文档介绍：德胜学校高二物理校本学案静电场中等势线的描绘
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一、实验目的:用描迹法画出电场中一个平面上的等势线.
二、实验原理:利用导电纸中的恒定电流场模拟真空中的静电场,当在场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为零时,,并依据等势点描出等势线.
三、实验器材:学生用低压电源或电池组、灵敏电流计、开关、导电纸、白纸、复写纸、圆柱形金属电极2个、探针2个、图钉、导线若干、木板.
四、实验步骤:
1、安装:在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张,导电纸有导电物质的一面向上,再用图钉把它们一起固定在木板上(如图). cm,电压约为6 .
2、选基准点:在导电纸平面两极的连线上,选取间距大致相等的5个点作为基准点,并用探针把它们的位置复印在白纸上.
3、探测等势点:将两个探针分别拿在左、右手中,用左手中的探针跟导电纸上的某一基准点接触,然后在导电纸平面两极连线的一侧,距此基准点约1 cm处再选1个点,在此点将右手拿着的探针跟导电纸接触,这时一般会看到电流表的指针有偏转,再左右移动探针的位置,直至找到一点,使电流表指针没有偏转为止,说明这个点跟基准点的电势相等,,在这个基准点的两侧,各探测出5个等势点,每个等势点大约相距1 ,探测出另外4个基准点的等势点.
4、画等势线:取出白纸,根据5组等势点画出5条平滑的曲线,它们就是等势线(下图).
方法点拨:
一、如何判断探针的移动方向
在寻找某一点的等势点时,若发现电流表指针不为零,可依据指针的偏转方向判断探针的移动方向:先由指针偏转方向判断电流的流向,由此可知两探针所接触的两点的电势高低,再由电场的分布特点来判断探针的移动方向.
例1如图所示为描绘电场中平面上等势线的装置,图中A、C、P、D、B等相邻两点间距相等,其中A、,(Ⅰ)接在D点,探针(Ⅱ)接在导电纸上某点时,电流表G指针向负接线柱一侧偏转,为了尽快寻得等势点,探针(Ⅱ)应向(选填“向左”或“向右”)移动.
五、实验注意事项
1、使用的电流表,应选择零刻度在中间,量程不能超过几百微安,在使用前,要判断清楚电流表指针偏转方向与通过的电流方向之间的关系.
2、如果用低压学生电源做实验,一定要注意把两电极接到直流输出端.
3、安放导电纸时,有导电物质的一面应向上.
4、安放电极时,不能太靠近导电纸的边缘;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.
5、寻找等势点时,要从基准点附近由近及远地逐渐推移,不可贸然进行大跨度地移动,以免电势差过大,发生电流计过载现象.
6、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,并不与等量异种点电荷电场的电场线分布相似.
例2、在“描绘电场中平面上等势线”实验中,配备了下列器材,应该选用的是(用器材前的字母表示)( )
V的交流电源
V的直流电源
V的直流电源