8实验十 用描迹法画出电场中平面上的等势线
8实验十用描迹法画出电场中平面上的等势线
解析
(1)描绘两个等量同种点电荷形成的电场中等势
线的分布情况，用作电极的金属小圆柱（带用接线柱） A1、A2应连接在一起与滑动变阻器的滑动触头相接.滑 动变阻器的D端、电压表的负接线柱与电源负极相接. (2)若将探针P按接在b点，电压表示数为U，当把P移至 d点按接，因b点电势高于d点电势，所以电压表示数应 小于U，C错误. 答案 (1)如下图
【例2】 在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实
验中，采用的装置如图3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，A、B为两个电 极，分别接在路端电压为6 V的电源两端.A接电源正极， B接电源负极，在AB两点的连线上，有a、b、c、d、e 五个等间距的点.
图3
(1)五个基准点中，电势最低的点是：
地探测得到4~8个等势点.
(4)按同样的方法，找出其余四个基准点的4~8个等势
点，断开电源.
4.画等势线 取出白纸，根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲 线，如图乙.
【注意事项】
1.使用的灵敏电流表，应选择零刻度在正中间的那种. 2.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.
接触，另一探针已分别在基准点O的两侧找到了实验所
需要的两点a、b（如图2所示），则当此探针与a点接触 时，电表的指针应 （填“左偏”、“指零” 或“右偏”）；当此探针与b点接触时，电表的指针应 （填“左偏”、“指零”或“右偏”）.
【高中物理实验】实验 用描迹法画出电场中平面上等势线
实验用描迹法画出电场中平面上等势线【实验目的】学习描绘电场中等势线的方法。
【实验器材】塑料板，白纸，复写纸，导电纸，学生电源，电极，电键，导线，电流表及探针，刻度尺，图针。
【实验步骤】1．〖安装器材〗在塑料板依次使白纸、复写纸、导电纸穿过固定在板上的螺杆，将两个圆柱形铜电极A、B分别套在螺杆上，并用螺母拧紧。
导电纸有导电物质的一面要朝上，并保持圆柱形电极与导电纸良好接触。
如右图。
2．〖连接电路〗电极A与电源的正极相连作为正电荷，电极B与电源的负极相连作为负电荷，两个电极之间的距离约为10厘米，电压约为6伏。
再从一个灵敏电流表的两个接线柱引出两个探针。
把两个探针分别跟导电纸上的两点接触，如果灵敏电流表的指针发生偏转，表示这两点的电势不相等；如果指针不发生偏转，表示这两点的电势相等。
3．〖选基准点〗先在导电纸上画出两个电极的连线，在连线上选取间距大致相等的a、b、c、d、e五个点作基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上。
4．〖找等势点〗将两个探针分别拿在左右手中，用左手中的探针压在a点处，然后在这一基准点的一侧距此基准点约1厘米处再选一个点，在此点将右手的探针跟导电纸接触，此时如电流表的指针发生偏转，就左右移动右手探针的位置，直至找到一点a1，使电流表的指针不发生偏转，说明该点跟基准点的电势相等，用探针把这个点的位置复印的白纸上。
照上述方法在此基准的两侧，探出五个等势点，各点大约相距约1厘米。
5．〖找其他等势点〗按上点的方法，探测出另外四个基准点的等势点。
6．〖画等势线〗取出白纸，根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲线，它们就是五条等势线。
【注意点】⑴本实验是一个探索性实验，类似于画平抛运动的轨迹实验，用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线。
实验要选用6V的直流电源，用电源正负极所接的电极表示正、负电荷，并把电极放在导电纸上。
⑵验中要学习选点（基准点）和找点（等势点），以及如何把点复印到白纸上⑶等势点是本实验的关键，实验中使用灵敏电流表的电流＝0时表示它的探针所按的两点电势相等，再通过等势点画平滑的曲线表示等势线。
10实验十、用描迹法画出电场中平面上的等势线
实验十、用描迹法画出电场中平 面上的等势线
1、实验目的
用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。
2、实验原理
本实验是用恒定电流的电流场来模拟静电场。与 电池正极相连的A电极相当于正点电荷，与电池负极 相连的B相当于负点电荷。白纸应放在最下面，导电 纸应放在最上面（涂有导电物质的一面必须向上）， 复写纸则放在中间。 只要电流表示数是零， 就表示两根探针针尖对应的 点电势相等。把所有与同一 个基准点电势相等的点连起 来，就是等势线。 B 探针 G + A
—
—
3、实验器材
学生电源或电池组（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，刻度尺等。
4、实验步骤
（1）实验所用的电流表是零刻 度在中央的灵敏电流表，在实 验前应先查明电流方向与指针 偏转方向的关系。方法是：将 电流表、电池、电阻、导线按 图连接。然后用导线的a端试触 电流表的另一端，观察电流表 指针的偏转方向，就可判定电 流方向和指针偏转方向的关系。
例1 在描绘电场中等势线的实验中，有如下一些操作 步骤： A. 在导电纸上画出两电极的连线 B. 将灵敏电流表的一个探针接一个电极，用另一个探 针接触导电纸，缓慢移动，可找出一系列等电势点 C. 在平板上先铺白纸,再铺上复写纸,然后再铺上导电纸 D. 安好电极，接好电路 E. 在两电极a、b的连接线上，等距离地取五个基准点c、 b、e、f、g 并复印在白纸上。 F. 电流表的一个探针接触某个基准点不动，另一个探 针缓慢地移动，电流表不偏转时，复印一点，即可找出 许多等势点 C，D，A，E，G，F G. 闭合电键 选取合理的操作步骤，并按顺序排列为 __________。
