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京东 11.11 红包
【中学物理王超群】示波管的结构和原理,电子偏转情况的保姆级分析,3D Geogebra课件,如果你找到了更形象的模拟或更详细的讲解,请@我
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示波器的主要结构就是示波管,老式电视机的显像管原理也类似,都是通过偏转电场控制电子运动,使其打在荧光屏上特定位置,从而显示图样。 带电粒子在电磁场中偏转这个东西虽然初中物理不讲,但在高中,这是重点和难点,每年高考都要出大题的,毕竟它结合了电磁、力学、运动学、功能关系等,可谓高中物理学科内综合的集大成者,具有天然的“命题优势”。解答这类问题,分析粒子的运动轨迹是核心,但这对学生的数学水平以及空间想象能力是很大的挑战,所以教学中如果能用软件把粒子的轨迹给动态、直观地演示出来就再好不过了。网上类似的模拟很多,用各种软件的都有,效果也都非常漂亮。 我很早的时候就想用geogebra来做一个示波管的模型,奈何一是当时自己的技术还不成熟,二是其实我不教高中,这不是我教学的“刚需”,所以一直也就没做。不过这两天自己因为新冠疫情封控在家,比较清闲,所以就把它给搞出来了,大概两天,10小时+,还是很有成就感的。我觉得这即使不是全网最好的示波管模拟,也一定是交互控制和展示做得出类拔萃的——毕竟我在制作ggb课件的时候,思考的不是如何“理”解示波管,而是如何“讲”解示波管。 【观看指南】 【P1】是简短、流畅的预览,快速演示了几种典型情况,没有啰嗦的讲解,适合在不求甚解的情况下欣赏动态效果。 【P2】是正式讲解之前的唠嗑,我聊了聊洛阳这几天的疫情,不感兴趣的可以跳过。(追评:别在意了,P2没过审,视频已替换) 【P3】是理论知识的复习,主要推导了电子在匀强电场中做类平抛运动的位移偏转角和速度偏转角,主要是想说明“亮点相对于屏幕中心的偏移量跟偏转电压成正比”,这是理解屏幕图样的第一个关键。高中生对此很熟练者亦可跳过,不太明白的可以详看学习。 【P4】可以算作是课件的介绍,同时在它的后半部分强调了“扫描过程中任意时刻单个电子运动的“瞬时性”,意思是虽然大尺度时间范围内(比如一个扫描周期)偏转电压可能是变化的,但在任意一个电子经过极板区域的过程中(时间很短暂,因为电子很快),可以认为电压不变,极板间是匀强电场。我不知道高中老师怎么看待这一点,反正我觉得这是理解屏幕图样的另一个关键。 【P5】展示了几种典型的偏转电压对应的屏幕图样,比如正弦、方波,简谐运动、利萨如图等。高中生首次学习这个知识的话,观看时可以在适当位置暂停,根据输入的Ux、Uy的函数类型,对接下来得显示结果进行“预判”,再继续播放视频,验证自己的答案,这样做可以增进、强化我们的理解。 【P6】是第二天补录的一个快速操作说明。 P.S. 【P4】中间有一个长达6、7分钟的花絮,我特意保留下来的。
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