1.5节 匀强电场电势差和场强的关系__示波管
5.匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管原理
课堂小结
1、电势差 ：两点的电势之差，也叫电压
UAB A B
2、静电力做功与电势差的关系：WAB qU AB
3、电势差的单位：伏特 符号V
4、电势差是标量。
二、静电力做功与电势差的关系
电荷q从电场中A点移到B点，
A
B
UAB A B
U AB
EPA q
-
EPB q
U AB
1（EPA - EPB）
q
WAB q
WAB qU AB
不用考虑电荷移动的路 径。当静电力是变力时
用该公式较方便。
电势差与电势的比较：
概念 比较内容
电势 φ
电势差 U
课堂训练
1、关于电势差和静电力做功正确的是 ( BD )
A．电势差的大小由静电力在两点间移动电荷做的功 和电荷的电量决定 B．静电力在两点间移动电荷做功的多少由两点间的 电势差和该电荷的电量决定 C．电势差是矢量，静电力做的功是标量 D．在匀强电场中与电场线垂直方向上任意两点的电 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ差均为零
2、如图所示的电场中，A、B 两点间的电势差 UAB=20 V，将点电荷q =-2×10-9C，由A点移到
B点，静电力所做的功是多少 ？
WAB = -4.0×10-8J
例题1在电场中把 2.0×10-9C 的电荷从A 点移到 B 点，静电力做功1.5×10-7J 。再把这个电荷从 B 点移到 C 点，静电力做功 - 4.0×10-7 J 。 (1) A、B、C 三点中哪点电势最高？哪点电势最 低？ (2) A、B 间，B、C 间，A、C 间的电势差 各是多大？(3) 把 - 1.5×10-9 C 的电荷从 A 点
高中物理第一章5匀强电场中电势差与电场强的关系示波管原理教科31教科3
③若几种不同的带电粒子经同一电场加速之后再进入同一个偏
转电场,粒子离开偏转电场时的侧移位移、偏转角与粒子的 q、m 无
2 2
2
关,仅取决于加速电场和偏转电场.根据是 y= 4 , tan = 2 ,
1
其中1 为加速电场的电压, 2 为偏转电场的电压.
第十四页，共二十二页。
1
【例题1】 如图所示中A、B、C三点都在匀强电场中,已知
AC⊥BC,∠ABC=60°,BC=20 cm.把一个电荷(diànhè)量q=10-5 C的正电荷从A移
到B,电场力做功为零;从B移到C,电场力做功为-1.73×10-3 J,则该匀强电场的
电场强度大小和方向是(
)
A.865 V/m,垂直于AC向左
靠A板向上射入电场中,不计电子的重力.问电子能否射出电场?若能,计算
在电场中的偏转距离;若不能,在保持电压不变的情况下,B板至少平移多少,
电子才能射出电场?
思路:
第十八页，共二十二页。
解析:设电子(diànzǐ)能射出极板,
0.4
则 t= = 4×107 s=10-8 s,
0
水平方向加速度 a=
第二十一页，共二十二页。
内容(nèiróng)总结
5.匀强电场中电势差与电场强度(qiángdù)的关系 示波管原理。3.学会处理带电粒子在电场中的加速和偏
转问题.。对电势差与电场强度(qiángdù)的关系的理解。(1)在匀强电场中,同一方向上相同间距的两点间的电势
差都是相同的.。②用功能观点分析:粒子动能的变化量等于电场力做的功.。因此选项D正确,选项C错误.故选D.。
答案:7.6×10-16 J
No
教科版匀强电场中电势差与电场强度的关系__示波器原理概要
从力的角度： Ｗ= Fd = qEd 从能的角度： ①
A
d
B
E
Ｗ= qU
由 ① ② 两式得:
②
U = Ed
问题二、若不沿场强方向移动电荷？
/ WAB F AB U AB q q / E q AB / E AB q
.B
A
.