实验用描迹法画出电场中平面上的等势线教案
实验用描迹法画出电场中平面上的等势线教案教案：用描迹法画出电场中平面上的等势线一、教学目标：1.了解电场的概念和性质；2.熟悉描迹法绘制等势线的基本步骤；3.能够运用描迹法绘制电场中平面上的等势线。
二、教学准备：1.课件：电场概念和性质的介绍；2.实验器材：图纸、纸带、金属导线、电源、电磁铁等。
三、教学过程：1.导入（15分钟）：教师通过课件介绍电场的概念和性质，向学生提出问题：如何确定电场中不同位置的电势大小？2.实验操作（30分钟）：步骤1：准备实验器材，包括图纸、纸带、金属导线、电源、电磁铁等。
步骤2：将图纸固定在水平台上，并固定一个金属导线在中央位置上，使其可以围绕一个点旋转。
步骤3：将纸带固定在导线上，并将导线与电磁铁连接。
步骤4：开启电源，通过调节电流大小控制磁场的强弱，观察纸带的运动轨迹。
步骤5：记录纸带上的点坐标，并通过计算电势的方法得到不同位置的电势值。
3.实验讨论（20分钟）：学生根据实验结果，进行讨论：1）纸带的运动轨迹是否与电磁铁的位置有关？2）纸带上的点是否对应着等势线上的点？3）如何通过实验结果确定不同位置的电势大小？教师根据学生的讨论，引导学生得出结论：纸带上的点对应着等势线上的点，可以用纸带的运动轨迹描绘出等势线。
4.教学总结（10分钟）：教师总结描迹法绘制等势线的基本步骤：步骤1：通过实验得到不同位置的电势值。
步骤2：根据已知电势值，确定纸带上的点位置。
步骤3：将纸带上的点连接起来，得到等势线。
5.练习反馈（15分钟）：让学生模拟实验，根据给定的电势值，在纸上描绘出等势线。
四、教学延伸：1.通过调整实验中的参数（如电磁铁的位置、电流大小等），观察等势线的变化，探究电势分布的规律。
2.提出一个新的实验问题：如何确定电场中不同位置的电场强度大小？并设计相关实验，引导学生继续深入探究电场的性质。
五、教学反思：1.本实验通过描迹法的操作，让学生亲自感受等势线的存在和描绘过程，有利于加深对电场的理解。
用电压表能不能做“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验
用电压表能不能做“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验【摘要】用电压表做“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验，得到的实验结果不能令人满意。
而用灵敏电流表或示波器做该实验，才是可行的实验方法。
【关键词】电压表灵敏度电流表示波器在很多高三复习资料中，或在网上百度搜索，都介绍有用电压表描绘电场中平面上等势线的实验方法。
到底能不能用电压表描绘电场中的等势线呢？我们先来了解资料、网上介绍的用电压表描绘电场中平面上等势线的方法。
其大体做法如下：图1为用电压表描绘等势线电路图，取一个6V的直流电源接在A、B两个圆形电极上，令负极的电势为0V，分别在导电纸上取电势为1V、2V、3V、4V、5V的五个基准点。
因电压表量程大，为了减小读数误差，需要电压表示数较大，故保持一个探针与负电极接触，另一探针移动找出多个电压为1V的点，将这些点平滑连起来则得到一条电势为1V的等势线，依次类推可得到电势为2V、3V、4V、5V的等势线。
图2则是课本描绘等势线的电路图，实验时保持一个探针与基准点接触，另一探针在导电纸上移动找出电压为0的点，即为与基准点等电势的点，将这些点平滑连结就得到等势线。
可以看出，两个实验方法的区别实质是电压表量程大故需要将示数“放大”来找等势点，而用灵敏电流表则可以用0读数找出等势点。
为了验证用电压表描绘等势线的实验方法是否可行，我决定抽取部分学生来做这个实验。
考虑到高二、高三年级的学生已做过用灵敏电流表描绘等势线的实验，为了避免这些学生先入为主地做实验，我找了高一年级的10名学生来进行该实验。
实验所用电压表为浙江临海生产的J0408型电压表，5名学生用3V量程做实验，5名学生用15V量程做实验。
实验结果显示，用3V量程做实验的5名学生描绘得到的等势线较接近课本的等势线图，而用15V量程做实验的5名学生描绘得到的等势线图很不理想。
为此，笔者也进行了用15V量程电压表描绘等势线实验，发现误差确实很大，以找中点3V的等势点为例，当探针在电极AB连线中点上方大约1cm处时，平行AB左右移动探针2mm范围内看到电压表读数都约是3V，读数基本没有变化，因而可以断定15V量程电压表描绘等势线实验方法不可行。
实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线
实验十：用描迹法画出电场平面上的等势线【实验播放】1、实验目的：(1)知道本实验是在利用恒定的电流的电场来模拟静电场。
(2)学会使用灵敏电流表，会确定指针偏转方向与电流方向(电势高低)的关系，理解用灵敏电流表寻找等势点的原理。
(3)会由基准点和等势点画出等势线的分布，会由等势线的分布画出电场线的分布。
2、实验原理：由于直接描绘静电场中的等势线非常困难，所以本实验利用导电纸中的恒定电流场模拟静电场，当在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强度为零，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。
3、实验器材学生用低压电源或电池组；灵敏电流表；开关；导电纸；白纸；复写纸；圆柱形金属电极两个；探针两支；图钉；导线若干；木板。
4、实验步骤(1)安装器材：在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸有导电物质的一面向上，再用图钉把它们一起固定在木板上(如图1所示)，在导电纸上放两个跟它接触良好的圆柱形电极，两极间距离10 cm，电压约为6 V，再从一个灵敏电流表的两个接线柱引出两个探针。
