全程复习广西专用高考物理一轮复习实验用描迹法画出电场中平面上的等势线.pptx

实验 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一个平面上的等势线用描迹法画出电场中一个平面上的等势线.用导电纸上形成的稳恒电流场模拟静电场：两探针与导电纸上用导电纸上形成的稳恒电流场模拟静电场：两探针与导电纸上电势相等的两点接触时，示数为零，借助电流计的这一点，找电势相等的两点接触时，示数为零，借助电流计的这一点，找到多个等势点描出等势线到多个等势点描出等势线.学生用低压直流电源或电池组（约学生用低压直流电源或电池组（约6 V6 V）、灵敏电流表、开关、）、灵敏电流表、开关、导电纸、复写纸、白纸、圆柱形金属电极两个、探针两个、图导电纸、复写纸、白纸、圆柱形金属电极两个、探针两个、图钉、导线若干、带固定螺杆的平整塑料板钉、导线若干、带固定螺杆的平整塑料板.1.1.器材安装器材安装（1 1）铺）铺“三纸三纸”：在平整的塑料板（或木板）上依次使白纸、：在平整的塑料板（或木板）上依次使白纸、复写纸、导电纸（将导电面朝上）穿过螺杆铺放，并用图钉固复写纸、导电纸（将导电面朝上）穿过螺杆铺放，并用图钉固定定.（2 2）固电极：将两个圆柱形铜电极）固电极：将两个圆柱形铜电极A A、B B分别套在螺杆上分别套在螺杆上,并用并用螺母拧紧（保证与导电纸接触完好），螺母拧紧（保证与导电纸接触完好），A A、B B相距约相距约10 cm.10 cm.（3 3）接线路：按如图所示连接电路）接线路：按如图所示连接电路.将电极将电极A A、B B分别与分别与6 V6 V的直流电源的正、负极相连接的直流电源的正、负极相连接.将两根探针分别接到电流计的将两根探针分别接到电流计的“+”+”、“-”-”接线柱上接线柱上.2.2.基准点选取基准点选取在导电纸上画两个电极的连线在导电纸上画两个电极的连线ABAB，在连线上取大致等距的五个，在连线上取大致等距的五个点点a a、b b、c c、d d、e e作基准点作基准点,并用探针把它们的位置复印在白纸并用探针把它们的位置复印在白纸上上.3.3.等势点探测等势点探测（1 1）接通电源）接通电源,将探针接触电极将探针接触电极A A，另一探针接触导电纸（注意，另一探针接触导电纸（注意跨度要小，保证电流表示数不要太大），判断出指针偏转方向跨度要小，保证电流表示数不要太大），判断出指针偏转方向与电流方向的关系与电流方向的关系.（2 2）将左手探针跟）将左手探针跟ABAB连线上某一基准点相接触连线上某一基准点相接触,然后在导电纸然后在导电纸平面平面ABAB连线旁距此基准点约连线旁距此基准点约1 cm1 cm处轻轻移动右手探针处轻轻移动右手探针,直到电流直到电流表指针不再发生偏转表指针不再发生偏转,用探针把这一点位置复印在白纸上用探针把这一点位置复印在白纸上.（3 3）按步骤（）按步骤（2 2）的方法在这个基准点两侧逐步由近及远地探）的方法在这个基准点两侧逐步由近及远地探测得到测得到4 48 8个等势点个等势点.（4 4）按同样的方法）按同样的方法,找出其余四个基准点的找出其余四个基准点的4 48 8个等势点，断个等势点，断开电源开电源.4.4.等势线描绘等势线描绘取出白纸取出白纸,根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲线根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲线,如图如图所示所示.1.1.电流表的精度是产生误差的主要因素之一电流表的精度是产生误差的主要因素之一2.2.导电纸是否符合要求也是产生误差的因素导电纸是否符合要求也是产生误差的因素.（导电纸电阻率应（导电纸电阻率应远大于金属电极的电阻率）远大于金属电极的电阻率）3.3.电极与导电纸接触不良造成误差电极与导电纸接触不良造成误差4.4.圆柱形电极的大小也会造成误差圆柱形电极的大小也会造成误差.（一般选用直径为（一般选用直径为1 cm1 cm的磨的磨平铜柱作电极）平铜柱作电极）1 1灵敏电流表必须选零刻度在中央的（对双量程灵敏电流表应灵敏电流表必须选零刻度在中央的（对双量程灵敏电流表应选较小的量程），电源必须是直流稳压电源，电压为选较小的量程），电源必须是直流稳压电源，电压为6 V6 V2 2电流表不要直接接在电源上，以防偶然出现的大电流烧坏电电流表不要直接接在电源上，以防偶然出现的大电流烧坏电流表流表3.3.几种纸的顺序：自下而上是白纸、复写纸、导电纸，其中导几种纸的顺序：自下而上是白纸、复写纸、导电纸，其中导电纸有导电物质的一面向上电纸有导电物质的一面向上4.4.