高中物理示波器的奥秘粤教版选修.pptx

4、若加速电场是非匀强电场，应如何分析?探究与发现探究与发现探究的问题：带电粒子在电场中的加速探究的问题：带电粒子在电场中的加速1、能不能用牛顿运动定律应分析该问题，如何分析该问题?2、能不能用动能定理分析该问题，如何分析该问题?3、这一过程中发生了哪些种能量的转化，如何实现的转化?分析分析:由运动学公式得 根据牛顿第二定律，其加速度为(1)粒子受到的电场力(2)电场力对粒子做功由动能定理(3)该过程电场力做功，电势能向粒子的动能转化。(4)若加速电场是非匀强的，应该用动能定理分析，仍然成立。探究的问题：探究的问题：带电粒子在电场中的偏转 粒子是在垂直于初速度方向上恒定电场力作用下做曲线运动，跟我们以前学过的什么运动相似呢?回忆平抛物体的受力特点及分析方法，明确它们两者之间具有相似性？平抛运动平抛运动都只受一种力的作用初速度方向与力的方向垂直 类比法类比法是物理学常用的一种解决问题的方法用类比法类比法分析该问题：在初速度方向上(用x轴表示)：匀速直线运动在初速度的垂直向上(用y轴表示)：电场力作用下的匀加速运动所以 (1)如何求粒子在板间运动的时间t?(2)如何求粒子射出板间时偏转的距离y?(3)如何求粒子射出板间时偏转的角度？(4)如何求粒子射出板间时速度大小？讨论与交流分析：（1）在初速度方向上是匀速运动，射出板间时其,故所以位移为。（2）在初速度的垂直方向上是电场力作用下的匀加速运动，所以，偏转的位移（3），所以，（4）射出板间时速度大小偏转的角度例题：如图所示，一个质量为m、带电量为q的粒子，由静止开始，先经过电压为U1的电场加速后，再垂直于场强方向射入两平行金属板间的匀强电场中。两金属板板长为l，间距为d，板间电压为U2。求粒子射出两金属板间时偏转的距离y和偏转的角度。分析:这个例题包含有加速和偏转两个物理过程 加速过程使粒子获得速度v0，由动能定理偏转过程经历的时间 偏转过程加速度所以偏转的距离 偏转的角度 讨论：（1）偏转的距离y和偏转的角度都仅由加速电场和偏转电场的情况决定，与带电粒子的电量、质量无关。（2）要增大偏转的距离y和偏转的角度，可采取的措施有：减少加速电压U1或增大偏转电压U2等。示波器就是根据这一原理制成的，下节课我们重点学习它。电子离开偏转电极后的运动。电子离开偏转电极yy后不再受电场力，做匀速直线运动。如果偏转电极yy与荧光屏的距离为L，则电子打在荧光屏上的亮斑将在竖直方向上发生偏移y。如果请自己推导出亮斑在荧光屏上将怎样运动?1.1.平行板电容器充电后断开电源，然后将平行板电容器充电后断开电源，然后将两极板的正对面积逐渐增大，则在此过程两极板的正对面积逐渐增大，则在此过程中中()()A A电容器电容将逐渐增大电容器电容将逐渐增大 B B两极板问的电场强度将逐渐增大两极板问的电场强度将逐渐增大 C C两极板间电压将保持不变两极板间电压将保持不变 D D两极板上带电荷量不变两极板上带电荷量不变2.2.平行板电容器充电后不断开电源，逐平行板电容器充电后不断开电源，逐渐增大两极板的正对面积，则正确的是渐增大两极板的正对面积，则正确的是()()A A电容器电容将逐渐增大电容器电容将逐渐增大 B B两极板间的电场强度将逐渐增大两极板间的电场强度将逐渐增大 C C两极板间电压将保持不变两极板间电压将保持不变 D D两极板上带电荷量不变两极板上带电荷量不变3.3.图所示是一个由电池、电阻图所示是一个由电池、电阻R R与平行板电与平行板电容器组成的串联电路在增大电容器两极板容器组成的串联电路在增大电容器两极板间距的过程中间距的过程中(提示：电路中有电荷的定向提示：电路中有电荷的定向移动就形成电流，电流方向与电子定向移动移动就形成电流，电流方向与电子定向移动的方向相反的方向相反)()()A A电阻电阻R R中没有电流中没有电流 B B电容器的电容变小电容器的电容变小 C C电阻电阻R R中有从中有从a a流向流向b b的电流的电流 D D电阻电阻R R中有从中有从b b流向流向a a的电流的电流1.1.图所示为有两个量程的电压表，当使用图所示为有两个量程的电压表，当使用a a、b b两端点时，量程为两端点时，量程为10V10V；当使用；当使用b b、c c两端点时，两端点时，量程为量程为100V100V。已知电流表的内阻。已知电流表的内阻RgRg为为500 500 ，满偏电流满偏电流IgIg为为lmAlmA，求，求R R1 1和和R R2 2的电阻值。的电阻值。2.2.一个内阻为一个内阻为1000 1000 的电流表允许通的电流表允许通过的最大电流为过的最大电流为50 A50 A。如果把它改装成。如果把它改装成量程为量程为5V5V的电压表应怎样改装的电压表应怎样改装?3.3.一个内阻为一个内阻为100 100 的电流表允许通的电流表允许通过的最大电流为过的最大电流为500 A500 A。如果把它改装。如果把它改装成量程为成量程为2.5A2.5A的电流表应怎样改装的电流表应怎样改装?用一只高阻值的电压表和电阻箱用一只高阻值的电压表和电阻箱,可以测出电源可以测出电源的电动势和内阻。按图所示连接电路，先闭合的电动势和内阻。按图所示连接电路，先闭合S S1 1,从电压表中读得从电压表中读得U U1 1=2V=2V；再闭合；再闭合S S2 2，改变电阻箱的，改变电阻箱的电阻，当电阻，当R=24 R=24 时，时，U U2 2=lV=lV。请根据上述数据计算。请根据上述数据计算电池的电动势电池的电动势E E和内阻和内阻r?r?