(2)选基准点：在导电纸平面两极的连线上，选取间距大致相等的五个点作为基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上。
(3)探测等势点：将两个探针分别拿在左、右手中，用左手中的探针跟导电纸上的某一基准点接触，然后在导电纸平面两极连线的一侧，距此基准点1 cm左右再选一个点，用右手拿着的探针跟导电纸接触，这时一般会看到电流表的指针有偏转，小心移动探针位置，直至找到一点，使电流表的指针没有偏转，说明这个点跟基准点的电势相等，用探针把这个点的位置复印在白纸上，照上述方法，在这个基准点的两则，各探测出五个等势点，每两个等势点大约距1 cm ，用同样的方法，探测出另外四个基准点的等势点。
5、数据处理取出白纸，根据五组等势点画出五条平滑的曲线，它们就是实验所需要描绘的等势线。
描绘出的等势线必须是平滑的曲线，不能画成折线6、注意事项(1)在木板上铺纸的先后顺序是白纸、复写纸、导电纸，并且导电纸有导电物质的一面(黑色)朝上，且两个电极和几层纸的相对位置不变．(2)电极与导电纸的接触应该良好，否则会影响实验正常进行．(3)在探测与某一基准点电势相等的其他各点时，与该基准点相接触的探针要固定不动．(4)寻找等势点时，应从基准点附近由近及远地逐渐推移，不可以大跨度地移动，以免电势差过大，发生电流表过载现象．(5)绝不允许将两探针分别同时触到电极，以防烧坏电流表；(6)鉴于导电纸边缘处的等势线会变形，探测等势点不要靠近导电纸的边缘；(7)描绘的等势线必须是平滑曲线，不应画成折线．7、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．(2)电极与导电纸是否接触良好也是本实验产生误差的因素之一，对此，安装电极时要加以注意，可以在木板上垫几张白纸．(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．圆柱形电极应选一样大的直径1cm的磨平铜柱两只．【试题解析】例1 在“电场中等势线描绘”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间的分布是( )．A．以两极连线为轴的轴对称图形D．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D．各等势线之间的距离相等E．距电极越近，等势线越密集解析等量异种电荷电场的等势线以电荷为参照点非常有规律地排列着．它们是以电极连线的中垂线(可规定为零等势线)为对称轴两边对称的图形，正、负电荷也处于对称位置．这个对称图形的基础必须是相等电势差的等势线，如果不是相差一定的电势差来任意画等势线，则没有上述对称关系．另一种对称是以两电荷的连线为对称轴，上面一半等势线和下面一半等势线相对称，这也是一种轴对称关系．答案为AB．例2如图2所示为描绘电场中平面上等势线的装置，图中A、C、P、D、B等相邻两点间距相等，其中A、B为金属圆柱．当电流从正接线柱流入电流表G时，其指针向正接线柱一侧偏转。
用描点法画出电场中平面上的等势线
(3)探测等势点
③用同样的方法，探测出另外b、c、 d、e四个基准点的等势点
（4）画出等势线 取出白纸，将五组等势点分别用平 滑的曲线连接起来，就得到电场在 平面上的五条等势线
实验：
用描点法画出电场中平面上的等势线
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实验目的 实验原理 实验器材 实验步骤
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实验目的：
用描点法画出电场中平面上的 等势线
实验原理： 利用导电纸上的恒定电流场 模拟真空中的静电场，当在场中 与导电纸接触的两探针尖端的电 热差为零时，与探针相连的电流 表中电流强度为零。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。
实验器材：
平整的塑料板、白纸、复写 纸、导电纸、圆柱形的铜电 极、导线、学生低压电源、 探针两根、灵敏电流表。
实验步骤：
（1）安装
（2）选基准点 （3）探测等势点
（画出等势线
(1)安装
①依次使白纸、复写纸、导电纸穿过螺杆并靠在 塑料纸上，其中导电纸上有导电物质的一面向 上；
②将两个圆柱形的铜电极A、B分别套在螺杠上， 并用螺母拧紧，使圆柱形电极跟导电纸有良好 的接触； ③将两个圆柱形电极A、B分别跟直流电源的正极 和负极相连，与电源正极相连的A电极作为正 电荷，与电源负极相连的电极B作为负电荷。 两电极间相距约10cm，与两电极相连的直流电 源电压约为6v；
(3)探测等势点
②左手持探针跟导电纸上的某一基准点a接 触，然后在导电纸上两极连线的一侧，距基 准点约1cm处再选一点，右手持另一探针在 这一点跟导电纸接触。左右移动该探针在导 电纸上的位置，直到找到某一点a1,使探针 跟该点接触时，电流表指针不偏转（指在中 间位置），用探针将该点位置复印在白纸上， a1点就是与基准点等电势的一个点。用这种 方法，在基准点a两侧各找出4~8个等势点， 相邻等势点大约相距1cm。
6--用描迹法画出电场中平面中的等势线
高三物理一轮授课提纲九、电场（6）[课题] 实验：用描迹法画出电场中平面中的等势线、示波器的应用[教学目标]1、掌握用描迹法画出电场中平面中的等势线的原理、器材2、熟悉示波器的工作原理、面板按钮的使用方法[知识要点]一、用描迹法画出电场中平面的等势线1．直接描绘静电场中的等势线是相当困难的，由于静电场和电流场遵循的规律相似，这里用在导电纸上形成的电流场模拟静电场，从而研究电场中一个平面上的等势线分布情况．我们知道，若检流计接入电路无电流通过，则检流计两电极接触处就是等电势点，根据这个道理找出电场中的等势点，再把一系列的等势点连成平滑曲线，就描绘出了电场平面上的等势线．2．器材：电源、平木板、园柱形电极、白纸、复写纸、导电纸、探针、电键、导线、图钉等。
