高中物理用描迹法画出电场中平面上的等势线课件选修二.ppt

实验原理实验原理用描迹法画出电场中平面上的等势线用描迹法画出电场中平面上的等势线实验目的实验目的会用会用电流场电流场模拟模拟静电场静电场画等势面画等势面用两个铜电极模拟等量异种电荷，用灵敏电用两个铜电极模拟等量异种电荷，用灵敏电流计找等势点流计找等势点学生电源或电池组（电压约为学生电源或电池组（电压约为6V），），灵敏电流计，开关，导电纸，复写纸，灵敏电流计，开关，导电纸，复写纸，白纸，圆柱形金属电极两个，白纸，圆柱形金属电极两个，探针两支，导线若干，木板一块，探针两支，导线若干，木板一块，图钉，刻度尺等图钉，刻度尺等 实验器材实验器材实验步骤实验步骤:1．在平整的木板上，由下而上依次铺放白纸、复写纸、导电．在平整的木板上，由下而上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸有导电物质的一面要向上，用图钉把白纸、纸各一张，导电纸有导电物质的一面要向上，用图钉把白纸、复写纸和导电纸一起固定在木板上复写纸和导电纸一起固定在木板上2．在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极，两个电．在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极，两个电极之间的距离约为极之间的距离约为10cm，将两个电极分别与电压约为，将两个电极分别与电压约为6V的直的直流电源的正负极相接，作为流电源的正负极相接，作为“正电荷正电荷”和和“负电荷负电荷”，再把两，再把两根探针分别接到灵敏电流计的根探针分别接到灵敏电流计的“+”、、“-”接线柱上。

接线柱上3．在导电纸上画出两个电极的连线，在连线上取间距大致相．在导电纸上画出两个电极的连线，在连线上取间距大致相等的五个点作基准点等的五个点作基准点4．接通电源，将一探针跟某一基准点接触，然后在这一基准．接通电源，将一探针跟某一基准点接触，然后在这一基准点的一侧距此基准点约点的一侧距此基准点约1cm处再选一点，在此点将另一探针跟处再选一点，在此点将另一探针跟导电纸接触，这时可以找到一点使电流计的指针不发生偏转，导电纸接触，这时可以找到一点使电流计的指针不发生偏转，把这一点位置印在白纸上把这一点位置印在白纸上5．按步骤（．按步骤（4）的方法，在这个基准点的两侧逐步由近及）的方法，在这个基准点的两侧逐步由近及远地各探测出五个等势点，相邻两个等势点之间的距离约远地各探测出五个等势点，相邻两个等势点之间的距离约为为1cm 6．用同样的方法，探测出另外四个基准点的等势点．用同样的方法，探测出另外四个基准点的等势点7．断开电源，取出白纸，根据五个基准点的等势点，画出．断开电源，取出白纸，根据五个基准点的等势点，画出五条平滑的曲线，这就是五条等势线五条平滑的曲线，这就是五条等势线 注意事项：注意事项：1．电极与导电纸接触要良好，且与导电纸的相对位置不．电极与导电纸接触要良好，且与导电纸的相对位置不能改变。

能改变2．寻找等势点时，应从基准点附近由近及远地逐渐推移，．寻找等势点时，应从基准点附近由近及远地逐渐推移，不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流计过载现象计过载现象3．导电纸上所涂导电物质相当薄，故在寻找等势点时，．导电纸上所涂导电物质相当薄，故在寻找等势点时，不能用探针在导电纸上反复划动，而应采用点接触法不能用探针在导电纸上反复划动，而应采用点接触法4．探测等势点不要太靠近导电纸的边缘，因为实验是．探测等势点不要太靠近导电纸的边缘，因为实验是用电流场模拟静电场，导电纸边缘的电流方向与边界平行，用电流场模拟静电场，导电纸边缘的电流方向与边界平行，并不与等量异种电荷电场的电场线相似并不与等量异种电荷电场的电场线相似 例：如图所示，是描绘电场中等势线的实验装置，例：如图所示，是描绘电场中等势线的实验装置，⑴⑴图图中中A、、B为为___________；；⑵⑵当电流从标有当电流从标有“+”号的接号的接线柱流入灵敏电流计线柱流入灵敏电流计G时，其指针正向偏转，则当灵敏时，其指针正向偏转，则当灵敏电流计表针电流计表针______偏时，探针所接触的两点恰是等势点；偏时，探针所接触的两点恰是等势点；⑶⑶当探针当探针I接在接在D点，探针点，探针II接在某点时，表接在某点时，表G指针偏向指针偏向负接线柱一侧，为了寻得等电势点，探针负接线柱一侧，为了寻得等电势点，探针II应向应向 （填向左或向右）移。

