高考物理一轮复习练习及解析第9单元电场第47讲实验用描迹法画出电场中平面上的等势线
【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。
高中物理电学实验专题
12 电学物理实验1 用描迹法画出电场中平面上等势线实验所用的电流表是零刻度在中央的电流表,在实验前应先测定电流方向与指针偏转方向的关系:将电流表、电池、电阻、导线按图1或图2 连接,其中R 是阻值大的电阻,r 是阻值小的电阻,用导线的a 端试触电流表另一端,就可判定电流方向和指针偏转方向的关系。
该实验是用恒定电流的电流场模拟静电场。
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。
2 伏安法测电阻1伏安法测电阻有a 、b 两种接法,a 叫(安培计)外接法,b 叫(安培计)内接法。
外接法的系统误差是由电压表的分流引起的,测量值总小于真实值,小电阻应采用外接法;内接法的系统误差是由电流表的分压引起的,测量值总大于真实值,大电阻应采用内接法。
如果无法估计被测电阻的阻值大小,可以利用试触法:如图将电压表的左端接a 点,而将右端第一次接b 点,第二次接c 点,观察电流表和电压表的变化,若电流表读数变化大,说明被测电阻是大电阻,应该用内接法测量;若电压表读数变化大,说明被测电阻是小电阻,应该用外接法测量。
(这里所说的变化大,是指相对变化,即ΔI /I 和ΔU/U )。
(1)滑动变阻器的连接滑动变阻器在电路中也有a 、b 两种常用的接法:a 叫限流接法,b叫分压接法。
分压接法被测电阻上电压的调节范围大。
当要求电压从零开始调节,或要求电压调节范围尽量大时应该用分压接法。
用分压接法时,滑动变阻器应该选用阻值小的;用限流接法时,滑动变阻器应该选用阻值和被测电阻接近的。
(2)实物图连线技术无论是分压接法还是限流接法都应该先把伏安法部分接好;对限流电路,只需用笔画线当作导线,从电源正极开始,把电源、电键、滑动变阻器、伏安法四部分依次串联起来即可(注意电表的正负接线柱和量程,滑动变阻器应调到阻值最大处)。
对分压电路,应该先把电源、电键和滑动变阻器的全部电阻丝三部分用导线连接起来,然后在滑动变阻器电阻丝两端之中任选一个接头,比较该接头和滑动触头两点的电势高低,根据伏安法部分电表正负接线柱的情况,将伏安法部分接入该两点间。
高考物理一轮复习题及答案解析 电场
选择题专练卷(五)电场一、单项选择题1.(2013·安徽省名校联考)两个等量同种电荷固定于光滑水平面上,其连线中垂线上有A、B、C三点,如图1甲所示。
一个电量为2 C,质量为1 kg的小物块从C点静止释放,其运动的v-t图像如图1乙所示,其中B点处为整条图线切线斜率最大的位置(图中标出了该切线)。
则下列说法正确的是()图1A.B点为中垂线上电场强度最大的点,场强E=2 V/mB.由C到A的过程中物块的电势能先减小后变大C.由C点到A点的过程中,电势逐渐升高D.AB两点的电势差U AB=-5 V2.一带电小球在电场中仅在电场力作用下,从A点运动到B点,速度大小随时间变化的图像如图2所示,t1、t2分别是带电小球在A、B两点对应的时刻,则下列说法中正确的有()图2A.A处的场强一定大于B处的场强B.A处的电势一定高于B处的电势C.带电小球在A处的电势能一定小于B处的电势能D.带电小球从A到B的过程中,电场力对电荷做正功3.图3所示的电路中C是平行板电容器,开关S先闭合一段时间后断开,然后将平行板的板间距拉大一点,下列说法正确的是()图3A.平行板电容器电容变大B.平行板电容器两板带电量变小C.平行板电容器两板的电势差变小D.平行板电容器两板间的电场强度不变4.如图4所示,实线为方向未知的三条电场线,a、b两带电粒子从电场中的O点以相同的初速度飞出。
仅在电场力作用下,两粒子的运动轨迹如图中虚线所示,则()图4A.a一定带正电,b一定带负电B.a的加速度减小,b的加速度增大C.a的电势能减小,b的电势能增大D.a的动能减小,b的动能增大5.空间存在着平行于x轴方向的静电场,其电势φ随x的分布如图5所示,A、M、O、N、B为x轴上的点,|OA|<|OB|,|OM|=|ON|。
一个带电粒子在电场中仅在电场力作用下从M点由静止开始沿x轴向右运动,则下列判断中正确的是()图5A.粒子一定带正电B.粒子从M向O运动过程中所受电场力均匀增大C.粒子一定能通过N点D.粒子从M向O运动过程电势能逐渐增加6.如图6甲所示,两个平行金属板a、b竖直放置,两板加如图乙所示的电压。
