描绘电场中等势线精.ppt

描绘电场中等势线第1页，本讲稿共16页实验目的 用描迹法画出电场中一个平用描迹法画出电场中一个平面上的等势线面上的等势线第2页，本讲稿共16页实验原理 利用导电纸上的利用导电纸上的恒定电流场模拟真空中的静恒定电流场模拟真空中的静电场电场，当在场中与导电纸接触的两探针尖端，当在场中与导电纸接触的两探针尖端的的电势差为零时电势差为零时，与探针相连的电流表中，与探针相连的电流表中电流电流强度为零强度为零，从而可通过探针找出电流场中的，从而可通过探针找出电流场中的等等势点势点，并依据等势点描出等势线。，并依据等势点描出等势线。等效替换的思想等效替换的思想第3页，本讲稿共16页实验仪器学生电源（或干电池学生电源（或干电池4 4节节)、圆柱形电极、圆柱形电极2 2个、个、导电纸、复写纸、白纸一张、导电纸、复写纸、白纸一张、检流计、一对探检流计、一对探针针以及木板一块以及木板一块(等势线描绘实验器等势线描绘实验器)第4页，本讲稿共16页实验步骤 将纸一起用图钉固定在光滑木板上，将纸一起用图钉固定在光滑木板上，注意使导电纸在注意使导电纸在整个实验过程中不要移动整个实验过程中不要移动。将圆柱形电极放在导电纸上，。将圆柱形电极放在导电纸上，并使两个并使两个电极相距电极相距1010厘米厘米左右。将电极与电源的左右。将电极与电源的6 6伏稳压伏稳压输出相连。如图所示。输出相连。如图所示。（1 1）将导电纸有）将导电纸有导电物质的导电物质的一面向上一面向上，下面，下面依次垫复写纸和依次垫复写纸和白纸白纸（或坐标纸）或坐标纸）第5页，本讲稿共16页（2 2）电势基准点的确定电势基准点的确定:将两电极连线进行六等分，将两电极连线进行六等分，除电极以外的五个等分点即作为电势的基准点。除电极以外的五个等分点即作为电势的基准点。第6页，本讲稿共16页（3）等势线的描绘等势线的描绘:将探针接在灵敏电流计上，使将探针接在灵敏电流计上，使一个探针固一个探针固定在定在a点点，另一探针在导电纸上轻轻移动另一探针在导电纸上轻轻移动，当找到电流为零的点，当找到电流为零的点，即灵敏电流计指针不发生偏转的点，作出标记即灵敏电流计指针不发生偏转的点，作出标记a1（用探针在导（用探针在导电纸上用力压一下，通过复写纸在白纸上留下痕迹）如图电纸上用力压一下，通过复写纸在白纸上留下痕迹）如图所示。继续寻找这样电流为零的点所示。继续寻找这样电流为零的点a2、a3、a4。这些点。这些点均和均和a点有相同的电势点有相同的电势第7页，本讲稿共16页（4 4）用以上方法，将一个探针依次固定于）用以上方法，将一个探针依次固定于b b、c c、d d、e e点，分别找到与它们电势相等的点。点，分别找到与它们电势相等的点。（5 5）取去导电纸，将白纸上有相同电势的点用光）取去导电纸，将白纸上有相同电势的点用光滑曲线连接起来，即可得到五条等势线（如图）滑曲线连接起来，即可得到五条等势线（如图）第8页，本讲稿共16页注意事项1 1、使用灵敏电流计应选择、使用灵敏电流计应选择零刻度的正中间零刻度的正中间的的2 2、安放导电纸，导电面应朝上，且电极与导电纸、安放导电纸，导电面应朝上，且电极与导电纸的相对位置不能改变。的相对位置不能改变。3 3、寻找等势点时，与该、寻找等势点时，与该基准点基准点相接触的探针要相接触的探针要固定固定不动，不动，另一个探针应从基准点附近由远地逐渐推移，另一个探针应从基准点附近由远地逐渐推移，不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生电流计过电流现象。