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学科网学科网20122012高考物理一轮复高考物理一轮复习精品资料习精品资料7474本章实验：用描本章实验：用描迹法画电场中平面上等势线迹法画电场中平面上等势线(同步课件同步课件)一、实验目的一、实验目的 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二、实验原理二、实验原理 用平面导电纸上的恒定电流场模拟真空中的等量异种电荷用平面导电纸上的恒定电流场模拟真空中的等量异种电荷的静电场，当电场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为的静电场，当电场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为零时，与探针相连的电流表中电流为零，从而可以通过探针零时，与探针相连的电流表中电流为零，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找出电流场中的等势点，并依据等势点描出等势线4等势点描绘等势点描绘 取出白纸，根据五个基准点的取出白纸，根据五个基准点的 等势点画出五条平滑的曲线，等势点画出五条平滑的曲线，如图实如图实2所示所示五、注意事项五、注意事项1对导电纸对导电纸(1)导电纸不得折叠、划伤，且要保持清洁否则导电物质导电纸不得折叠、划伤，且要保持清洁否则导电物质 分布不均匀，甚至出现断路，影响等势点的分布分布不均匀，甚至出现断路，影响等势点的分布(2)安装时，有导电物质的一面向上安装时，有导电物质的一面向上(3)实验过程中实验过程中“三纸三纸”不要移动不要移动2对两电极对两电极(1)两电极必须完全相同，且为圆柱形两电极必须完全相同，且为圆柱形(2)与导电纸必须充分接触好与导电纸必须充分接触好(压紧压紧)(3)不可太靠近导电纸边缘不可太靠近导电纸边缘3对电流表对电流表(1)必须选零刻度在中央的必须选零刻度在中央的(2)若双量程表应选较小的量程若双量程表应选较小的量程(灵敏度要高灵敏度要高)4对电源对电源(1)直流直流6 V：电压过低效果差，过高会引起电阻率变化：电压过低效果差，过高会引起电阻率变化(2)电压稳定：用直流稳压电源，或内阻极小的电压稳定：用直流稳压电源，或内阻极小的4节新干电节新干电 池，否则会引起等势线畸变池，否则会引起等势线畸变5对探测过程对探测过程(1)先判明指针偏转方向与电流方向关系先判明指针偏转方向与电流方向关系(2)牢记牢记AB两电极的电势高低关系两电极的电势高低关系(正最高，负最低正最高，负最低)(3)寻找等势点时，要从基准点附近由近及远地逐渐推移，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的移动，以免电势差过大，发生电不可贸然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电 流计电流过大现象流计电流过大现象(4)探测等势点不要太靠近导电纸的边缘，因为实验是用电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，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并不与等量异种点电荷电场的电场线分布相似(5)要充分利用指针偏转方向与电流方向关系，迅速寻找等要充分利用指针偏转方向与电流方向关系，迅速寻找等 势点势点(6)导电纸上的导电物质很薄，寻找等势点时，不要用探针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，用点接触法在导电纸上划动，用点接触法(7)两探针不可长时间接在电路上，且不可直接触及两电极两探针不可长时间接在电路上，且不可直接触及两电极6对等势线描绘对等势线描绘 描绘等势线时要用平滑曲线将各等势点连接起来，不能描绘等势线时要用平滑曲线将各等势点连接起来，不能 画成折线画成折线六、误差分析六、误差分析1所使用的电流表的精度是本实验产生误差的主要因素之所使用的电流表的精度是本实验产生误差的主要因素之 一，因此在条件允许的情况下，要尽可能使用精度较一，因此在条件允许的情况下，要尽可能使用精度较 高的电流表；高的电流表；2电极与导电纸是否接触良好也是本实验产生误差的主要电极与导电纸是否接触良好也是本实验产生误差的主要 因素之一，对此，安装电极时要加以注意，可以在木板因素之一，对此，安装电极时要加以注意，可以在木板 上垫上垫3张张5张白纸；张白纸；3导电纸是否符合要求也是本实验产生误差的主要因素之导电纸是否符合要求也是本实验产生误差的主要因素之 一，导电纸的电阻率应远大于金属电极的电阻率才能一，导电纸的电阻率应远大于金属电极的电阻率才能 