【優(yōu)化方案】高二物理 第1章第五節(jié)勻強電場中電勢差與電場強度的關系 示波管原理 教科

第五節(jié)勻強電場中電勢差與電場強度的關系示波管原理編輯ppt課標定位編輯ppt

核心要點突破課堂互動講練知能優(yōu)化訓練課前自主學案第五節(jié)勻強電場中電勢差與電場強度的關系示波管原理編輯ppt課前自主學案一、勻強電場中電勢差與電場強度的關系1．關系式：UAB＝____.2．適用條件勻強電場，d是沿_______方向兩點間的距離．3．物理意義勻強電場中，兩點間的電勢差等于電場強度與這兩點間__________________的乘積．Ed電場沿電場方向的距離編輯pptV/m沿場強方向電勢差低伏特每米編輯ppt三、示波管原理1．構造及功能(圖1－5－1)圖1－5－1(1)電子槍：發(fā)射并加速電子．(2)偏轉電極YY′：使電子束豎直偏轉(加信號電壓)；XX′：使電子束水平偏轉(加掃描電壓)．(3)熒光屏編輯ppt勻加速直線運動編輯ppt若初速度為零，則qU＝_______.②若初速度不為零，則qU＝______________.(2)電子在勻強電場中偏轉①運動狀態(tài)分析電子以速度v0垂直于電場線方向飛入勻強電場時，受到恒定的與初速度方向成90°角的靜電力作用而做_______________．(如圖1－5－2)勻變速曲線運動圖1－5－2編輯ppt編輯ppt(3)電子飛出平行金屬板后做勻速直線運動電子飛出偏轉電場后，不再受電場力作用，保持偏轉角不變做勻速直線運動，打在熒光屏上，顯出亮點．編輯ppt核心要點突破編輯ppt3．場強、電勢差兩者比較編輯ppt編輯ppt編輯ppt即時應用(即時突破，小試牛刀)1.在勻強電場中，將一電荷量為2×10－5C的負電荷由A點移到B點，其電勢能增加了0.1J，已知A、B兩點間距為2cm，兩點連線與電場方向成60°角如圖1－5－3所示．則：圖1－5－3編輯ppt(1)在電荷由A移到B的過程中，電場力做了多少功？(2)A、B兩點間的電勢差為多少？(3)該勻強電場的電場強度為多大？編輯ppt答案：(1)－0.1J

(2)5×103V

(3)5×105V/m編輯ppt二、從電勢差的角度理解電場強度1．由公式UAB＝Ed，得E＝UAB/d.2．公式適用于勻強電場電場強度的計算．3．在勻強電場中，電場強度的大小等于兩點間的電勢差與兩點沿電場強度方向距離的比值．4．電場強度在數(shù)值上等于沿電場方向每單位距離上降低的電勢．編輯ppt5．E＝U/d的兩個重要推論(1)在勻強電場中，兩長度相等且相互平行的線段的端點間的電勢差相等．圖1－5－4當線段與場強平行時，由U＝Ed可知，d相等，U相同；當線段與場強不平行時，只要沿場強方向投影的長度相等，U相同．如圖1－5－4所示，?ABCD中，UAB＝UDC，UBC＝UAD.編輯ppt(2)電勢隨空間位置變化越快，電場強度越強．由E＝U/d可知，電場強度是電勢差對空間位置的變化率，電勢隨空間變化的快慢，反映了電場強度的大小，場強方向是電勢降落最快的方向．編輯ppt6．關于場強E的幾個表達式公式適用范圍說明E＝F/q任何電場定義式，q為試探電荷的電荷量E＝kQ/r2真空中點電荷的電場Q為場源電荷的電量，E表示跟點電荷相距r處的某點的場強E＝U/d勻強電場U為沿電場線方向上相距為d的兩點間的電勢差編輯ppt特別提醒：雖然E＝U/d僅適用于勻強電場，但對于非勻強電場，可以用它來解釋等差等勢面的疏密與場強大小的關系．如U一定時，E大，則d小，即場強越大，等差等勢面越密．編輯ppt即時應用(即時突破，小試牛刀)2.如圖1－5－5所示是一個勻強電場的等勢面，每兩個相鄰等勢面相距2cm，由此可以確定電場強度的方向和數(shù)值是(

