示波管的原理
高一物理 电专题提升 专题12 带电粒子在电场中运动的综合问题
专题12 带电粒子在电场中运动的综合问题一：专题概述示波管的工作原理1．如果在偏转电极XX′和YY′之间都没有加电压，则电子枪射出的电子束沿直线运动,打在荧光屏中心，在那里产生一个亮斑．2．YY′上加的是待显示的信号电压．XX′上是机器自身产生的锯齿形电压,叫做扫描电压，若所加扫描电压和信号电压的周期相同，就可以在荧光屏上得到待测信号在一个周期内随时间变化的稳定图象。
(如图1）电场中的力电综合问题1．动力学的观点（1）由于匀强电场中带电粒子所受电场力和重力都是恒力，可用正交分解法．（2)综合运用牛顿运动定律和匀变速直线运动公式，注意受力分析要全面，特别注意重力是否需要考虑的问题．2．能量的观点(1)运用动能定理,注意过程分析要全面，准确求出过程中的所有力做的功，判断选用分过程还是全过程使用动能定理．（2）运用能量守恒定律,注意题目中有哪些形式的能量出现．二：典例精讲1．示波管的工作原理典例1：示波器可以用来观察电信号随时间变化的情况，其核心部件是示波管,其原理图如下, XX'为水平偏转电极，YY'为竖直偏转电极。
以下说法正确的是（）A. XX'加图3波形电压、YY'不加信号电压，屏上在两个位置出现亮点B。
XX'加图2波形电压、YY'加图1波形电压,屏上将出现两条竖直亮线C。
XX'加图4波形电压、YY'加图2波形电压,屏上将出现一条竖直亮线D。
XX'加图4波形电压、YY'加图3波形电压,屏上将出现图1所示图线【答案】A2．带电粒子在复合场中的应用问题典例2：美国科学家密立根通过油滴实验首次测得电子的电荷量。
油滴实验的原理如图所示，两块水平放置的平行金属板与电源相连，上、下板分别带正、负电荷。
油滴从喷雾器喷出后,由于摩擦而带电，经上板中央小孔落到两板间的匀强电场中,通过显微镜可以观察到油滴的运动情况，两金属板间的距离为d,忽略空气对油滴的浮力和阻力作用。
示波管原理图课件
05
示波管维护与保养
使用注意事项
01
避免在示波管上施加过 大的电压或电流，以防 损坏。
02
避免在示波管上施加过 高频率的信号，以防产 生谐振或过载。
03
避免在示波管上施加含 有杂波或噪声的信号， 以防影响测量精度。
04
定期检查示波管的电气 连接是否良好，以防出 现接触不良或短路。
清洁与保养
01
02
03
04
使用干燥、柔软的布擦拭示波 管表面，以防灰尘或污垢影响
测量精度。
定期清洗示波管的聚焦电极和 偏转电极，以防出现电弧或打
火现象。
定期检查示波管的灯丝是否完 好，以防影响使用寿命。
定期检查示波管的管座是否松 动或损坏，以防影响测量精度
。
更换部件
当示波管的灯丝损坏时，需要更换灯 丝。
当示波管的管座松动或损坏时，需要 更换管座。
科研领域
用于测试和研究各种物理现象 和化学反应，如电磁波、声波
等。
02
示波管工作原理
示波管结构
示波管主要由电子枪、偏转系 统和荧光屏三个部分组成。
电子枪产生电子束，偏转系统 控制电子束的运动轨迹，荧光 屏则用于显示电子束打在屏幕 上的位置。
示波管的管壳内通常填充有真 空，以减少空气阻力对电子束 运动的影响。
当示波管的聚焦电极或偏转电极磨损 严重时，需要更换电极。
当示波管的电源线或信号线损坏时， 需要更换电线。
THANKS
感谢观看
电源电路分析
对电源电路的组成、工作 原理和电路参数进行详细 解读，帮助理解示波器的 工作基础。
电源电路故障排除
针对电源电路可能出现的 问题，提供相应的故障排 除方法和技巧。
高中物理每日一点十题之示波管