使电极本身成为等势体；导电涂层要均匀，纸上导电使电极本身成为等势体；导电涂层要均匀，纸上导电 性才能一致，否则会使测绘出的等势线产生畸变；性才能一致，否则会使测绘出的等势线产生畸变；4圆柱形电极的大小也会给本实验带来误差，圆柱形电极圆柱形电极的大小也会给本实验带来误差，圆柱形电极 应选一样大的直径为应选一样大的直径为1 cm的磨平铜柱的磨平铜柱 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”的实的实验中，采用的装置如图实验中，采用的装置如图实3甲所示在平整的木板上，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，由下而上依次铺放白纸、复写纸和导电纸，A、B为两个电为两个电极，分别接在路端电压为极，分别接在路端电压为6 V的电源两端，的电源两端，A接电源正极，接电源正极，B接电源负极，在接电源负极，在AB两点的连线上，有两点的连线上，有a、b、c、d、e五个五个等间距的点等间距的点(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)若用图实若用图实3乙中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两乙中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔个表笔(探针探针)分别接触图甲中的分别接触图甲中的d、f两点两点(d、f连线和连线和A、B的连线垂直的连线垂直)时，指针向左偏时，指针向左偏(若电流从红表笔流进时，指若电流从红表笔流进时，指针向右偏针向右偏)，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)若用图乙中的灵敏电流表的两个表笔若用图乙中的灵敏电流表的两个表笔(探针探针)分别接触图分别接触图甲中的甲中的a、g两点两点(a、g连线和连线和A、B连线垂直连线垂直)时，发现电流时，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(即不发生偏转即不发生偏转)，应将接，应将接g的表笔向的表笔向_(填填“左左”或或“右右”)移动移动解析解析(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点电势最低点电势最低(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dg，左左右右，所以接，所以接g的表笔应的表笔应向左移动向左移动答案答案(1)e(2)d(3)左左 (2009北京市海淀区模拟北京市海淀区模拟)如图实如图实4所示，两个所示，两个金属条制成的电极金属条制成的电极A、B平行放置并用螺栓紧紧地压在导电平行放置并用螺栓紧紧地压在导电纸上，与导电纸接触良好，接通电源后用描迹法画出两金纸上，与导电纸接触良好，接通电源后用描迹法画出两金属极板间电场在平面上的等势线，在此实验中：属极板间电场在平面上的等势线，在此实验中：(1)灵敏电流计指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流灵敏电流计指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正从正(负负)接线柱流入电流计时，指针偏向正接线柱流入电流计时，指针偏向正(负负)接线柱一侧接线柱一侧如图所示，一位同学用这个电流计探测基准点如图所示，一位同学用这个电流计探测基准点“1”“1”两侧两侧的等势点时，把接电流计负接线柱的探针的等势点时，把接电流计负接线柱的探针P1压紧基准点压紧基准点“1”“1”，把接电流计正接线柱的探针，把接电流计正接线柱的探针P2接触导电纸上某一点，接触导电纸上某一点，发现电流计的指针偏向负接线柱一侧，探针发现电流计的指针偏向负接线柱一侧，探针P2与导电纸的触与导电纸的触点应向点应向_移移(选填选填“左左”或或“右右”)(2)在此实验中，为使所测定等势点的位置更精确，两极在此实验中，为使所测定等势点的位置更精确，两极间的电压应适当间的电压应适当_一些一些(选填选填“大大”或或“小小”)解析解析(1)此现象说明此现象说明P2的接触点电势比基准点的接触点电势比基准点1低，而左低，而左侧侧A金属条接电源正极，故金属条接电源正极，故P2应向左移应向左移(2)两极间电压越大，导电纸上相邻基准点间的电势差越大，两极间电压越大，导电纸上相邻基准点间的电势差越大，引起电流计指针明显偏转的探针可移动范围就越小，所测引起电流计指针明显偏转的探针可移动范围就越小，所测等势点的位置越精确等势点的位置越精确答案答案(1)左左(2)大大