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。
高考物理一轮总复习第9章静电场专题强化10电场中功能关系及图像问题提能训练(含答案)
高考物理一轮总复习提能训练:第九章 第24讲基础过关练题组一 电容器1.平行板电容器的电容为C ,带电荷量为Q ,板间距离为d ,今在两板间的中间位置处放一电荷q ,则它所受静电力的大小为( C )A .k 2Qq d2B .k 4Qq d2C.Qq CdD .2Qq Cd[解析] 根据题意可得电容器两极板间电场强度大小E =U d =QCd,则电荷所受静电力F =qE =Qq Cd,故C 项正确。
2.(2024·浙江杭州质检)如图为某一机器人上的电容式位移传感器工作时的简化模型图。
当被测物体在左右方向发生位移时,电介质板随之在电容器两极板之间移动,连接电容器的静电计会显示电容器电压的变化,进而能测出电容的变化,最后就能探测到物体位移的变化,若静电计上的指针偏角为θ,则被测物体( B )A .向左移动时,θ增大B .向右移动时,θ增大C .向左移动时,θ不变D .向右移动时,θ减小[解析] 当被测物体向左移动时,电容器极板间的电介质增多,则电容会增大,由于电容器电荷量不变,则电容器极板间的电压减小,即θ减小,故A 、C 错误;当被测物体向右移动时,电容器极板间的电介质减少,别电容会减小,由于电容器电荷量不变,则电容器极板间的电压增大,即θ增大,故B 正确,D 错误。
3.(多选)(2024·江苏南京月考)如图所示,两块较大的金属板A 、B 平行放置并与一个电源相连,其中A 板接地(取大地电势φ=0)。
S 闭合后,两板间有一质量为m 、电荷量为q 的油滴恰好处于静止状态。
以下说法正确的是( AB )A .保持S 闭合,若将A 板向上平移一小段位移,则油滴向下加速运动,G 中有b →a 的电流B .保持S 闭合,若将A 板向左平移一小段位移(油滴仍处于两极板之间),则油滴仍然静止,G 中有b →a 的电流C .若将S 断开,则油滴立即向下做匀加速直线运动D .若将S 断开,再将B 板向下平移一小段位移,则油滴仍然保持静止,但油滴电势能减小[解析] 开始时,油滴所受重力和电场力平衡,即mg =qE ,保持S 闭合,则两板间电压不变,将A 板向上平移一小段位移,两板间距离d 增大,由E =Ud可知,E 变小,油滴所受电场力变小,故油滴应向下加速运动;根据C =Q U 、C =εr S 4πkd 。
9.6 实验:电场中等势线的描绘x
9.6 实验:电场中等势线的描绘考点要求用描迹法画出电场中一个平面上的等势线.实验原理1.本实验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通过的电流强度为零,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.2.方法一:用小量程电流表的一端依次接到a、b、c、d、e五个基准点上,另一端分别在它们的周围移动,当移动到使小量程电流表(或多用电表直流电流挡)中指针的指示为零时,就找到了某基准点电势相同的点,此方法称为平衡法.用平衡法时,要求小量程电流表的灵敏度高些,若用多用电表直流电流挡作为小量程的电流表使用时,应把它置于电流最小的挡位上,其目的可使被测两点间的电势稍不相等时,即可在表上有较明显的反映.3.方法二:用电压表的负接线端接在跟电源负极相连的B电极,用电压表的正接线端接触某一个基准点,测出该基准点与B电极的电压,然后在这个基准点附近移动电压表和正接线端,当电压表的读数与所接触的基准点上的电压相等时,就探测到了一个与该基准点电势相同的点,此方法称为电压测量法.用电压测量法时,为避免因电压表而产生的分流作用,要求它的内阻尽可能大些,但量程要小些,因为两接线端的指针之间电压较小.虽两种方法都可找出等电势点,但用小量程的电流表比较精确,故实验中常采用平衡法.4.怎样快速探测等势点:(1)先判断电流表指针偏转方向跟通过的电流方向间的关系,如电流从左接线柱流入指针向左偏.(2)假定探针I与左接线柱相连,探针Ⅱ与右接线柱相连.(3)在如图9.6-1所示电路中,探针I接触基准点a,探针Ⅱ接触a1,发现指针向右偏.(4)由指针向右偏,推断出电流从右接线柱流入,则a1电势高,应将探针向电源负极方向移动,即向左移,可找到一点,发现电流表指针不偏转,此点电势与Ⅱ电势相等,可依此法迅速确定出与a点等电势的其他点.