文档介绍：对“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验仪器的保护及改进
韦冬梅 摘 要: “用描迹法画出电场中平面上的等势线”的学生实验中灵敏电流计损坏严重,本文作者对损坏原因进行了深入分析,找到了仪器损坏的原因,并对描绘电场等势线实验演示对“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验仪器的保护及改进
韦冬梅 摘 要: “用描迹法画出电场中平面上的等势线”的学生实验中灵敏电流计损坏严重,本文作者对损坏原因进行了深入分析,找到了仪器损坏的原因,并对描绘电场等势线实验演示器进行了改造。
关键词: “用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验 描绘电场等势线实验演示器 灵敏电流计 改造
高中二年级物理的学生实验“用描迹法画出电场中平面上的等势线”,在实验中有的班级的学生对灵敏电流计损坏很严重,如何避免这种情况呢?我对灵敏电流计损坏的原因进行了深入的分析,终于找出了这个问题的主要原因:描绘电场等势线实验演示器的设计有一个小小的不合理的地方。后来我对所有的描绘电场等势线实验演示器进行了一个小改造,学生的实验使用情况表明:灵敏电流计得到了很好的保护。下面介绍一下我的做法。
先介绍一下这个实验。这个实验的目的是用描迹法描绘电场中平面上的等势线。其原理与方法是:直接描绘静电场中的等势线是比较困难的,但由于稳恒电流场遵从的规律在形式上和静电场相似,因此可以利用导电纸中的恒定电流场模拟真空中的静电场。具体的做法是将和静电场中带电体相同形状的电极,按带电导体的分布位置放在均匀的导电物质中,导电物质应是导电率不大的不良导体(导电纸)。在电极上加上一定电压(直流6伏)以后,导电物质中将形成稳定的电流场。实验中确定等势点的根据:当两点电势相等时,连接该两点间的导线上就无电流通过,否则将有电流从高电势点流向低电势点。所以当在电流场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为零时,与探针相连的电流计中通过的电流强度为零,从而可以通过探针找出电流场中的等势点,并依据等势点描出等势线。这个实验将要用到的实验器材有:;;;;;;;;。其实验步骤如下:
(1)在描绘电场等势线实验演示器上按顺序铺上白纸、复写纸、导电纸各一张。
(2)在导电纸上压上电极,接好电路。
(3)画两电极间的连线作为基准线,在基准线上大至分成六等分,得到五个基准点。
(4)合上开关后,将一个探针固定压在一个基准点,另一个探针在基准线的两侧移动,观察电流表的指示,当移到某点电流计示数为零时,此点即为基准点的等势点,稍用力将这点的位置复印到白纸上。如此在基准线的两侧各找5―7个等势点。
(5)换上另一个基准点后继续找该基准点的等势点,直到所有基准点都在基准线两侧找到5―7个等势点为止。
(6)取出白纸,沿各个基准点的等势点连成平滑的等势线,并依据等势线绘出若干条电力线。
从整个实验看,实验过程中必需注意:
(1)导电纸有导电物质的一面应该向上,这样电路才能保证畅通。
(2)在探测与某一基准点电势相等的其它各点时,与该基准点相接触的探针要固定不动,这样电势才能保证不变。
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