所受到恒定的合外力與運動速度方向不共線時,則物體做勻變速曲線運動.此時可以將該曲線運動分解處理.而各方向上的分運動性質僅決定于各分運動方向上的力與速度之間的關系,因此勻變速曲線運動的各分運動之間在運動性質上互不影響,我們稱之為運動具有獨立性.示波管是示波器的核心部件,它由電子槍、偏轉電極、熒光屏等組成.如圖163所示,在示波管內部垂直地安裝了兩對電極,它們使通過其中的電子在水平方向、豎直方向分別發(fā)生偏轉.在示波管的熒光屏上以熒光屏的中心為坐標原點,建立直角坐標系XOY.試根據(jù)運動的獨立性規(guī)律思考:為了使電子槍射出的電子束在坐標系第象限內P點產(chǎn)生亮斑,那么示波管中的兩對電極將應該加怎樣的極性（）極板X應帶正電極板X應帶正電極板Y應帶正電極板Y應帶正電A.B.C.D.圖1-6-3解析:電子在偏轉電極區(qū)外做直線運動,在偏轉電極區(qū)內做勻變速曲線運動.運用運動分解的方法處理電子在偏轉電極區(qū)內所做的勻變速曲線運動.電子在分運動方向上所做的運動相互獨立.為了使電子能到達熒光屏上第象限內,除沿中心線的運動外,電子水平方