实验器材平整的塑料板(其上有两个固定螺杆)、白纸、复写纸、导电纸、圆柱形的电极、导线、学生低压直流电源(或电池组)、探针两根、灵敏电流表.实验步骤1.在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸,导电纸有导电物质的一面朝上.2.在导电纸上相距约10cm平放两个圆柱形电极,并将两电极分别连在电压为6 V的直流电源的正负极上.3.将两探针分别接到灵敏电流表的两接线柱上.4.在两电极的连线上,选取间距大致相同的五点作为基准点,并用探针把它们的位置复印在白纸上.5.接通电源,将一探针与某基准点相接触,另一探针与此基准点一侧距此基准点约1cm的某点相接触,这时一般会看到灵敏电流表的指针发生偏转,移动此探针至电流表指针指零,用探针把这点位置复印在白纸上.6.按步骤5的方法在这个基准点的两侧由近及远各探测出五个等势点,两相邻等势点间距约为l cm.7.按同样的方法,找出其余4个基准点的等势点.8.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,即五条等势线.注意事项(1)使用的灵敏电流表,应选择零刻度在中间的那种.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.(2)如果用低压学生电源做实验,一定要先注意把电极接到直流输出端.(3)安放导电纸时,有导电物质的一面应向上.(4)导电纸上的恒定电流场,在边缘部分并不与等量异种点电荷电场的电场线分布相似,所以安放电极时,不能太靠近导电纸的边缘,探测等势点时,也不能太靠近导电纸的边缘.(5)电极与导电纸的接触应良好,且在实验过程中与导电纸的相对位置不能改变.(6)寻找等势点时,应从基准点附近由近及远逐渐推移,不可冒然进行大跨度移动,以免发生电势差过大,流过电流表的电流太大而损坏电流表的现象.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,安装电极时要多加注意,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为1cm的磨平铜棒两只.典型例题【例1】在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中,配备了下列器材,应该选用的是(用器材前的字母表示) ( ) A.电压为6 V的交流电源B.电压为6 V的直流电源C.电压为100 V的直流电源D.量程为0.5V零刻度在刻度盘中央的电压表E.量程为0.6 mA的电流表F.量程为300 μA、零刻度在刻度盘中央的电流表【例2】“电场中等势线的描绘”的实验装置如图所示: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)在图9.6-2中a、b、c、d、e五个基准点中,电势最高的是点.(2)若电流表的两表笔分别接触图中的d、f两点(f、d连线和A、B连线垂直)时表针反偏(电流从红表笔流进时,表针正偏),则电流表的红表笔接在点.要使表针仍指在零刻度线,应将接f的探针(即表笔)向(填“左”或“右”)移动.【例3】用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线,图中哪些情况是能够实现的()A.如图(a),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(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4】在描绘等电势线的实验中,若将电源电压提高为原来的2倍,则以下说法正确的是()A.描绘得到的等电势线形状与原来相同B.描绘得到的等电势线形状与原来不同C.找基准点的等电势点时每次移动的跨度应适当大些(与原来相比D.找基准点的等电势点时每次移动的跨度应适当小些(与原来相比【例5】一位物理教师演示带电体产生电场的经典实验,她利用图9.6-4所示的装置,试图显示如图9.6-4所示的图形.(1)这些装置没有标签,请指出它们的名称、规格,并回答有关问题:①用于产生电场的是什么电源?②液体的类型很重要,它应该是什么?③什么东西用来作为电场线的指示器比较合适?④给出的电场线没有方向,它的方向应该是什么?