高中物理每日一点十题之示波管一知识点1.构造：示波管主要是由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成，管内抽成真空.(如图)2.作用(1)电子枪的作用是产生高速飞行的一束电子.(2)示波管的YY′偏转电极上加的是待测的信号电压(图乙).XX′偏转电极通常接入仪器自身产生的锯齿形电压(图甲)，叫作扫描电压.(3)荧光屏的作用是显示电子的偏转情况.3.电子束打在荧光屏上各种情况（1）如果在偏转电极XX′之间和偏转电极YY′之间都没有加电压，电子束从电子枪射出后打在荧光屏上的屏的中心（如图1所示）.（2）如果仅在XX′之间加上扫描电压，荧光屏上会看到水平直线（如图2所示）.（3）如果仅在YY′之间加上信号电压，荧光屏上会看到竖直直线（如图3所示）.（4）如果同时在XX′，YY′之间加上扫描电压和信号电压，荧光屏上会看到正弦曲线（如图4所示）.（1）（2）（3）（4）十道练习题（含答案）一、单选题（共7小题）1. 如图所示的示波管，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时，电子枪发射的电子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标系的O点，其中x轴与XX′电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与YY′电场的场强方向重合，y轴正方向竖直向上)．若要电子打在图示坐标系的第Ⅲ象限，则( )A.X、Y极接电源的正极，X′、Y′接电源的负极B.X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极C.X′、Y极接电源的正极，X、Y′接电源的负极D.X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极2. 关于带电粒子(不计重力)在匀强电场中的运动情况，下列说法正确的是( )A. 一定是匀变速运动B. 不可能做匀减速运动C. 一定做曲线运动D. 可能做匀变速直线运动，不可能做匀变速曲线运动3. 图甲为示波管的原理图．如果在电极YY′之间所加的电压按图乙所示的规律变化，在电极XX′之间所加的电压按图丙所示的规律变化，则在荧光屏上会看到的图形是( )A. B. C. D.4. 如图所示，在匀强电场E中，一带电粒子(不计重力)－q的初速度v0恰与电场线方向相同，则带电粒子－q在开始运动后，将( )A. 沿电场线方向做匀加速直线运动B. 沿电场线方向做变加速直线运动C. 沿电场线方向做匀减速直线运动D. 偏离电场线方向做曲线运动5. 一带电粒子在电场中只受到电场力作用时，它不可能出现的运动状态是( )A. 匀速直线运动B. 匀加速直线运动C. 匀变速曲线运动D. 匀速圆周运动6. 如图所示，在匀强电场E中，一带电粒子－q的初速度v0恰与电场线方向相同，则带电粒子－q在开始运动后，将( )A. 沿电场线方向做匀加速直线运动B. 沿电场线方向做变加速直线运动C. 沿电场线方向做匀减速直线运动D. 偏离电场线方向做曲线运动7. 如图所示，是一个示波器工作原理图，电子经过加速后以速度v0垂直进入偏转电场，离开电场时偏转量是h，两平行板间距离为d，电势差为U，板长为l，每单位电压引起的偏移量(h/U)叫示波器的灵敏度．若要提高其灵敏度，可采用下列办法中的( )A. 增大两极板间的电压B. 尽可能使板长l做得短些C. 尽可能使板间距离d减小些D. 使电子入射速度v0大些二、多选题（共3小题）8. 如图是示波管的原理图．它由电子枪、偏转电极(XX′和YY′)、荧光屏组成，管内抽成真空．给电子枪通电后，如果在偏转电极XX′和YY′上都没有加电压，电子束将打在荧光屏的中心O点，在那里产生一个亮斑．下列说法正确的是( )A. 要想让亮斑沿OY向上移动，需在偏转电极YY′上加电压，且Y′比Y电势高B. 要想让亮斑移到荧光屏的右上方，需在偏转电极XX′、YY′上加电压，且X比X′电势高、Y比Y′电势高C. 