. B′
E
若用d表示A、B沿场强方向上的距离，则：
UE d
匀强电场中两点间的电势差等于场强 与这两点间沿电场力方向距离的乘积
说明： ①只适用于匀强电场 ②d：沿场强方向的距离
一、匀强电场中电势差与电场强度的关系
场强与电势差的关系 U Ed
【几点说明】1.适用条件:匀强电场 2.各物理量意义:(本式不带正负号) U—表示两点电势差(取绝对值) E—表示匀强电场的场强
UB=3V，UC=-3V，由此可得：D点的电势UD=
并在图中画出电场线
A D
B
C
【答案】 UD=9V.
EP q
电势
U AB A B
EP 电势能
WAB EPA EPB
WAB qU AB
电势差
U
U Ed
W
电场力的功 电场力
电场强度 E
F E q
电场力做 功与路径 无关
U 或 E d
d—表示两点间沿电场线方向的距离
3.场强的单位:1V/m=1N /C
U Ed 也可运用于非匀强电场定性分析
1．下列说法正确的是 （D ） A．由公式U = Ed 得，在电场中两点间电 势差等于场强与两点间距离的乘积 B．由公式E = U/d得，在匀强电场中沿电 场线方向上两点间距离越大，电场强度就 越小 C．在匀强电场中，任两点间电势差等于 场强和这两点间距离的乘积 D．公式U = Ed只适用匀强电场
3 1匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理
资阳市________学校高中物理学科导学案匀强电场中电势差与电场强度的关系示波管的原理课时：1高二年级编号5学习目标1．理解匀强电场中电势差与电场强度的关系U=Ed能够推导出这个关系式并进行运用。
2．定性了解示波管的原理。
学习任务电场强度是描述电场力性质的物理量，电势差是描述电场能的性质的物理量，那么，在匀强电场中电势差和电场强度有无关系呢？1．阅读P23、理论探讨：以匀强电场为例研究电势差与电场强度的关系（1）从电场力做功的角度推导出匀强电场中电势差和电场强度的系E=U/d，并说明式中各物理量的含义及公式的适用条件。
（2）从理论上推导说明：沿电场线的方向电势越来越低。
（3）沿垂直电场线方向电势如何变化？为什么？2独立完成P24例题3.阅读P24-26示波管原理：（1）示波管的作用是什么？其基本构造如何？（2）请分析电子在电子枪中的加速情况、电子在匀强电场中的偏转情况及电子离开偏转电极后的运动情况。
4.完成P26实验观察。
学习检测基础训练：完成P27练习与评价拓展训练：1．阅读理解P27-28发展空间。
2.a 、b 、c 、d 是匀强电场中的四个点，它们正好是一个矩形的四个顶点．电场线与矩形所在平面平行．已知a 点的电势为20V ，b 点的电势为24V ，d 点的电势为4V ，如图所示，则点的电势为()A ．4VB ．8VC ．12VD ．24V 3如图所示，MPQO 为有界的竖直向下的匀强电场，电场强度为E ，ACB 为光滑固定的半圆形轨道，轨道半径为R ，A 、B 为圆水平直径的两个端点，AC 为14圆弧．一个质量为m ，电荷量为－q 的带电小球，从A 点正上方高为H 处由静止释放，并从A 点沿切线进入半圆轨道．不计空气阻力及一切能量损失，关于带电小球的运动情况，下列说法正确的是（)A ．小球一定能从B 点离开轨道B ．小球在AC 部分可能做匀速圆周运动C ．若小球能从B 点离开，上升的高度一定小于HD ．小球到达C 点的速度可能为零4如图8所示，一电荷量为q 的带电粒子以一定的初速度由P 点射入匀强电场，入射方向与电场线垂直．粒子从Q 点射出电场时，其速度方向与电场线成30°角．已知匀强电场的宽度为d ，P 、Q 两点的电势差为U ，不计重力作用，设P 点的电势为零．则下列说法中正确的是()A ．带电粒子在Q 点的电势能为－qUB ．带电粒子带负电C ．此匀强电场的电场强度大小为E ＝23U3d 5.绝缘光滑水平面内有一圆形有界匀强电场，其俯视图如图9所示，图中xOy 所在平面与光滑水平面重合，电场方向与x 轴正向平行，电场的半径为R ＝2m ，圆心O 与坐标系的原点重合，场强E ＝2N/C.一带电荷量为q ＝－1×10－5C 、质量m ＝1×10－5kg 的粒子，由坐标原点O 处以速度v 0＝1m/s 沿y 轴正方向射入电场(重力不计)，求：(1)粒子在电场中运动的时间；(2)粒子出射点的位置坐标；(3)粒子射出时具有的动能．学习反思。