3．注意事项：①使用的灵敏电流计，应选择零刻度在正中间的那种．②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．③寻找等电势点时，应从基准点附近由近及远地逐渐推移，不可冒然进行大跨度的移动，以免电势差过大，发生超过电流计满偏电流的现象．④该实验模拟的是等量异种点电荷电场的等电势线．探测等势点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．⑤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．4．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．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因素之一，对此，安装电极时要加以注意，可以在木板上垫3—5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．圆柱形电极应选一样大的直径为1cm的磨平铜柱两只二、示波器1、工作原理：示波器是一种常用的电子仪器，常用电子示波器的内部核心部件是示波管，示波管是由电子枪、偏转电极和荧光屏组成，管内抽成真空，如图所示，在x、y轴有互相垂直的两对偏转电极．当两对电极上都没有加电压时，电子束从金属板小孔射出将沿直线传播，打在荧光屏上，在屏上产生一个亮斑．若在x轴上的偏转电极上加扫描电压，亮斑看起来就像一条水平亮线；若在y轴上的偏转电极上加按正弦规律变化的电压，在x轴的偏转电极上加扫描电压，且后者的周期是前者的整数倍，荧光屏上就显示出正弦曲线．2、注意事项：①示波器的机箱与机内电路接地点相连接，为了安全及减少外界环境对仪器的干扰，应将机壳接地．②示波器使用时应注意调节辉度适中，不宜过亮，且光点不应长期停留在某一点上．关机前应先将辉度关灭．[解题指导][例1]用电流模拟静电场描绘电场中的等势线，下列哪些情况是能够实现的（）A、如图（a），圆柱形电极AB 均接电源正极，用以模拟等量正电荷的电场．B、如图（b），圆柱形电极A接电源正极，圆环形电极B接电源负极，用以模拟正点电荷的电场．C、如图（C），两平行的长条形电极分别接电源正、负极，用以模拟匀强电场．D、如图（d），圆柱形电极A接电源负极，用以模拟负点电荷的电场．[例2] (1)在示波器荧光屏上观察到的波形如图a所示，要把波形变成如图b所示的样子，则可以调节面板上的（）．A．“y增益”旋钮B．“X增益”旋钮C．“Y位移”旋钮D．“X增益”与“Y增益”(2)在开启或关闭J2459型学生用示波器的电源开关前，应把（）A．辉度旋钮顺时针旋到底B．辉度旋钮逆时针旋到底C．X、Y增益旋钮置于最大位置D．衰减旋钮置于最低挡[例3] 如下图所示，图①是示波管的原理图，它是由电子枪、竖直偏转电极YY'、水平偏转电极XX'，和荧光屏组成，电子枪发射的电子打在荧光屏上将出现亮点．若亮点很快移动，由于视觉暂留关系，能在荧光屏上看到一条亮线．(1)如果只在偏转电极YY'上加上如图③所示U y= U m sinωt的电压，试由图②证明荧光屏上亮点的偏移也将按正弦规律变化，即y'=y m sinωt并在荧光屏图④中画出所观察到的亮线的形状．（设偏转电压频率较高）(2)如果只在偏转电极XX' 上加上如图⑤所示的电压，试在⑥上画出所观察到的亮线的形状．(3)如果在偏转电极YY'上加上U y= U m sinωt的电压，同时在偏转电极XX' 上加上图⑤所示的电压，试在图⑦上画出所观察到的亮线的形状．[解题指导]1、《电场中等势线的描绘》的实验装置如图所示①图中电源应是约_________________V的直流电源；②在平整的木板上，由下而上依次铺放____纸、_____纸、____纸各一张，且导电纸有导电物质的一面要朝______（选填“上”或“下”）；③若由灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔（探针）分别接触图中d、f两点（d、f连线和A、B连线垂直）时，指针向右偏（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___________点；要使指针仍指在刻盘中央（即不发生偏转），应将接f的表笔向________（选填“左”或“右”）移动．④在实验中，若两表笔接触纸面任意两点，发现电流表指针都不发生偏转，可能的原因是________________2、①试在图中，把示波器面板上的旋钮和开关分成电子束发射的调节、竖直方向上的调节、水平方向上的调节3个区域．在进行开机练习时，先把辉度调节旋钮________旋到底，垂直位移和水平位移旋钮旋到________位置，衰减旋钮置于最___________挡，扫描范围置于_______挡．打开__________指示灯亮，进行预热．②设电源开关已经打开并已预热完毕，光点的亮度适中，光点已经是最圆、最小．把你在寻找扫描线、调节水平幅度大小的练习中，操作时所用到的各个旋钮的名称和观察的现象，按操作顺序填入下边的空格中：1．把__________旋钮顺时针旋到1／3处:2．____________旋钮反时针旋到底；3．____________旋钮置于低挡．完成上述三步以后，可以看到扫描情形，即光点从左向右_______，到右端后又很快_________左端；4．顺时旋转___________旋钮以增大扫描频率，可以看到光点迅速移动成为__________；5．调整___________旋转，可以看到亮线长度的改变．3、以下是练习使用示波器的几个实验：A．在观察光屏上的亮斑实验中，在打开电源开关之前，应先把“辉度调节旋钮”反时针转到底，“衰减调节旋钮”应置于最高档．B在观察亮斑在竖直方向的偏移实验中“DC、AC”开关应置于“DC”位置C在观察按正弦规律变化的电压的图线实验中，可由机内提供竖直方向的按正弦规律变化的电压，应把“衰减调节旋钮”置于“[∞]”档D．在练习以上三个实验中，开机前“扫描范围旋钮”全部应置于“外X”档以上说法错误的选项有_______________.。