要想在荧光屏上出现一条水平亮线，需在偏转电极XX′上加特定的周期性变化的电压(扫描电压)D. 要想在荧光屏上出现一条正弦曲线，需在偏转电极XX′上加适当频率的扫描电压、在偏转电极YY′上加按正弦规律变化的电压9. 一台正常工作的示波管，突然发现荧光屏上画面的高度缩小，则产生故障的原因可能是( )A. 加速电压突然变大B. 加速电压突然变小C. 偏转电压突然变大D. 偏转电压突然变小10. 示波管的构造如图所示．如果在荧光屏上P点出现亮斑，那么示波管中的( )A.极板X应带正电B. 极板X′应带正电C. 极板Y应带正电D. 极板Y′应带正电1. 【答案】D【解析】若要使电子打在题图所示坐标系的第Ⅲ象限，电子在x轴上向负方向偏转，则应使X′接正极，X接负极；电子在y轴上也向负方向偏转，则应使Y′接正极，Y接负极，所以选项D正确2. 【答案】A【解析】带电粒子在匀强电场中受恒定合外力(电场力)作用，一定做匀变速运动，初速度与合外力共线时，做直线运动，不共线时做曲线运动，选项A正确，选项B、C、D错误3. 【答案】B【解析】由于电极XX′之间所加的是扫描电压，电极YY′之间所加的电压为信号电压，所以荧光屏上会看到B选项所示的图形4. 【答案】C【解析】在匀强电场E中，带电粒子所受静电力为恒力．带电粒子受到与运动方向相反的恒定的电场力作用，产生与运动方向相反的恒定的加速度，因此，带电粒子－q在开始运动后，将沿电场线做匀减速直线运动5. 【答案】A【解析】在电场力的作用下，说明电荷受到的合外力的大小为电场力，不为零，所以选项A不可能；当电荷在匀强电场中由静止释放后，电荷做匀加速直线运动，选项B可能；当电荷垂直进入匀强电场后，电荷做类平抛运动，选项C可能；正电荷周围的负电荷只在电场力作用下且电场力恰好充当向心力时，可以做匀速圆周运动，选项D可能6. 【答案】C【解析】在匀强电场E中，带电粒子所受电场力为恒力．带电粒子受到与运动方向相反的恒定的电场力作用，产生与运动方向相反的恒定的加速度，因此，带电粒子－q在开始运动后，将沿电场线做匀减速直线运动7. 【答案】C【解析】题是一个通过计算进行选择的问题．因为h＝at2＝(a＝，t＝)，所以，＝.要使灵敏度大些，选项中合乎要求的只有C8. 【答案】BCD【解析】要想让亮斑沿OY向上移动，电子受力向Y方向，即电场方向为YY′，即Y电势高，A项错误；要想让亮斑移到荧光屏的右上方，同理Y为高电势，X为高电势才可，B项正确；要想在荧光屏上出现一条水平亮线，说明电子只在XX′方向偏转，当然要在这个方向加扫描电压，C项正确；要想在荧光屏上出现一条正弦曲线，就是水平与竖直方向都要有偏转电压，所以D项正确．综述本题选项为B、C、D.9. 【答案】AD【解析】若加速电压为U1，偏转电压为U2，则在加速电场中qU1＝mv，在偏转电场中a＝，L ＝v0t，y＝at2，所以y＝，画面高度缩小，说明粒子的最大偏转位移减小，由上式分析可得，可能是加速电压U1增大，也可能是偏转电压U2减小，选项A、D正确10. 【答案】AC【解析】根据亮斑的位置，电子偏向XY区间，说明电子受到电场力作用发生了偏转，因此极板X、极板Y均应带正电．。
示波管的使用原理
示波管的使用原理示波管是用于观察和测量电信号波形的一种仪器。
它通过显示电压随时间变化的波形，可以帮助电子工程师或电路设计者进行信号分析、故障排除和波形显示等工作。
示波管的使用原理涉及到电子束发射、偏转和显示等多个方面，下面将详细介绍。
示波管的基本构成由电子枪、偏转系统和荧光屏等组成。
电子枪是示波管的核心部件，它负责发射并聚焦电子束，产生亮点在荧光屏上显示出信号波形。
电子枪一般由阴极、加热丝和聚焦系统组成。
阴极是电子束的发射源，当加热丝加热到一定温度时，阴极会释放出电子。