两圆柱形金属电极要与导电纸良好接触，且不能太靠近导电两圆柱形金属电极要与导电纸良好接触，且不能太靠近导电纸边缘纸边缘5.5.寻找等势点的方法：应从基准点附近由近及远逐渐推移，不寻找等势点的方法：应从基准点附近由近及远逐渐推移，不能大幅度移动能大幅度移动6.6.导电纸上的导电物质很薄，寻找等势点时，不要用探针在导导电纸上的导电物质很薄，寻找等势点时，不要用探针在导电纸上划动，要用点触法电纸上划动，要用点触法1.1.本实验中可用电压表代替灵敏电流表本实验中可用电压表代替灵敏电流表实验原理、步骤相当，只是将第三步实验原理、步骤相当，只是将第三步“等势点探测等势点探测”作调整作调整.第第三步三步“等势点探测等势点探测”调整为：调整为：（1 1）将电压表负极接负极柱电极）将电压表负极接负极柱电极B B，电压表正极接一探针，电压表正极接一探针.（2 2）先测某基准点电压，然后在基准点左右两侧找使电压表读）先测某基准点电压，然后在基准点左右两侧找使电压表读数相同的点，该点即为等势点数相同的点，该点即为等势点.（3 3）依次变换基准点，找到相应的等势点）依次变换基准点，找到相应的等势点.2.2.电压表法与灵敏电流表法相比，有以下优劣电压表法与灵敏电流表法相比，有以下优劣（1 1）电压即电势差，用电压表法更便于理解接受，同时也易于）电压即电势差，用电压表法更便于理解接受，同时也易于寻找等势点寻找等势点.（更直观）（更直观）（2 2）电表的安全性更有保证，操作起来更方便、放心）电表的安全性更有保证，操作起来更方便、放心.（因电（因电压表内阻很大）压表内阻很大）（3 3）电压表法测出的误差大，不及灵敏电流表准确）电压表法测出的误差大，不及灵敏电流表准确.实验操作方法实验操作方法【例证例证1 1】在在“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”的实验中，的实验中，采用的装置如图甲所示在平整的木板上，由下而上依次铺放采用的装置如图甲所示在平整的木板上，由下而上依次铺放白纸、复写纸和导电纸，白纸、复写纸和导电纸，A A、B B为两个电极，分别接在路端电压为两个电极，分别接在路端电压为为6 V6 V的电源两端，的电源两端，A A接电源正极，接电源正极，B B接电源负极，在接电源负极，在A A、B B两点的两点的连线上，有连线上，有a a、b b、c c、d d、e e五个等间距的点五个等间距的点（1 1）五个基准点中，电势最低的点是：）五个基准点中，电势最低的点是：_._.（2 2）若用图乙中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔）若用图乙中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔（探针）分别接触图甲中的（探针）分别接触图甲中的d d、f f两点（两点（d d、f f连线和连线和A A、B B的连线的连线垂直）时，指针向左偏（若电流从红表笔流进时，指针向右偏）垂直）时，指针向左偏（若电流从红表笔流进时，指针向右偏），则电流表的红表笔接触在，则电流表的红表笔接触在_点点（3 3）若用图乙中的灵敏电流表的两个表笔（探针）分别接触图）若用图乙中的灵敏电流表的两个表笔（探针）分别接触图甲中的甲中的a a、g g两点（两点（a a、g g连线和连线和A A、B B连线垂直）时，发现电流表连线垂直）时，发现电流表指针偏离刻度盘中央位置为使指针仍指在刻度盘中央（即不指针偏离刻度盘中央位置为使指针仍指在刻度盘中央（即不发生偏转），应将接发生偏转），应将接g g的表笔向的表笔向_（选填（选填“左左”或或“右右”）移动）移动【规范解答规范解答】（1 1）电路中，电源正极电势最高，负极电势最低，）电路中，电源正极电势最高，负极电势最低，因而基准点中因而基准点中e e点电势最低点电势最低（2 2）由题意知电流表是红进右偏，黑进左偏，由电路分析知）由题意知电流表是红进右偏，黑进左偏，由电路分析知d d 6 V,6 V,超过直流电压表的量程超过直流电压表的量程6 V6 V，有安全隐患，故滑动变阻器应为分压式接法，电路如图所示，有安全隐患，故滑动变阻器应为分压式接法，电路如图所示.（2 2）电压表此时测量的是）电压表此时测量的是U UABAB，即需使读数为，即需使读数为6 V.6 V.（3 3）根据）根据U=IRU=IR，欲使电压表示数减小为，欲使电压表示数减小为2.51 V2.51 V，则探针应左移，则探针应左移.答案：答案：（1 1）见解析）见解析 （2 2）6 6 （3 3）左）左