
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文檔簡(jiǎn)介
1、描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線http:/ 用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中一個(gè)用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中一個(gè)平面上的等勢(shì)線平面上的等勢(shì)線實(shí)驗(yàn)原理 利用導(dǎo)電紙上的利用導(dǎo)電紙上的恒定電流場(chǎng)模擬真空中恒定電流場(chǎng)模擬真空中的靜電場(chǎng)的靜電場(chǎng),當(dāng)在場(chǎng)中與導(dǎo)電紙接觸的兩探針,當(dāng)在場(chǎng)中與導(dǎo)電紙接觸的兩探針尖端的尖端的電勢(shì)差為零時(shí)電勢(shì)差為零時(shí),與探針相連的電流表,與探針相連的電流表中中電流強(qiáng)度為零電流強(qiáng)度為零,從而可通過(guò)探針找出電流,從而可通過(guò)探針找出電流場(chǎng)中的場(chǎng)中的等勢(shì)點(diǎn)等勢(shì)點(diǎn),并依據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描出等勢(shì)線。,并依據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描出等勢(shì)線。等效替換的思想等效替換的思想實(shí)驗(yàn)儀器學(xué)生電源(或干電池學(xué)生電源(或干電池4 4節(jié)節(jié)) )、圓柱形電、
2、圓柱形電極極2 2個(gè)、導(dǎo)電紙、復(fù)寫(xiě)紙、白紙一張、個(gè)、導(dǎo)電紙、復(fù)寫(xiě)紙、白紙一張、檢流檢流計(jì)、一對(duì)探針計(jì)、一對(duì)探針以及木板一塊以及木板一塊( (等勢(shì)線描繪實(shí)等勢(shì)線描繪實(shí)驗(yàn)器驗(yàn)器) )實(shí)驗(yàn)步驟 將紙一起用圖釘固定在光滑木板上,將紙一起用圖釘固定在光滑木板上,注意使導(dǎo)電注意使導(dǎo)電紙?jiān)谡麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要移動(dòng)紙?jiān)谡麄€(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不要移動(dòng)。將圓柱形電極放在導(dǎo)。將圓柱形電極放在導(dǎo)電紙上,并使兩個(gè)電紙上,并使兩個(gè)電極相距電極相距1010厘米厘米左右。將電極與電左右。將電極與電源的源的6 6伏穩(wěn)壓輸出相連。如圖所示。伏穩(wěn)壓輸出相連。如圖所示。(1 1)將導(dǎo)電紙有)將導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物導(dǎo)電物質(zhì)的一面向上質(zhì)的一面向上,下面
3、,下面依次墊依次墊復(fù)寫(xiě)紙和白紙復(fù)寫(xiě)紙和白紙(或坐標(biāo)紙)或坐標(biāo)紙)(2 2)電勢(shì)基準(zhǔn)點(diǎn)的確定電勢(shì)基準(zhǔn)點(diǎn)的確定: :將兩電極連線進(jìn)行六將兩電極連線進(jìn)行六等分,除電極以外的五個(gè)等分點(diǎn)即作為電勢(shì)的等分,除電極以外的五個(gè)等分點(diǎn)即作為電勢(shì)的基準(zhǔn)點(diǎn)?;鶞?zhǔn)點(diǎn)。(3)等勢(shì)線的描繪等勢(shì)線的描繪:將探針接在靈敏電流計(jì)上,使將探針接在靈敏電流計(jì)上,使一個(gè)一個(gè)探針固定在探針固定在a點(diǎn)點(diǎn),另一探針在導(dǎo)電紙上輕輕移動(dòng)另一探針在導(dǎo)電紙上輕輕移動(dòng),當(dāng)找,當(dāng)找到電流為零的點(diǎn),即靈敏電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的點(diǎn),到電流為零的點(diǎn),即靈敏電流計(jì)指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)的點(diǎn),作出標(biāo)記作出標(biāo)記a1(用探針在導(dǎo)電紙上用力壓一下,通過(guò)復(fù)寫(xiě)(用探針在導(dǎo)電紙上
4、用力壓一下,通過(guò)復(fù)寫(xiě)紙?jiān)诎准埳狭粝潞圹E)如圖所示。繼續(xù)尋找這樣電流為紙?jiān)诎准埳狭粝潞圹E)如圖所示。繼續(xù)尋找這樣電流為零的點(diǎn)零的點(diǎn)a2、a3、a4。這些點(diǎn)均和。這些點(diǎn)均和a點(diǎn)有相同的電點(diǎn)有相同的電勢(shì)勢(shì) (4 4)用以上方法,將一個(gè)探針依次固定于)用以上方法,將一個(gè)探針依次固定于b b、c c、d d、e e點(diǎn),分別找到與它們電勢(shì)相等的點(diǎn)。點(diǎn),分別找到與它們電勢(shì)相等的點(diǎn)。 (5 5)取去導(dǎo)電紙,將白紙上有相同電勢(shì)的點(diǎn)用)取去導(dǎo)電紙,將白紙上有相同電勢(shì)的點(diǎn)用光滑曲線連接起來(lái),即可得到五條等勢(shì)線(如光滑曲線連接起來(lái),即可得到五條等勢(shì)線(如圖)圖) 注意事項(xiàng)1 1、使用靈敏電流計(jì)應(yīng)選擇、使用靈敏電流計(jì)應(yīng)