电子经过聚焦系统的聚焦电极，使电子束变得更加集中和稳定，以便能够更准确地照射到荧光屏的特定位置。
示波管的偏转系统负责控制电子束的水平和垂直偏转，使其能够在荧光屏上绘制出符合输入信号变化的波形。
偏转系统一般由水平偏转和垂直偏转两部分组成。
水平偏转系统控制电子束在水平方向上的偏转，它一般由水平除去偏转板和水平扫描发生器组成。
垂直偏转系统控制电子束在垂直方向上的偏转，它一般由垂直偏转板和垂直扫描发生器组成。
水平和垂直偏转系统通过扫描发生器产生并控制扫描电压，使电子束能够在荧光屏上画出符合输入信号的波形。
示波管的显示部分是荧光屏，它能够发出荧光光线来显示电子束的位置。
荧光屏一般由荧光物质覆盖在玻璃内部，当电子束照射到荧光屏上时，荧光物质会被电子束激发，发出可见光。
荧光屏上有不同的荧光物质涂层，可以发出不同颜色的光线，例如绿色、蓝色或白色等。
荧光屏上还有标尺和刻度线，用于读取波形的幅度和时间。
示波管的使用原理是基于电子束在电场和磁场的作用下产生偏转，从而绘制出输入信号的波形。
当电子束经过偏转系统时，根据控制信号的变化，电子束的位置会发生偏转。
水平和垂直偏转系统分别控制电子束在水平和垂直方向上的偏转，使电子束能够在荧光屏上画出连续的线条。
当输入信号的电压变化时，扫描发生器会产生相应的水平和垂直扫描电压，使电子束在荧光屏上的位置随输入信号的变化而变化，从而绘制出输入信号的波形。
示波管的原理和应用
示例波管的原理和应用1. 示波管的原理示波管是一种用于显示电信号波形的电子器件。
它根据电子束的扫描和偏转方式，可以显示出电信号的幅度、频率和时间等信息。
示波管的原理基于电子束在电场和磁场的作用下发生偏转和扫描，从而在荧光屏上形成波形。
1.1 热阴极电子发射示波管的基本原理之一是利用热阴极产生电子发射。
热阴极通电后，由于阴极丝受热，阴极表面所包含的电子获得足够的能量，克服阴极表面的束缚力而被发射出来。
1.2 电子束的偏转和扫描示波管中，电子束通过电场和磁场的作用实现偏转并完成扫描。
在水平方向上，通过施加电压使电子束水平偏转，从而在荧光屏上显示出时间的变化；在垂直方向上，通过施加垂直偏转电压使电子束垂直偏转，从而在荧光屏上显示出电信号的幅度。
1.3 荧光屏的显示荧光屏是示波管屏幕的一部分，它能够发光。
当电子束扫描到荧光屏上时，被激发的荧光屏发出可见光，形成波形图案。
2. 示波管的应用示波管在电子领域有着广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：2.1 电路故障排除示波管能够显示电路信号的波形，因此在电路故障排除过程中非常有用。
通过观察示波管上的波形图案，可以判断故障出现的位置和原因，从而快速修复电路故障。
2.2 波形显示和分析示波管可以用于观察和分析各种电信号的波形特征，包括电压波形、频率波形、脉冲波形等。
这对于电子工程师来说非常重要，可以帮助他们设计和调试电路。
2.3 数据采集和记录示波管可以与数据采集设备配合使用，实现对电信号的实时采集和记录。
这在科学实验、工业监测等领域具有重要意义，可以帮助人们收集并分析大量的数据。
2.4 示教和演示示波管是电子教学和演示中常用的工具之一。
通过示波管的实时波形显示，可以直观地展示电信号的特征。
这对于教学和演示过程中的讲解和理解非常有帮助。
2.5 音频和视频设备调试示波管在音频和视频设备调试中也有广泛应用。
通过观察示波管上的波形，可以确保音频和视频信号传输的准确性和稳定性，帮助工程师完成设备调试和优化。
示波管及工作原理
B、极板X′应带正电 D、极板Y′应带正电
解析：在XX′方向上向X方向偏转，X带正电，A对B错；在YY′方向 上向Y方向偏转，Y带正电，C对D错。
示波管及工作原理
创新微课
练习：在一次使用示波器的过程中，某同学欲按要求先在荧光屏上调
出亮斑，为此，他进行了如下操作：首先将辉度旋钮逆时针转到底，