高中物理第一章6第5节匀强电场中电势差与电场强的关系示波管原理教科
定义
荷受到的电场力跟它的 动时，电场力所做的功
电量的比值
跟电荷电量的比值
定义式
E＝Fq
U＝Wq
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电场强度 E
电势差 U
引入意义
描述电场力的性质
描述电场能的性质
矢量，正电荷受力方向 标量，正负表示两点间
正负或方向
为 E 的方向
电势高低
(1)对于匀强电场 E＝Ud ；
③若几种不同的带电粒子经同一电场加速之后再进入同一个 偏转电场，粒子的侧移位移、偏转角与粒子的 q、m 无关，仅 取决于加速电场和偏转电场． y＝4l2UU12d，tan θ＝2lUU12d.其中 U1 为加速电场的电压，U2 为偏转电场的电压．
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第二十七页，共四十一页。
如图所示的电子射线管，阴极 K 发射电子，阳极 P 和阴极 K 间加上电 压后电子被加速．A、B 是偏向板，使 飞进的电子偏离．若已知 P、K 间所加电压 UPK＝2.5×103 V， 两极板长度 L＝6.0×10－2 m，板间距离 d＝3.6×10－2 m，所加电 压 UAB＝1 000 V，R＝3×10－2 m，电子质量 m＝9.1×10－31 kg， 电子的电荷量 e＝1.6×10－19 C．设从阴极出来的电子速度为零， 不计重力．求：
联系
(2)U 和 E 是描述电场性质的物理量，大小取决于
电场本身，与 F、q、W 无关
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2.关系式 U＝Ed 的应用 (1)定量计算 若用公式 U＝Ed 定量计算有关问题，则它只适用于匀强电 场．式中 d 为沿电场线方向的距离，由此可以得出以下两个常 用结论： ①在匀强电场中，长度相等且相互平行的两线段，对应端点间 电势差相等，如图甲所示，UAB＝UDC；
匀强电场中电势差与电场强度的关系 示波管原理(精编)
B AB C
F E A
B
C
O
O
t1 D
t2
A BC
D E F
F E
X
结论：扫描电压的周期与信 号电压的周期相等,在屏幕上 刚好显示一完整的波形
示波器图象
变型为：
Y
X
若只在YY ´间加持续变化的信号电压呢?
u
ql l y' U(L ) 2 mv 0 d 2
U
y' t
0 t
亮斑匀速移动
描述电场的物理量
电场力(F) F=Eq
移动电荷q电场力做功
电势能的变化 WAB=UABq
电
电场强度（E)
电荷
场
电势差(UAB)
电场线
等势面
【例题1】下列粒子从初速度为零的状态，经过电压为 U的电场后，那种粒子的速度最大？ A.质子
1 1
H
B.氘核
2 1
H
C.α粒子
4 2
He
D.钠离子
电子枪：发射及加速电子
示波器
偏转电极YY/：使电子束竖直偏转（加信号电压） XX/：使电子束水平偏转（加扫描电压） 荧光屏
U
加速电场
示波器的原理
产生高速飞 行的电子束 锯齿形扫 描电压
使电子沿x 方向偏移
待显示的 电压信号
使电子沿Y 方向偏移
可推导出：
y L l 2 y l 2
若信号电压
电场力做功为多少？
B
E A
【答案】 W=－1.6×10-9(J)
M
【例题4】如图所示，A、B、C、D是匀强电场中一正 方形的四个顶点。已知A、B、C三点的电势分别为 UA=15V，UB=3V，UC=-3V，由此可得：D点的电势 UD= V.