电流计过电流现象。第9页，本讲稿共16页注意事项4 4、在实验中探针不要靠近导电纸的边缘，因为导电、在实验中探针不要靠近导电纸的边缘，因为导电纸边缘处的等势线会变形。纸边缘处的等势线会变形。5 5、导电纸上所涂导电物质相当薄，故在定位时不、导电纸上所涂导电物质相当薄，故在定位时不应用探针在导电纸上反复划动，应用点接触法。应用探针在导电纸上反复划动，应用点接触法。第10页，本讲稿共16页训练 在在“电场中等势线描绘电场中等势线描绘”的实验中，每相差一的实验中，每相差一定的电势就画一条等势线，那么这些等势线在空定的电势就画一条等势线，那么这些等势线在空间的分布是间的分布是_A以两极连线为轴的轴对称图形以两极连线为轴的轴对称图形B以两电极连线的中垂线为轴的轴对称图形以两电极连线的中垂线为轴的轴对称图形C以两电极连线的中点为中心的中心对称图形以两电极连线的中点为中心的中心对称图形D各等势线之间的距离相等各等势线之间的距离相等E距电极越近，等势线越密集距电极越近，等势线越密集A、B、C、E第11页，本讲稿共16页 如果在如果在“电场中等势线的描绘电场中等势线的描绘”的实验中，在下的实验中，在下列所给出的器材扎中，应该选用的是列所给出的器材扎中，应该选用的是_（用器材前的字母表示）。（用器材前的字母表示）。A A、6 6的交流电源。的交流电源。B B、6V6V的直流电源。的直流电源。C C、100V100V的交流电源。的交流电源。D D、量程、量程0-0.5V0-0.5V，零刻度在刻度盘中央的电流表，零刻度在刻度盘中央的电流表E E、量程、量程0-300A,0-300A,零刻度在刻度盘中央的电流表零刻度在刻度盘中央的电流表 BE第12页，本讲稿共16页1 1、用该实验所提供的器材能否描绘等量同种点电、用该实验所提供的器材能否描绘等量同种点电荷电场中的等势线？荷电场中的等势线？_ _（填（填“可以可以”或或“不可不可以以”）不可以不可以2 2、若把该实验中的圆柱形电极改为长方体电极，、若把该实验中的圆柱形电极改为长方体电极，会不会影响所描绘的等势线的形状？会不会影响所描绘的等势线的形状？_ _（填（填“会会”或或“不会不会”）会会第13页，本讲稿共16页3 3、若本实验中没有灵敏电流计，是否可以用内阻、若本实验中没有灵敏电流计，是否可以用内阻较大的电压表代替？（填较大的电压表代替？（填“能能”或或“不能不能”）如）如能用电压表代替，其具体做法应如何？能用电压表代替，其具体做法应如何？答：能。具体做法：将电压表一端接某一电极，答：能。具体做法：将电压表一端接某一电极，另一端接探针，使探针与各基准点接触并在附近移另一端接探针，使探针与各基准点接触并在附近移动，电压表读数相等的点即为等势点。动，电压表读数相等的点即为等势点。第14页，本讲稿共16页+-+-如图所示如图所示,若一探针对准基准点若一探针对准基准点a a1 1时时,另一探针另一探针指在指在a a处处,结果电流表指针向右偏结果电流表指针向右偏,那么那么,要找到要找到a a1 1的等的等势点势点,另一探针应往另一探针应往a a的左边还是右边移动的左边还是右边移动?左边左边第15页，本讲稿共16页 当你按实验中的方法正确得出了等当你按实验中的方法正确得出了等势线以后，能否继续画出电场线？势线以后，能否继续画出电场线？利用电场线与等势线垂直的特点。利用电场线与等势线垂直的特点。第16页，本讲稿共16页