高考物理模块电场用描迹法画出电场中平面上的等势线练习使用示波器
避躲市安闲阳光实验学校第四节 用描迹法画出电场中平面上的等势线练习使用示波器 【考点透视】一、考纲指要1．实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线 2．示波管，示波器及其应用1．利用灵敏电流计找出等势点。
例1 2．正确进行实验操作，例2 3．示波器的了解，例3 【典例精析】例1.如图图9—1为描述电场中等势线的装置，图中A 、N 、C 、D 、B 间距相等，其中A 、B 为金属圆柱，当电流表从正接线柱流入G 表时，其指针向正接线柱一侧偏转。
（1）当G 表指针 时，说明探针所接触的两点是等势点。
（2）当探针I 接在D 点，探针II 接在某点时，G 表指针偏向负接线柱一侧，为了寻得等势点，探针II 应向 移，才能寻得等势点。
解析 （1）因为两点电势相等时无电流。
所以当G 表指针 指零 时，说明探针所接触的两点是等势点。
（2）G 表指针偏向负接线柱一侧，说明电流是从负接线柱流入G 表，即是由D 点流入。
此时探针II 与导电纸的触点电势比D 点低。
在导电纸上自右向左电势逐渐降低。
要使探针II 与的触点与I 接在的D 点等势，应将探针II 向右移动。
例2.（2004全国4卷22题）图9—2中给出器材为：电源E （电动势为12V ，内阻不计），木板N （板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张），两个金属条A 、B （平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极），滑线变阻器R （其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻），直流电压表○V （量程为6V ，内阻很大，其负接线柱与B 极相连，正接线柱与探针P 相连），开关K 。
现要用图中仪器描绘两平行金属条AB 间电场中的等势线。
AB 间的电压要求取为6V 。
（Ⅰ）在图中连线，画成实验电路原理图。
（Ⅱ）下面是主要的实验操作步骤，将所缺的内容填写在横线上方。
a . 接好实验电路。
b. 。
c. 合上K ，并将探针P 与A 相接触。
d. 。
e. 用探针压印的方法把A 、B 的位置标记在白纸上。
《电场中平面上的等势线》描迹法教学设计
《电场中平面上的等势线》描迹法教学设计【教学目标】1．学会用描迹法画出电场中平面上的等势线，加深对静电场、电势等概念的理解。
2．强化“等效代替法”是进行物理研究的重要方法。
3．培养学生实验的主动性、规范性和科学、严谨的实验素养。
【教学重点、难点分析】本实验是用恒定电流的电场来模拟真空中的静电荷电场、用灵敏电流计的电流指示为零来寻找等势点的方法，描绘出恒定电流电场中平面上的等势线，借以研究静电场的情况。
因此本节课的教学重点就寻找等势点。
由于场的抽象性，“电流场”为什么可以代替“静电场”便构成教学难点。
所以本节课的关键就是如何设计思维梯度，帮助学生建立起等效代替的思想。
同时在实验操作过程中，注意实验方法、操作技巧等能力的培养。
【教学方法】采用引导一一讨论——操作——总结的教学模式。
【教具】（器材）1．导电纸、复写纸、记录纸（白纸）。
2．塑料板（或用平木板）。
3．学生电源（6~8V蓄电池或4节干电池）。
4．圆柱形电极（3个）。
5．棒形电极（约10cm长金属棒2根）6．环形电极（直径约5~8cm左右的金属环）。
【教学过程】实验一：模拟异种电荷电场，描绘等势线。
（一）实验预习（课前完成）阅读课文内容，总结本实验的实验原理，所需要的器材及操作方法、步骤，并思考如下问题：1．本实验为什么可以用恒定电流的电场来模拟静电场？2．为什么要选取基准点？为什么要选取5个基准点？如何选取基准点？3．找等势点能否递次参照这个等势点去寻找下一个等势点？（二）交流讨论预习内容提问：本节课的实验内容是什么？实验原理是什么？借以引入课题。
本实验的目的是要研究异种点电荷周围的等势线，但直接描绘静电场的等势线比较困难，由于静电荷周围的电场和恒定电流的电场相似，故本实验采用等效代替的方法，用恒定电流的电场来模拟静电场。
所谓等效代替就是用能帮助我们分析、解决问题的方法替代解决无法直接办到的事情。
如曹冲称象和阿基米德测定皇冠纯度的故事，就是非常典型的等效代替实例。
实验12 用描迹法画出电场中平面上的等势线
实验十二用描迹法画出电场中平面上的等势线（一）实验目的1. 用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。
2.深化理解两个等量异种电荷的电场的等势面、电场线的分布。
（二）实验原理直接描绘静电场中的等势线是相当困难的，由于静电场和电流场遵循的规律相似，这里用在导电纸上形成的电流场模拟静电场进行实验，从而研究电场中一个平面上的等势线分布情况。
我们知道，若灵敏电流计接入电路中而无电流通过，则灵敏电流计两电极接触的电势就相等。
根据这个道理找出电场中的等势点，再把一系列的等势点连成平滑曲线，就描绘出了电场平面上的等势线。
（三）实验器材等势线描绘实验器、白纸、复写纸、导电纸、导线、学生低压直流电源（或电池组）、探针两根、灵敏电流表。
有关灵敏电流表的几点说明：1.灵敏电流表只能用来检查微弱电流，一般被测电流不超过几百微安。
2.灵敏电流表的零刻度在刻度盘的中央，将它串联在电路中时电流可以从正接线柱流入，又可以从负接线柱流入。
使用前，一般要判断电流表指针偏转方向跟通过的电流方向间的关系。
3.灵敏电流表的刻度是均匀的。
4.电流表不能长期连在电路中，停止实验时，即断开电路，以保护电流表。
