实验十 用描迹法画出电场中平面上的等势线

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实验十 用描迹法画出电场中平面上的等势线

【实验目的、原理】

利用电势差、等势面等知识,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来模拟静电场。利用灵敏电流计找出导电纸上的等势点,并依据等势点描绘出等势线。

【实验器材】

学生电源或电池组(直流电压约为6V,灵敏电流计,开关,导电纸,复写纸,白纸,圆柱形金属电极两个,探针两支,导线若干,木板一块,图钉。

【实验内容】

1.在平整的木板上,由下而上依次铺放________________________各一张,导电纸有导电物质的一面要S B A ____________,用图钉把它们一起固定在木板上。 探针

2.在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极AB两个电极之间的距离约为10cm将两个电极分别与电

G 压约为6V的直流电源的正负极相接,作为“正电荷”“负

电荷”,再把两根探针分别接到____________的“+“-”101 接线柱上(如图101所示)

3.在导电纸上画出两个电极的连线,在连线上取间距大致相等的五个点作基准点,并用探针把它们的位置复印在白纸上。

4.接通电源,将一探针跟某一基准点接触,然后在这一基准点的一侧距此基准点约1cm处再选一点,在此点将另一探计跟导电纸接触,这时一般会看到灵敏电流计的指针发生偏转,左右移动探针位置,可以找到一点使电流计的指针不发生偏转,用探针把这一点位置复印在白纸上。

5.按步骤(4)的方法,在这个基准点的两侧逐步由近及远地各探测出五个等势点,相邻两个等势点之间的距离约为1cm

6.用同样的方法,探测出另外四个基准点的等势点。

7.断开电源,取出白纸,根据五个基准点的等势点,画出五条平滑的曲线,这就是五条等势线。

8.根据等势线的形状,在纸面上描绘出电场线。

粘贴描绘有的等势线和电场线的白纸

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【问题与讨论】

1.电极与导电纸接触要良好,且与导电纸的相对位置不能改变。为什么?

* 2.探测等势点不要太靠近导电纸的边缘,为什么?

* 3.能否用这种方法来描绘一个点电荷电场的等势线?若能,该如何进行实验?能描绘两个等量正电荷电场的等势线吗?

【巩固练习】

1.如图所示为描绘电场中等势线的装置,所用的电流计电流从哪一接线柱流入,其指针就向哪一侧偏转。在寻找基准点o的另一等势点时,探针Io点接触,另一探针II与导电纸上的c点接触,电流计的指针向负接线柱一侧偏转,为了尽快探测到新等势点,探针II应由c点逐渐

A.向上移动 B.向下移动 C.向左移动 D.向右移动

II

b

o a G

c S

I

2.在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中,在下列所给出的器材中,应该

选用的是______(用器材前的字母表示)

A6V的交流电源 B6V的直流电源 C100V的直流电源

D.量程00.5V,零刻度在刻度盘中央的电压表 E.量程0300A,零刻度在刻度盘中央的电流表

在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自上而下)是①____________,②____________,③____________

在实验中,按下电键,接通电路。若一个探针与基准点O接触,另一探针已分别在基准点O的两侧找到了与它等电势的两点ab(如图92所示)。则当此探针与a点接触时,电表的指针应________(填“偏左”“指零”“偏右”





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