(2)画出下面各电荷产生的电场图.巩固练习1.电场中等势线的描绘中,根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表,下列选择正确的是( ) A.若用“等电势差”描绘等势线,用电压表B.若用“等电势差”描绘等势线,用灵敏电流计C.用灵敏电流计描绘等势线时,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E.用电压表描绘的等势线与用电流计描绘的等势线形状不同2.关于“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验的原理,下列说法正确的是()A.正负电极就是两个等量异种点电荷,实验描绘的就是它们形成的静电场的等势线B.实验描绘的是导电纸上稳恒电流场的等势线C.只有圆柱形电极之间的电流场才会和等量异种点电荷的静电场相似D.改变电极的形状,我们还可以模拟其它静电场,并绘出其它电场的等势线3.下列哪些措施不会影响所描绘等势线的形状()A.把直流电源的电压变为原来的两倍B.将直流电改为交流电C.把圆柱形电极改为长方形电极D.把灵敏电流表改为内阻很大的电压表,利用电压表探测基准点的等势点4.如果该实验中每相差0.2V就画一条等势线,那么这些等势线在空间分布是()A.以电极连线为轴的轴对称B.以电极连线中垂线为轴的轴对称C.等势线之间的距离相等D.距离电极越近等势线越密5.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中,寻找等势点时,正确的操作是( ) A.将两个探针压在导电纸上,同时缓慢移动,当看见电流计指针指零时,把两个探针的位置复印在白纸上,得到两个等势点;再同时移动两个探针,得到另一对等势点……然后将这些等势点连接成等势线B.将一个探针始终与一个圆柱形电极相接,另一个探针在导电纸上慢慢移动,当看见电流计指针指零时,将这个探针的位置复印在白纸上,得到一个等势点;再将这个探针在别的区域移动,得其他的等势点……然后将这些等势点连接成等势线C.将一个探针压一个基准点上,另一个探针在导电纸上慢慢移动,当看见电流计指针指零时,将这个探针的位置复印在白纸上,得到一个等势点;然后以这个点做新的基准点,找它的等势点,以此类推……,找到一系列的等势点然后将这些等势点连接成等势线D.将一个探针始终压在一个基准点上,另一个探针在导电纸上慢慢移动,当看见电流计指针指零时,将这个探针的位置复印在白纸上,得到一个等势点;再将这个探针在别的区域移动,得其他的等势点……然后将这些等势点连接成等势线6.如图9.6-6所示,实验中如果探针在导电纸上不论如何移动,电流表指针都不动.若改用多用表直流电压挡直接测A、B两极间的电压,电压正常,再测A电极对导电纸的电压,发现电压处处相等,且等于电源的电动势,这说明()A.一定是电流表G和两探针组成的电路未通或电流表已烧坏B.电极B与导电纸接触不良C.电极A与导电纸接触不良D.两个电极都一定接触不良7.在电场中等势线描绘的实验中:(1)已有器材:平板、白纸、复写纸、图钉、两个电极、导线、还需要;(2)若有以下三种满偏电流不同、零刻度在中央的电流表可供选择,应选用( ) A.100μA B.0.5mA C.10mA(3)若有三个输出电压不同的直流电源可供选用,应选用( ) A.1.0V B.6.0V C.60V(4)若有二种规格的塑料板,其两个圆柱形电极间距离不同,应选用电极间距离稍(填“大”“小”)的塑料板进行实验.8.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中,提供了下列操作步骤,其中有差错的步骤为,正确步骤的合理顺序可以是.①在导电纸上画出两个电极的连线②将白纸、复写纸、导电纸依次铺在木板上,并用图钉固定③闭合电键④将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在两个电极的连线上选取距离大致相等的5个基准点,并用探针把它们的位置印在白纸上⑥将灵敏电流计的两个接线柱与两个探针相连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,连接这些等势点就是一条等势线⑧将一个探针接触某个基准点不动,另一个探针缓慢的反复移动,当灵敏电流计示数为零时,用探针把这个等势点的位置印在白纸上,用上述方法,在基准点两侧个探测出5个等势点⑨探测另外4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9.