（四）实验步骤1.安装（1）依次使白纸、复写纸、导电纸穿过螺杆，并靠在塑料板上，其中导电纸上有导电物质的一面向上。
（2）将两个圆柱形的铜电极A、B分别套在螺杆上，并用螺母拧紧，使圆柱形电极跟导电纸有良好的接触。
（3）将两个圆柱形电极A、B分别跟直流电源的正极和负极相连，与电源正极相连的A电极相当于正电荷，与电源负极相连的B电极图1相当于负电荷。
两电极间距离约为10cm，与两电极相连的直流电源电压约为6V，如图1所示。
2.选基准点在两电极的连线上，选取间距大致相等的五个点a、b、c、d、e做为基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上。
3.探测等势点（1）从灵敏电流表的两根接线柱上引出两个探针，将两探针触接一下两电极A、B，观察电流表指针偏转方向，掌握指针偏转方向与通过的电流方向间的关系。
高考物理 一轮复习 实验十 用描迹法画出电场中平面上
【解析】 (1)因本实验用恒定电流场模拟电场，所以电源要 用直流，选B；而电流较小，所以电流表选用D. (2)导电纸必须在最上面． (3)c的等势线为过A、B连线的中垂线． (4)电源电压变高，相同距离电势差变大． 易错点为电流表选错；三张纸放反；接触f点的探针向什么地 方移动是本题对书本实验的改造． 【答案】 (1)B D (2)白 复写 导电 (3)左 (4)相同 不等
考点2 描绘电场中等势线的其他方法 例2 在“用DIS描绘电场的等势线”实验中，按图所示连接 电路．在电极A、B的连线上等距离地取a、b、c、d、e 5个基 准点．将电压传感器的两个接线柱分别和两个探针相连接.当 正接线柱的电势高于负接线柱时，读数为正．
(3)按步骤(2)的方法在这个基准点两侧逐步由近及远地探测得 到4～8个等势点． (4)按同样的方法，找出其余四个基准点的4～8个等势点，断 开电源． 4.描绘等势点，画出等势线 取出白纸，根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲线， 如图所示．
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一, 因此在条件允许的情况下,要尽可能使用精确度较高的电流表. 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因 素之一，对此，安装电极时要加以注意，可以在木板上垫3 张～5张白纸． 3．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1 cm的磨平铜柱． 4．导电纸是否符合要求也是产生误差的因素之一．(导电纸的 电阻率应远大于金属电极的电阻率，且导电涂层要均匀)
5．两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． 6．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． 7．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，要用点接触法． 8．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．
实验10 用描迹法画出电场中平面上的等势线(自测)
1．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，如果将电源电压降低一些，则以下判断正确的是()A．描绘出的等势线形状与原来相同B．描绘出的等势线形状与原来不同C．基准点之间电势差比原来小一些D．基准点之间电势差比原来大一些解析：选AC.电压对等势线的形状没有影响，如果电源电压降低了，两个电极间的电势差随之降低，基准点之间的电势差当然随之降低．2．如图9－4－6所示，用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线，下列情况能够实现的是()图9－4－6A．如图甲，圆柱形电极A、B均接电源正极，用以模拟等量正电荷的电场B．如图乙，圆柱形电极A接电源正极，圆环电极B接电源负极，用以模拟正点电荷的电场C．如图丙，两平行的长条形电极分别接电源正、负极，用以模拟匀强电场D．如图丁，圆柱形电极A接电源负极，用以模拟负点电荷的电场答案：BC3．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表，下列选项正确的是() A．若用“等电势差”描绘等势线，用电压表B．若用“等电势”描绘等势线，用灵敏电流表C．用灵敏电流表描绘等势线时，两探针可分别与电极接触D．用电压表描绘等势线时探针可与电极接触解析：选ABD.用电压表描绘等势线时，是寻找与某基准点到电极之间电势差相等的点，用电流表描绘等势线是寻找与某基准点等电势的点，所以A 、B 选项正确．用灵敏电流表描绘等势线时，两探针不能分别与电极接触．因为这样会由于电流过大烧坏电流表，所以C 选项错误．用电压表描绘等势线时，一探针与电极接触，另一探针在某基准点附近寻找基准点的等势点，所以D 选项正确．4．在电场中等势线描绘的实验中，先在导电纸上画出电极a 、b (模拟点电荷)的连线，在连线上取间距大致相等的c 、d 、e 、f 、g 五个点，如图9－4－7所示，G 为灵敏电流表，甲、乙为两探针，则实验中，应是( )A ．探针甲不动，移动乙B ．探针乙不动，移动甲C ．电流表示数为零时说明电流表断路D ．图中虚线表示电场线解析：选A.本实验是利用当灵敏电流表指针不偏转时，与灵敏电流表相连的探针相接触的两点电势相等的原理来找等势点的．具体操作时，应使一探针接触某个基准点不动，另一探针在基准点上、下两侧缓慢地移动．电流表不偏转时，复印下一点，就可找出许多等势点，故A 项正确而B 项错误．选项C ，电流表示数为零，说明两探针接触的两点间电势差为零而非断路，故C 项错．