填向左或向右）移ⅡⅠA N C D BⅡⅠA C D E BG提供了下列操作步骤，请指出有差错的步骤是提供了下列操作步骤，请指出有差错的步骤是?正确的步骤是正确的步骤是?①①在导电纸上画出两个电极的连线在导电纸上画出两个电极的连线②②将白纸、复写纸、导电纸依次铺放在木板上，并用图钉把三层将白纸、复写纸、导电纸依次铺放在木板上，并用图钉把三层固定在木板上固定在木板上③③把开关闭合把开关闭合④④把两个圆柱形电极平放在导电纸上，并通过开关分别与电源的把两个圆柱形电极平放在导电纸上，并通过开关分别与电源的正负极相连正负极相连⑤⑤在两个电极的连线上选取间距大致相等的五个基在两个电极的连线上选取间距大致相等的五个基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上⑥⑥将灵敏电流计的两个接线柱与两个探针相接将灵敏电流计的两个接线柱与两个探针相接⑦⑦将一个探针接在某个电极上，用另一个探针接触导电纸，探测将一个探针接在某个电极上，用另一个探针接触导电纸，探测出若干等势点，连接这些平滑曲线就是一条等势线出若干等势点，连接这些平滑曲线就是一条等势线⑧⑧将一个探针接触某个基准点不动，另一探针缓慢地反复移动，将一个探针接触某个基准点不动，另一探针缓慢地反复移动，当灵敏电流计示数为零时，用探针把这个等势点的位置复印在白当灵敏电流计示数为零时，用探针把这个等势点的位置复印在白纸上，用上述方法，在该基准点两侧各探出五个等势点。

纸上，用上述方法，在该基准点两侧各探出五个等势点⑨⑨探测出另外四个基准点的等势点探测出另外四个基准点的等势点⑩⑩断开电源，取下白纸，描出电场中的等势线断开电源，取下白纸，描出电场中的等势线②② ④④ ①① ⑤⑤ ⑥⑥ ③③ ⑧⑧ ⑨⑨ ⑩⑩ １、在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，在下列所给出的器材中，应１、在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，在下列所给出的器材中，应该选用的是该选用的是____________　　（用器材前的字母表示）　　（用器材前的字母表示） A. 6V的交流电源的交流电源 　　　　　　 B. 6V的直流电源的直流电源 　　　　C. 100V的直流电源的直流电源 D. 量程量程0～～0.5V、零刻度在刻度盘中央的电压表、零刻度在刻度盘中央的电压表 E. 量程量程0～～300μA、零刻度在刻度盘中央的电流表零刻度在刻度盘中央的电流表 （（1）在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序（自）在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序（自上而下）是：上而下）是：_______、、________、、_______。

（（2）在实验中，按下电键，接通电路若一个探针与基准点）在实验中，按下电键，接通电路若一个探针与基准点O接触，另一个探针接触，另一个探针已分别在基准点已分别在基准点O的两侧找到了实验所需要的两点的两侧找到了实验所需要的两点a和和b，如下图所示，则当此探针，如下图所示，则当此探针与与a点接触时，电表指针应点接触时，电表指针应____________（填（填“左偏左偏”、、“指零指零”或或“右偏右偏”）；）；当此探针与当此探针与b点接触时，电表的指针应点接触时，电表的指针应____________（填（填“左偏左偏”、、“指零指零”或或“右偏右偏”） 答案为：答案为：B、、E1）导电纸、复写纸、白纸导电纸、复写纸、白纸2）指零；指零指零；指零 ２、描绘电场中的等势线的实验装置如下图所示，如果２、描绘电场中的等势线的实验装置如下图所示，如果以以a和和b两个电极的连线为两个电极的连线为x轴，以轴，以a和和b连线的中垂线为连线的中垂线为y轴，轴，并将一个探针固定置于并将一个探针固定置于y轴上的某一点，合上开关轴上的某一点，合上开关S，则将，则将另一探针由另一探针由b电极处沿电极处沿x轴正方向移到轴正方向移到a电极的过程中，电极的过程中，灵敏电流表灵敏电流表G的指针与零刻度夹角的变化情况是：（的指针与零刻度夹角的变化情况是：（ 　　 ）） A. 逐渐增大逐渐增大　　B. 逐渐减小逐渐减小 C. 先变大后变小先变大后变小　　D. 先变小后变大先变小后变大答案：答案：D３、如图为描绘电场中等势线的装置，所用的电流计电流从３、如图为描绘电场中等势线的装置，所用的电流计电流从哪一接线柱流入，其指针就向哪一侧偏。

在寻找基准点哪一接线柱流入，其指针就向哪一侧偏在寻找基准点O的的另一等势点时，探针另一等势点时，探针I与与O点接触，另一探针点接触，另一探针II与导电纸上的与导电纸上的C点接触，电流计的指针向负接线柱一侧偏转，为了尽快探点接触，电流计的指针向负接线柱一侧偏转，为了尽快探测到新等势点，探针测到新等势点，探针II应由应由C点逐渐点逐渐(　　　　 ) A．向上移动　　　　．向上移动　　　　　　　　 B．向下移动　．向下移动　　　 　　C．向左移动　　　　　．向左移动　　　　　　　　　 D．向右移动．向右移动答案：答案：C。