一个学生在做“电场中等势线的描绘”实验时的主要准备步骤如下:(1)在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朝下;(2)导电纸上平放着跟它接触良好的两个圆柱形电极,两电极分别与电源的两极相连;(3)从一个电流表(量程0-0.6A)的两个接线柱引出两支探针;(4)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5个点作基准点,并用探针把它们的位置复印在白纸上.这个学生所做的准备步骤中犯的重要错误是.10.某同学将两个小电极放在导电纸上加上电压,形成电流场来模拟两个异种点电荷产生的静电场,研究等势线的分布情况.他使两个电极相距10cm,电极间加上3V直流电压,然后在两个电极连线上每隔1cm取一点作为基准点,用灵敏电流计找出导电纸上和这些点等势的点,作出了一组等势线,如图9.6-7所示,试问:(1)两相邻等势线A与B、B与C、C与D……之间的电势差是否相等?为什么?(2)如果将两个电极之间的电压改为直流6V,等势线形状会不会发生变化?11.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?12.图9.6-8是描绘电场中等势线的实验装置,①图中有7个等间距的点,其中A、B为___________;②当电流从标有“+”号的接线柱流入灵敏电流计G时,其指针正向偏转,则当灵敏电流计表针______偏时,探针所接触的两点恰是等势点;③当探针1接在F点时,探针2应向____移,才能找到等势点.。
高三物理《描迹法画-描绘电场中等势线》详说课件
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 近移动,电压表读数相等的点即为等势点。
+
-
+
-
如图所示,若一探针对准基准点a1时,另一
探针指在a处,结果电流表指针向右偏,那么,要
找到a1的等势点,另一探针应往a的左边还是右
边移动?
左边
当你按实验中的方法正确得出了等
描绘电场中等势线
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
尖端的电势差为零时,与探针相连的电流表 中电流强度为零,从而可通过探针找出电流 场中的等势点,并依据等势点描出等势线。
等效替换的思想
实验仪器
学生电源(或干电池4节)、圆柱形电 极2个、导电纸、复写纸、白纸一张、检流
如果在“电场中等势线的描绘”的实验中,在
BE 下列所给出的器材扎中,应该选用的是________
(用器材前的字母表示)。 A、6V的交流电源。 B、6V的直流电源。 C、100V的交流电源。 D、量程0-0.5V,零刻度在刻度盘中央的电流表
E、量程0-300μ A,零刻度在刻度盘中央的电流表
1、用该实验所提供的器材能否描绘等量同种点
(4)用以上方法,将一个探针依次固定于b、c、 d、e点,分别找到与它们电势相等的点。
(5)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)
注意事项
1、使用灵敏电流计应选择零刻度的正中间的
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、寻找等势点时,与该基准点相接触的探针要
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。
2011高三物理一轮复习精品课件:9.4 实验:用描迹法画出电场中平面上的等势线
(1)在以上提供的步骤中,缺少一个很重要的 在以上提供的步骤中, 在以上提供的步骤中 步骤,它是__________________. 步骤,它是 . (2)在以上的步骤中,错误的步骤是 在以上的步骤中, 在以上的步骤中 错误的步骤是______ __________________________________. . (3)将以上正确的步骤选出,并按正确的操作 将以上正确的步骤选出, 将以上正确的步骤选出 顺序将步骤的序号排列好_______________ 顺序将步骤的序号排列好 __________________________________. .
