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示波管工作原理 * 宝鸡高新实验中学 付仓书 示波管的结构 电子枪 阴极 阳极 竖直偏转电极 水平偏转电极 荧光屏 互动探究 示波管结构 示波管原理图 Y L U1 + - S d θ Y2 Y1 电子是如何运动的呢？ 在偏转电场中? 匀变速曲线运动 出了偏转电场后? 匀速直线运动 如何求偏转位移呢？ 在加速场中? 加速运动 Y L U1 + - S d θ y1 y2 v0 v0 vy φ v v0 v⊥ φ y x v0 -q m l + + + + + + - - - - - - d U θ m l v0 d + + + + + + - - - - - - -q φ v v0 v⊥ φ y l/2 L U y/ 试推导偏转位移y/ 示波管工作原理 加速电场中：由动能定理 偏转电场中： 水平方向: 竖直方向:加速度 偏转电场中位移： 飞出偏转电场位移： 电子在荧光屏的位置： Y L U1 + - S d θ y1 y2 v0 v0 vy 或：由图知： 即：当U1一定时Y与U2成正比，所以示波管可以测电压。 分析可知示波管的灵敏度为 小结：改变U2可以控制电子打在荧光屏竖直方向的位置，改变Ux可以控制电子打在荧光屏水平方向的位置。 讨论探究 1、如果偏转板转过90°变成水平电场，这时偏转电压可以控制电子在什么方向的位置？ 2、如果在偏转电极Y、Y‘上加按正弦规律变化的电压U0=Umsinωt时，X、X‘上不加电压。光斑偏转位移Y按什么规律变化？由于视觉暂留荧光屏上实际出现什么现象？ 3、如果在荧光屏处是一个贴有方格纸的匀速转动且能接受到电子的圆筒，纸上出现什么现象？ 4、如果在X、X‘上加上如图（一）的电压，Y、Y‘上加上正弦交流电，且二者周期相同。荧光屏上出现什么现象？如果Tx=2TY情况又怎样？ UX t 0 UY （水平方向） （竖直亮线） （正弦曲线） （一个完整的正弦波、 两个完整的正弦波） （图一） (图二) Uy t Ux t 分析带电粒子随电压变化其位置情况 三、示波管的原理 产生高速飞行的电子束 待显示的电压信号 锯齿形扫描电压 使电子沿Y方向偏移 使电子沿x方向偏移 三、示波管的原理 1、如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y的电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？ 电子沿Y方向向上偏移 三、示波管的原理 1、如果在电极XX’之间不加电压，而在YY’之间加不变电压，使Y’的电势比Y高，电子将打在荧光屏的什么位置？ 电子沿Y方向向下偏移 三、示波管的原理 1、如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加不变电压，使Y的电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？ 如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，电子将打在荧光屏的什么位置？ 电子沿X方向向里偏移 三、示波管的原理 1、如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加不变电压，使Y的电势比Y’高，电子将打在荧光屏的什么位置？ 如果在电极 YY’之间不加电压，但在XX’之间加不变电压，使X’的电势比X高，电子将打在荧光屏的什么位置？ 电子沿X方向向外偏移 三、示波管的原理 2、如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？ 0tt1电子沿Y方向向上偏移 三、示波管的原理 2、如果在电极XX’之间不加电压，但在YY’之间加如图所示的交变电压，在荧光屏上会看到什么图形？ t1tt2电子沿Y方向向下偏移 三、示波管的原理 3、如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？ 0tt1电子沿Y方向向上偏，沿X方向向里偏 三、示波管的原理 3、如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？ t1tt2电子沿Y方向向下偏，沿X方向向里偏 三、示波管的原理 3、如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加不变电压，使X’的电势比X高，在荧光屏上会看到什么图形？ 电子沿Y方向向上向下偏，沿X方向向外偏 三、示波管的原理 4、如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加锯齿形扫描电压，在荧光屏上会看到什么图形？ X Y O A B C D E F A B C D E F A B O C t1 D E F t2 15、如图所示的示波管，如果在YY’之间加如图所示的交变电压，同时在XX’之间加如图所示的锯齿形电压，使X的电势比X’高，在荧光屏上会看到什么图形？ 例与练