竖直位移和水平位移旋钮转到某位置，将衰减调节旋钮置于1 000挡，
D、辅助聚焦旋钮
示波管及工作原理
创新微课
如图所示的示波管，当两偏转电极XX′、YY′电压为零时，电子枪发射的电
子经加速电场加速后会打在荧光屏上的正中间(图示坐标的O点，其中x轴
与XX′电场的场强方向重合，x轴正方向垂直于纸面向里，y轴与YY′电场的
场强方向重合)、若要电子打在图示坐标的第Ⅲ象限，则( D ) A、X、Y极接电源的正极，X′、Y′接电源的负极 B、X、Y′极接电源的正极，X′、Y接电源的负极 C、X′、Y极接电源的正极，X、Y′接电源的负极 D、X′、Y′极接电源的正极，X、Y接电源的负极
扫描范围旋钮置于“外X”挡，然后打开电源开关(指示灯亮)，过2 min
后，顺时针旋转辉度调节旋钮，结果屏上始终无亮斑出现(示波器完
好)。那么，他应再调节下列哪个旋钮才有可能在屏上出现亮斑( AB )
A、竖直位移旋钮 B、水平位移旋钮 C、聚焦调节旋钮
可能是XY位移旋钮，没有调节好，故需要旋 转竖直位移旋钮和水平位移旋钮
创新微课 现在开始
示波管及工作原理
示波管及工作原理
示波管的结构
创新微课
示波管及工作原理
示 波 管 的 原 理
创新微课
示波管及工作原理
创新微课
例题：示波管是示波器的核心部件，它由电子枪、偏转电极和荧光
8sj31j示波管参数
8sj31j示波管参数（原创版）目录1.示波管参数概述2.8SJ31J 示波管的主要参数3.8SJ31J 示波管参数的详细说明4.8SJ31J 示波管参数的应用正文一、示波管参数概述示波管是一种用于显示信号波形的电子元器件，广泛应用于各种电子设备中。
通过示波管，我们可以直观地观察和分析信号的振幅、频率、相位等特性。
示波管参数则是描述示波管性能和特性的各项指标，对于选择和使用示波管具有重要意义。
二、8SJ31J 示波管的主要参数8SJ31J 是一款常见的示波管型号，其主要参数包括以下几个方面：1.类型：根据显示波形的形式，示波管可以分为模拟示波管和数字示波管。
8SJ31J 属于模拟示波管。
2.工作原理：示波管的工作原理主要分为磁电式和电光式。
8SJ31J 采用磁电式工作原理。
3.屏幕尺寸：屏幕尺寸是指示波管显示波形的有效区域。
8SJ31J 的屏幕尺寸为 8 英寸。
4.分辨率：分辨率是指示波管对波形的显示精度，通常用横纵向刻度数表示。
8SJ31J 的分辨率为 800*400。
5.带宽：带宽是指示波管能显示信号的最大频率范围。
8SJ31J 的带宽为 20MHz。
6.灵敏度：灵敏度是指示波管对输入信号的响应程度，单位为 mV/div。
8SJ31J 的灵敏度为 50mV/div。
三、8SJ31J 示波管参数的详细说明1.类型：8SJ31J 属于模拟示波管，模拟示波管的优点是显示波形连续，能够真实反映信号的波形特征。
2.工作原理：8SJ31J 采用磁电式工作原理，磁电式示波管具有结构简单、稳定性好、响应速度快等特点。
3.屏幕尺寸：8SJ31J 的屏幕尺寸为 8 英寸，适中的屏幕尺寸可以满足大多数应用场景的需求。
4.分辨率：8SJ31J 的分辨率为 800*400，较高的分辨率可以获得更清晰的波形显示。
5.带宽：8SJ31J 的带宽为 20MHz，适用于观察高频信号。
6.灵敏度：8SJ31J 的灵敏度为 50mV/div，适中的灵敏度可以满足大多数应用场景的需求。
三精考点之高中物理选修3-1最基础考点系列：考点12 示波管 含解析 精品
示波管(选修3-1第一章：静电场的第九节带电粒子在电场中的运动)★★★○○示波管构造及功能(如图所示)①电子枪：发射并加速电子。
②偏转电极YY′：使电子束竖直偏转(加信号电压)；偏转电极XX′：使电子束水平偏转(加扫描电压)。