(1)五个基准点中 电势最低的点是: (1)五个基准点中,电势最低的点是:_____. 五个基准点中, (2)若用图乙中的灵敏电流表的两个接线柱引 若用图乙中的灵敏电流表的两个接线柱引 出的两个表笔(探针 分别接触图甲中的d、 探针)分别接触图甲中的 出的两个表笔 探针 分别接触图甲中的 、 f 两点(d、 连线和 连线和A、 相连垂直 相连垂直)时 两点 、 f连线和 、B相连垂直 时,指针向 左偏(若电流从红表笔流进时 指针向右偏), 若电流从红表笔流进时, 左偏 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. 则电流表的红表笔接触在 点
(3)按步骤 的方法在这个基准点两侧逐步由 按步骤(2)的方法在这个基准点两侧逐步由 按步骤 近及远地探测得到4~ 个等势点 个等势点. 近及远地探测得到 ~8个等势点. (4)按同样的方法,找出其余四个基准点的 ~ 按同样的方法, 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. 个等势点,断开电源. 个等势点 4.画等势线 . 取出白纸, 取出白纸,根据五个基准点的等势示.
高考物理一轮复习 实验10 用描迹法画出电场中平面上的等势线课时作业 人教版
高考物理一轮复习实验10 用描迹法画出电场中平面上的等势线课时作业人教版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.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.3.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.4.如图为描绘电场中等势线的装置,所用的电流表电流从哪一接线柱流入,其指针就向哪一侧偏.在寻找基准点O的另一等势点时,探针Ⅰ与O点接触,另一探针Ⅱ与导电纸上的c 点接触,如图所示,电流计的指针向负接线柱一侧偏转.为了尽快探测到新的等势点,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.向右移动解析:选D.由题中现象可判断φC>φO,据等量异种点电荷电场分布情况可知,要减小探针Ⅱ接触点的电势,应向右方移动.5.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:CDAEGF6.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,应该选用的是________.(用器材的字母表示)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.量程是0~0.5 V、零刻度在刻度盘中央的电压表E.量程是0~300 μA、零刻度在刻度盘中央的电流表(1)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____________.(2)在实验中,按下开关,接通电路.若一探针与基准点O接触,另一个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(如图所示),则当此探针与a点接触时,电表的指针应____________(“左偏”、“指零”、“右偏”);当此探针与b点接触时,电表的指针应____________(“左偏”、“指零”、“右偏”).解析:由于用恒定电流场模拟等量异种电荷的电场,故应选直流电源;由于导电纸电阻不大,100 V电压太大,易烧毁电表,故选6 V直流电源;为了准确找出等势点,应选量程小的灵敏电流表,不选D;由于a、O、b、是等势点,故指针均指零.答案:BE (1)导电纸复写纸白纸(2)指零指零7.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中,用在导电纸上形成的电流场模拟静电场,描绘一个平面上的等势线.吴利同学想模拟带负电的点电荷附近电场在一个平面上的等势线,他在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸,并用图钉固定,然后在导电纸中央固定一个小圆柱形电极A,如图甲所示.(1)还需要一个什么形状的电极?答:________________.在图甲中画出示意图,并完成电路连接.(2)通电后,要描绘出过C点的等势线,还需要的仪器是____________,操作步骤是________________________________________________________________________ ________________________________.(3)描绘出的等势线应是正圆形,而实验中实际得到的图样却出现明显变形,如图乙所示.右边明显偏离圆形而向外凸起,其原因可能是________________________________________________________________________ ____________________(写出一个即可).解析:选用圆形电极作为正极,让负电极位于此正电极中心,由此,可以模拟负电荷产生的静电场,描绘等势线需要用带两个探针的灵敏电流表.答案:(1)圆形如图(2)带两个探针的灵敏电流表用一个探针与导电纸上的C点接触,另一个探针在导电纸上试触,触到某一点时如果电流表指针不偏转,则把这点记录下来,同理,可得与C点等势的其他点,再把记录下来的这些点连成一条光滑的曲线.该曲线即为过C点的等势线(3)导电纸各处的电阻率不均匀,右边部分的电阻率比其他部分大;或圆形电极不规则,右边部分半径大;圆形电极右边部分与导电纸接触不紧密等。
高考物理一轮复习专题课件9 实验1《用描迹法画出电场中平面上的等势线》
指针右摆);
6.用电压表(代替电流表)确定基准点的等势点时,一定 要选用高内阻的电压表,同时注意接线柱的极性.因为导电 纸的电阻率较大(每厘米间的电阻约2千欧),用低内阻的电压 表测量时,它的分流作用将使导电纸上的电场发生较大的变
化,造成电压表显示的电势值比电场中该点的真实值小,引
起误差; 7.用探针找等势点时,既要防止因电流太大把灵敏电流
式测量仪表,在有电流时才会有反应,因此难以确定静电场
的等势线.恒定电流的电荷分布和电磁场均不随时间变化, 所以在均匀电介质中恒定电流的电场和静电场相似,利用其
相似性,可以用恒定电流的电场模拟静电场,进行静电场的
实验研究.接到直流电源两端的小圆柱形电极之间形成的恒 定电场,可以用来模拟等量异种电荷之间的静电场.