)圖1－5－5編輯pptA．豎直向下，E＝100V/mB．水平向左，E＝100V/mC．水平向左，E＝200V/mD．水平向右，E＝200V/m編輯ppt三、帶電粒子的加速1．常見帶電粒子及受力特點電子、質子、α粒子等帶電粒子在電場中受到的靜電力一般遠大于重力，通常情況下，重力可以忽略．編輯ppt編輯ppt3．受力分析：因帶電粒子(電子、質子、α粒子)受到的重力遠遠小于靜電力，所以討論帶電粒子在電場中運動的問題時忽略重力，而帶電液滴、小球、塵埃則不可忽略重力，在分析這類問題時只需求靜電力與重力的合力就可以了．編輯ppt4．處理方法：可以從動力學和功能關系兩個角度進行分析，其比較如下：兩個角度內容動力學角度功能關系角度應用知識應用牛頓第二定律以及勻變速直線運動公式功的公式及動能定理適用條件勻強電場，靜電力是恒力可以是勻強電場，也可以是非勻強電場，靜電力可以是恒力，也可以是變力編輯ppt編輯ppt四、帶電粒子在電場中的偏轉1．進入電場的方式：以初速度v0垂直于電場線方向進入勻強電場．2．受力特點：靜電力大小不變，且方向與初速度v0的方向垂直．3．運動特點：做勻變速曲線運動，與力學中的平拋運動類似．4．運動規(guī)律：編輯ppt4．運動規(guī)律：編輯ppt編輯ppt編輯ppt即時應用(即時突破，小試牛刀)4.如圖1－5－6所示，兩金屬板與電源相連接，電子從負極板邊緣垂直電場方向射入勻強電場，且恰好從正極板邊緣飛出．現(xiàn)在使電子入射速度變?yōu)樵瓉淼膬杀?而電子仍從原位置射入，且仍從正極邊緣飛出，則兩極板的間距應變?yōu)樵瓉淼?

)圖1－5－6編輯ppt編輯ppt平行的帶電金屬板A、B間是勻強電場，如圖1－5－7所示，兩板間距離是5cm，兩板間的電壓是60V．試問：(1)兩板間的場強是多大？課堂互動講練類型一電勢差和電場強度關系的計算例1圖1－5－7編輯ppt(2)電場中有P1和P2兩點，P1點離A板0.5cm，P2點離B板也是0.5cm，P1和P2兩點間的電勢差為多大？(3)若B板接地，P1和P2兩點的電勢各是多大？【思路點撥】公式U＝Ed中的d是沿電場方向的兩點間的距離．編輯ppt編輯ppt(3)由公式φ1－φB＝Ed1B＝1200×(4.5×10－2)V＝54V得：φ1＝54V.同理φ2－φB＝Ed2B＝1200×0.5×10－2V＝6V得：φ2＝6V.【答案】

(1)1200V/m

(2)48V

(3)54V

6編輯ppt編輯ppt變式訓練1如圖1－5－8所示是勻強電場中的一組等勢面，若A、B、C、D相鄰兩點間距離為2cm，A和P點間的距離為1.5cm，則該電場的場強E和P點的電勢φP分別為多大？圖1－5－8編輯ppt編輯ppt如圖1－5－9所示，實線為電場線，虛線為等勢線，且AB＝BC，電場中的A、B、C三點的場強分別為EA、EB、EC，電勢分別為φA、φB、φC，AB、BC間的電勢差分別為UAB、UBC，則下列關系中正確的有(

)圖1－5－9類型二例2編輯pptA．φA>φB>φCB．EC>EB>EAC．UAB<UBCD．UAB＝UBC【思路點撥】公式U＝Ed在非勻強電場中可用于定性分析．編輯ppt【精講精析】由題圖中電場線的分布規(guī)律可知，電場不是勻強電場，C附近稠密，A附近稀疏，C附近的場強大于A附近的場強，選項B正確；由公式U＝Ed知：UBC＞UAB，選項C對，D錯；由電場線的方向是電勢降低的方向得選項A正確．【答案】

ABC編輯ppt【規(guī)律總結】本題涉及電場中的三個基本物理量，各個物理量都是由哪些因素確定的，它們之間又有什么關系是解決問題的關鍵．編輯ppt變式訓練2如圖1－5－10所示,實線表示電場線，虛線表示等勢線，a、b兩點的電勢分別為φa＝－50V，φb＝－20V，則a、b連線的中點c的電勢φc應為(

)圖1－5－10編輯pptA．φc＝－35VB．φc＞－35VC．φc＜－35VD．無法判斷解析：選B.若電場為勻強電場，則φb－φc＝φc－φa，可求得φc＝－35V；由圖易知ac處場強要大于bc處，故可由U＝Ed定性分析知Ubc＜Uca，則φc＞－35V，應選B.編輯ppt類型三示波管的應用例3如圖1－5－11所示是示波管的原理示意圖．電子從燈絲發(fā)射出來經電壓為U1的電場加速后，通過加速極板A上的小孔O1射出，沿中心線O1O2進入M、N間的偏轉電場，O1O2與偏轉電場方向垂直，偏轉電場的電壓為U2，經過偏轉電場的右圖1－5－11編輯ppt端P1點離開偏轉電場,然后打在垂直O(jiān)1O2放置的熒光屏上的P2點．已知平行金屬極板M、N間距離為d，極板長度為L，極板的右端與熒光屏之間的距離為L′,不計電子之間的相互作用力及其所受的重力，且電子離開燈絲時的初速度可忽略不計．(1)求電子通過P1點時偏離中心線O1O2的距離．(2)若O1O2的延長線交于屏上O3點,而P2點到O3點的距離稱為偏轉距離y,單位偏轉電壓引起的偏轉距離(即y/U2)稱為示波管的靈敏度．求該示波管的靈敏度．編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt編輯ppt