示波管的工作原理偏转电极XX′和YY′不加电压，电子打到屏幕中心；若只在XX′之间加电压，电子只在X 方向偏转；若只在YY′之间加电压，电子只在Y方向偏转；若XX′加扫描电压，YY′加信号电压，屏上会出现随信号而变化的图象。
（2016北京石景山1模）示波器是一种用来观察电信号的电子仪器，其核心部件是示波管，下图是示波管的原理图。
示波管由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空。
电子从灯丝K发射出来（初速度可不计），经电压为U0的加速电场加速后，以垂直于偏转电场的方向先后进入偏转电极YY'、XX'。
当偏转电极XX´、YY´上都不加电压时，电子束从电子枪射出后，沿直线运动，打在荧光屏的中心O 点，在那里产生一个亮斑。
若要荧光屏上的A 点出现亮斑，则A ．电极X 、Y 接电源的正极，X´、Y´接电源的负极B ．电极X 、Y´接电源的正极，X´、Y 接电源的负极C ．电极X´、Y 接电源的正极，X 、Y´接电源的负极D ．电极X´、Y´接电源的正极，X 、Y 接电源的负极 【答案】B1、在示波管中，2s 内有6×1013个电子通过横截面大小不知的电子枪，则示波管中电流大小为A 、4.8×10-6AB 、3×10-13AC 、9.6×10-6AD 、无法确定【答案】A【精细解读】电流等于单位时间内通过导体横截面的电量A sC t ne t q I 61923108.42106.1106--⨯=⨯⨯⨯===，A 对；2、示波管工作时，电子经电压U 1加速后以速度v 0垂直进入偏转电场，离开电场时的偏转量是h ，两平行板间距离为d ，电势差是U 2，板长是L .为提高示波管的灵敏度(每单位电压引起的偏转量)，可采用以下哪些方法( )A ．增大两板间电势差U 2B ．尽可能使板长L 短一些C ．使加速电压U 1升高一些D ．尽可能使板距d 小一些 【答案】D甲 示波管的结构 乙 荧光屏（甲图中从右向左看）A 电子枪 偏转电极X X'Y Y'Y'YX'荧光屏O K- +U 0 O【精细解读】在加速电场中2112eU mv =，偏转电场中，221,,2eU L t y at a v md===，联立可得2214U L y U d =，提高示波管的灵敏度，即增大2y U ，又2214y L U U d=所以L 长一些，U 1降低一些，d 小一些，D 对。
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示波管的原理
示波管是一种电子设备，广泛应用于电子仪器和通信系统中。
它的工作原理基于电子束的控制和观察，并且能够将电信号转换为可见的图像。
下面将介绍示波管的工作原理。
示波管的核心部件是电子枪和荧光屏。
电子枪主要由电子发射器、聚焦器和偏转系统组成。
当示波管通电时，电子枪中的电子发射器会发射出高速电子流。
然后，通过聚焦器的作用，电子束会被聚集成一束。
在电子束进入示波管的荧光屏之前，会经过偏转系统。
偏转系统包括了水平和垂直偏转板，用于控制电子束在荧光屏上的位置。
通过改变偏转板的电势，可以使电子束水平和垂直地移动，从而在荧光屏上形成不同的图像。
荧光屏上覆盖了一层荧光物质，这种物质可以在电子束照射下发光。
当电子束击中荧光屏时，荧光物质会被激发并发出亮光。
由于电子束的位置是由偏转系统控制的，因此可以在荧光屏上形成各种不同的亮点和图案。
示波管通过改变电子束的位置和强度，可以显示和测量不同的电信号波形形状。
示波管常用于电子仪器中，如示波器和示波发生器，用于观察和分析各种电信号的波形特征。
它也被广泛应用于电视和计算机显示器等领域。
总之，示波管利用电子束的控制和观察，将电信号转换为可见的图像。
它的工作原理基于电子束的发射、偏转和荧光发光，
通过调节电子束的位置和强度，能够显示和测量不同的电信号波形形状。