选项D 中虚线所示为等势线而非电场线，故D 项错．5．在用电流的电场模拟静电场描绘电场中等势线的实验中，如图9－4－8所用的电表指针偏转方向与流入电流的关系是：当电流从正接线柱流入电表时，指针偏向正接线柱一侧．一位学生用这个电表探测基准点2两侧的等势点时，把接电表正接线柱的探针E 1接触基准点2，把接电表负接线柱的探针E 2接触纸上某一点，发现表的指针发生了偏转，为了探测到等势点，则( )A ．若电表指针偏向正接线柱一侧，E 2应右移B ．若电表指针偏向正接线柱一侧，E 2应左移C ．若电表指针偏向负接线柱一侧，E 2应右移D ．若电表指针偏向负接线柱一侧，E 2应左移解析：选BC.由题图可知A 点电势高于B 点电势，若电表指针偏向正接线柱一侧，说明探针E 1接触的点的电势高于E 2接触的点的电势，E 2应向左移动，所以B 项正确；若指针偏向负接线柱一侧，说明图9－4－7图9－4－8探针E 2接触的点的电势高于E 1接触的点的电势，E 2应向右移动，C 项正确，D 项错．6．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，有以下一些操作步骤：A ．在导电纸上画出两电极的连线B ．将灵敏电流计的一个探针接一个电极，用另一个探针接触导电纸，缓慢移动，可找出一系列等势点C ．在平板上先铺白纸，再铺上复写纸，然后再铺上导电纸D ．安好电极，接好电路E ．在两电极a 、b 的连线上，等距离地取五个基准点c 、d 、e 、f 、g ，并复印在白纸上，如图9－4－9所示F ．灵敏电流计的一个探针接触某个基准点不动，另一个探针缓慢地移动到电流计不偏转时，复印一点，即可找出许多等势点G ．闭合开关选取合理的操作步骤，并按顺序排列为________．答案：CDAEGF7．“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸．在导电纸上平放两个圆柱形电极A 与B ，分别与直流电源的正、负极接好，如图9－4－10所示．若以A 、B 连线为x 轴，A 、B 连线的中垂线为y 轴，将一个探针固定在y 轴上的某一点，沿x 轴移动另一个探针，发现无论怎样移动，灵敏电流表的指针都不偏转，若电源及连线都是完好的，可能的故障是________．将实验故障排除后，探针从BO 间某处沿x 轴向电极A 移动的过程中，电流表中指针偏转的情况是________．答案：导电纸涂导电物质的一面朝下了 偏角逐渐减小到零，再反向偏转，偏角逐渐变大图9－4－9图9－4－108．(2010年徐州模拟)如图9－4－11所示，在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，实验室除了给出必要的器材外，又分别给出了以下三种不同规格的电源和电表：A ．6 V 的交流电源B ．6 V 的直流电源C ．100 V 的直流电源D ．100 μA 的电流表E ．0.5 mA 的电流表F ．10 mA 的电流表(1)在实验中应选用的电源是________，测量时两个探针所接的电表应选用________(写电源或电表前的字母)．(2)实验时需在木板上自下而上依次铺放________纸、________纸和________纸．(3)在两接线柱A 、B 连线上等距离找出5个基准点a 、b 、c 、d 、e ，电流表G 的一根探针接触c 点，另一探针接触f 点，为找到与c 点电势相等的点，接触f 点的探针应向________移．(选填“左”或“右”)(4)若将电源电压提高为原来的2倍，重复以上操作，测量并画出等势线，你认为该等势线与原等势线的形状______________ (选填“相同”或“不同”)，该等势线图中cd 两点间的电势差与原来________(选填“相等”或“不等”)．解析：(1)因本实验用恒定电流场模拟电场，所以电源要用低压直流电源，选B ；而电流较小，所以电流表选用D.(2)导电纸必须在最上面．(3)c 的等势线为过A 、B 连线的中垂线．(4)电源电压变高，相同距离电势差变大．答案：(1)B D (2)白 复写 导电 (3)左 (4)相同 不等图9－4－11。
实验静电场中等势线及描绘
实验静电场中等势线及描绘
如下，描绘实验静电场中的等势线：
实验过程中，我们使用了一个带电体（如一个带电盘子）。
首先，在一张白纸上放置该带电体。
然后，我们选取一些特定位置，在这些位置上测量电势。
我们使用了一个电势计来进行测量，该电势计可以测量出每个位置的电势差。
接下来，我们开始描绘等势线。
首先，我们选择一个点作为基准点，并给予该点一个特定的电势值。
然后，我们从这个基准点出发，在电势值保持不变的条件下，绘制出一条曲线。
这条曲线上的每个点都具有相同的电势值。
我们再次选择一个点，并给予它一个不同的电势值，然后从这个点出发绘制出另一条曲线。
我们重复这个过程，直到覆盖了整个实验区域。
最后，我们可以看到整个实验区域中等势线的分布情况。
这些等势线以曲线的形式存在，并且相互之间不会交叉。
等势线越靠近带电体，其间隔越密集，表示电势的变化越大。
而越远离带电体，等势线之间的间隔越大，表示电势的变化越小。
通过描绘等势线，我们可以更好地理解实验静电场的分布情况，并且可以得到关于电势的一些有用信息。
实验十 用描迹法画出电场中平面上的等势线
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。
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向____________，用图钉把它们一起固定在木板上。