5、選擇零刻度的正中間零刻度的正中間的的2 2、安放導(dǎo)電紙,導(dǎo)電面應(yīng)朝上,且電極與導(dǎo)電、安放導(dǎo)電紙,導(dǎo)電面應(yīng)朝上,且電極與導(dǎo)電紙的相對(duì)位置不能改變。紙的相對(duì)位置不能改變。 3 3、尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí),與該、尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí),與該基準(zhǔn)點(diǎn)基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸的探針要相接觸的探針要固定不動(dòng),固定不動(dòng),另一個(gè)探針應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由遠(yuǎn)地逐另一個(gè)探針應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由遠(yuǎn)地逐漸推移,不可冒然進(jìn)行大跨度的移動(dòng),以免電勢(shì)漸推移,不可冒然進(jìn)行大跨度的移動(dòng),以免電勢(shì)差過(guò)大,發(fā)生電流計(jì)過(guò)電流現(xiàn)象。差過(guò)大,發(fā)生電流計(jì)過(guò)電流現(xiàn)象。 注意事項(xiàng)4 4、在實(shí)驗(yàn)中探針不要靠近導(dǎo)電紙的邊緣,因?yàn)?、在?shí)驗(yàn)中探針不要靠近導(dǎo)電紙的邊緣,因?yàn)閷?dǎo)電紙邊緣處的等勢(shì)線會(huì)
6、變形。導(dǎo)電紙邊緣處的等勢(shì)線會(huì)變形。 5 5、導(dǎo)電紙上所涂導(dǎo)電物質(zhì)相當(dāng)薄,故在定位時(shí)、導(dǎo)電紙上所涂導(dǎo)電物質(zhì)相當(dāng)薄,故在定位時(shí)不應(yīng)用探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動(dòng),應(yīng)用點(diǎn)接觸不應(yīng)用探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動(dòng),應(yīng)用點(diǎn)接觸法。法。 訓(xùn) 練 在在“電場(chǎng)中等勢(shì)線描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線描繪”的實(shí)驗(yàn)中,每相差的實(shí)驗(yàn)中,每相差一定的電勢(shì)就畫(huà)一條等勢(shì)線,那么這些等勢(shì)線在一定的電勢(shì)就畫(huà)一條等勢(shì)線,那么這些等勢(shì)線在空間的分布是空間的分布是_A以兩極連線為軸的軸對(duì)稱圖形以兩極連線為軸的軸對(duì)稱圖形B以兩電極連線的中垂線為軸的軸對(duì)稱圖形以兩電極連線的中垂線為軸的軸對(duì)稱圖形C以兩電極連線的中點(diǎn)為中心的中心對(duì)稱圖以兩電極連線的中點(diǎn)為中心的中心對(duì)
7、稱圖形形D各等勢(shì)線之間的距離相等各等勢(shì)線之間的距離相等E距電極越近,等勢(shì)線越密集距電極越近,等勢(shì)線越密集A、B、C、E 如果在如果在“電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線的描繪”的實(shí)驗(yàn)中,在的實(shí)驗(yàn)中,在下列所給出的器材扎中,應(yīng)該選用的是下列所給出的器材扎中,應(yīng)該選用的是_(用器材前的字母表示)。(用器材前的字母表示)。 A A、6 6的交流電源。的交流電源。B B、6V6V的直流電源。的直流電源。C C、100V100V的交流電源。的交流電源。 D D、量程、量程0-0.5V0-0.5V,零刻度在刻度盤中央的電流表,零刻度在刻度盤中央的電流表E E、量程、量程0-300A,0-300A,零刻度在刻度
8、盤中央的電流表零刻度在刻度盤中央的電流表 BE1 1、用該實(shí)驗(yàn)所提供的器材能否描繪等量同種點(diǎn)、用該實(shí)驗(yàn)所提供的器材能否描繪等量同種點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)線?電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)線? _(填(填“可以可以”或或“不可以不可以” ” )不可以不可以2 2、若把該實(shí)驗(yàn)中的圓柱形電極改為長(zhǎng)方體電極,、若把該實(shí)驗(yàn)中的圓柱形電極改為長(zhǎng)方體電極,會(huì)不會(huì)影響所描繪的等勢(shì)線的形狀?會(huì)不會(huì)影響所描繪的等勢(shì)線的形狀? _(填(填“會(huì)會(huì)”或或“不會(huì)不會(huì)” ” )會(huì)會(huì)3 3、若本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有靈敏電流計(jì),是否可以用內(nèi)、若本實(shí)驗(yàn)中沒(méi)有靈敏電流計(jì),是否可以用內(nèi)阻較大的電壓表代替?(填阻較大的電壓表代替?(填“能能”或或“不能不能”)如能用電壓表代替,其具體做法應(yīng)如何?如能用電壓表代替,其具體做法應(yīng)如何? 答:能。具體做法:將電壓表一端接某一電極,答:能。具體做法:將電壓表一端接某一電極,另一端接探針,使探針與各基準(zhǔn)點(diǎn)接觸并在附另一端接探針,使探針與各基準(zhǔn)點(diǎn)接觸并在附近移動(dòng),電壓表讀數(shù)相等的點(diǎn)即為等勢(shì)點(diǎn)。近移動(dòng),電壓表讀數(shù)相等的點(diǎn)即為等勢(shì)點(diǎn)。 + +- -+ +- - 如圖所示如圖所示, ,若一探針對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)若一探針對(duì)準(zhǔn)基準(zhǔn)點(diǎn)a a1 1時(shí)時(shí), ,另一另一探針指在探針指在a a處處, ,結(jié)果電流表指針向右偏結(jié)果電流表指針向右偏, ,那么那么, ,要要找到找到a a1 1的等勢(shì)
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