2．在导电纸上平放两个跟它接触良好的圆柱形电极A和B，两个电极之间的距离约为10cm，将两个电极分别与电压约为6V的直流电源的正负极相接，作为“正电荷”和“负电荷”，再把两根探针分别接到____________的“+”、“－”接线柱上（如图10－1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【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？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。
“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验教学的改进
“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验教学的改进“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验教学的改进王少东【专题名称】中学物理教与学【专题号】G36【复印期号】2008年04期【原文出处】《实验教学与仪器》(长沙)2007年12期第20,21页【作者简介】王少东湖南涟源市现代教育技术管理中心，417100在高中物理电子实验中，由于对静电场直接进行测量很困难，故采用易于测量的电流场模拟法。
在实验时，我们用伏特表或其他仪器探测出电流场中若干组等电势点，据此描绘出若干条等势线，依据等势线再画出电力线。
我们尝试了用不同器材进行这个实验，以减少实验误差。
一、用石墨导电纸电极用铜、铝、铁均可，与导电纸的接触面应平整光洁。
如模拟一个点电荷，则电极用一个小圆柱A(直径约1cm)和大圆环B(内径约15,20cm)，圆柱置于圆环的中心，如图1所示。
图1 实验图如模拟两个等量异种电荷，则两个电极A，B都用小圆柱(直径约1.5cm)，如图2所示。
导电纸可裁成16开大小，有石墨层的一面向上，在导电纸下加一薄橡胶垫或几层白报纸，再放到硬而平的绝缘板上。
接着把电极放到导电纸上，并使它对导电纸的压强不小于250g/，以保证电极与石墨层接触良好。
我们可用螺钉将电极紧固在板上，也可采取其他的压装方法。
图2 电路图电路接法如图2所示。
滑动变阻器R用200Ω(或1750Ω)的，接成分压器，使两极A，B间电压为直流电压，=8V。
若进行图1所示的实验，电路类似，但要使=5V。
操作主要分两步进行。
1.依所设定的几个电势值，在导电纸上各测定出一个基准点为了在完成实验后能看出等势线密度与电场强度的定性关系，应取相邻各等势线间的电势差相等。
设电极B处的电势为零，每隔1V作一等势线，如图3所示，则应先在导电纸上测定出电势分别为1V，2V，3V，…，7V的a，b，c，…，g各基准点的位置。
在测定时，伏特表按图2所示的接法，用探针P来探测确定。
由于石墨层的电阻率相当大(取宽1cm、长10cm的一条导电纸，实测其电阻值约10kΩ)，用前述尺寸的导电纸和电极进行实验时，只要探针与纸上任何较远的点P接触，这点与电极B之间的电阻值都有数千欧。
电场中等势线的描绘实验及练习
电场中等势线的描绘实验目的用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。
实验原理利用导电纸中的恒定电流场模拟真空中的静电场，当在场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为零时，与探针相连的电流计中电流强度为零。
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。
实验器材学生用低压电源或电池组、灵敏电流计、开关、导电纸、白纸、复写纸、圆柱形金属电极两个、探针两支、图钉、导线若干、木板。
实验步骤1.安装实验装置。
在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸有导电物质的一面向上，再用它们一起固定在木板上（如图）。
在导电纸上放两个跟它接触良好的圆柱形电极，两极间距离约为10，电压约为6V。
再从一个灵敏电流计的两个接线柱引出两个探针；2.选择基准点。
在导电纸平面两极的连线上，选取间距大致相等的五个点作为基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上；3.探测等势点。
将两个探针分别拿在左、右手中，用左手中的探针跟导电纸上的某一基准点接触，然后在导电纸平面两极连线的一侧，距此基准点约1处再选一个点，在此点将右手拿着的探针跟导电纸接触，至找到一点，使电流表的指针没有偏转为止，说明这个点跟基准点的电势相等。
用探针把这个点的位置复印在白纸上。
照上述方法，在这个基准点的两侧，各探测出五个等势点，每个等势点大约相距1。
用同样的方法，探测出另外四个基准点的等势点；4.画等势线。
取出白纸，根据五组等势点画出五条平滑的曲线，它们就是等势线。
练习1在“电场等势线的描绘”实验中，所用器材除了木板、白纸、复写纸、圆柱形电极、导线、电池、电键外，还必须有______、_______和________。
导电纸，探针，灵敏电流计2在“电场等势线的描绘”实验中，提供了下列操作步骤，其中有差错的步骤为。
把正确的步骤选出，按合理的顺序将操作步骤的序号填在横线上:__________或___________。
①在导电纸上画出两个电极的连线；②将白纸、复写纸、导电纸依次铺放在木板上，并用图钉把三层纸固定在木板上；③把电键闭合；④把两个圆柱形电极平放在导电纸上，并通过电键分别与电源的正负极相连；⑤在两个电极连线上选取间距大致相等的五个基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上；⑥将灵敏电流计的两个接线柱与两个探针相接；⑦将一个探针接在某个电极上，用另一个探针接触导电纸，探测出若干等势点，连接这些等势点的光滑曲线就是一条等势线；⑧将一个探针接触某个基准点不动，另一探针缓慢地反复移动当灵敏电流计示数为零时，用探针把这个等势点的位置复印在白纸上，用上述方法，在该基准点两侧各探测出五个等势点；⑨探测出另个四个基准点的等势点；⑩断开电源，取下白纸，描出电场中的等势线。