实验中确定等势点的根据是:当两点电势相等时,连 接该两点间的导线上无电流通过,否则将有电流从高电势点 流向低电势点. 三、实验器材
学生电源(J1202型或J1202-1型)或干电池4节,灵敏电
流表(J0409型或J0409-1型,零刻度在中间),圆柱形电极两 个,导电纸、复写纸、白纸各一张,一对探针,一块木板,
导线、开关、图钉等.
四、实验步骤
1.实验原理图如图 1所示, 、复写纸、 ,将导电纸有导电物质的一面向上, ,将圆柱形电极放在导电纸上,
并使两个电极相距10 cm,将电极与电压为6 V的稳压输出
电源相连; 2.在导电纸平面的两个电极连线上,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.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.绝不允许将两探针同时分别接触两电极,以防烧坏电 流表;
5.灵敏电流表应该选用内阻较小的,如 J0409型表,为
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。
河北省高考物理一轮总复习 电场 第46讲 实验:用描迹法画出电场中平面上的等势线课件
触基准点2,把接电表负接线柱的探针E2接触纸上的某一点 时,发现表的指针发生了偏转,为了探测到等势点,则( )
图46-6 A.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应右移 B.若电表指针偏向正接线柱一侧, E2应左移 C.若电表指针偏向负接线柱一侧, E2应右移 D.若电表指针偏向负接线柱一侧, E2应左移
①说出沿A0B0上U的变化,并作出图象. ②求出X的电场强度,并说明其方向. 【解析】匀强电场中电势沿着电场线方向均匀变化. 【答案】(1)6 V,电压表的示数保持不变. (2)①电压表的示数U与探针到A0的距离x的关系图象 如图46-7乙所示.
图46-7乙 ②E=75 V/m,方向由B0指向A0.
三、实验器材 学生低压直流电源(6 V蓄电池一个或4节1.5 V的干电池 串联)、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. 关于灵敏电流表的几点说明: 1.灵敏电流表只能用来检验微弱电流,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,也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所通过的电流方 向间的关系.
之一,因此在条件允许的情况下,要尽可能使用精度高的电
流表.
2.导电纸与电极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.
3.导电纸要均匀,纸上导电性要一致.
4.圆柱形电极的大小也会给本实验带来误差,圆柱形电
极应选择直径大小一样的扁平圆柱体.
创新·方法探究 提炼方法 展示技巧
【解析】因圆柱形电极A、B分别与电源的正负极相连,
所以导电纸上由A到B电势逐渐降低,电表指针发生偏转,说 明探针E1、E2所接触的两点电势不等,存在电势差.根据电表 指针偏转方向与流入的电流方向可知:若指针偏向正接线柱 一侧,说明探针E2接触点的电势较低,E2应左移;若指针偏 向负接线柱一侧,说明探针E2接触点的电势较高,E2应右移.
2020届高三物理一轮复习单元检测:实验:用描迹法画出
实验用描迹法画出电场中平面上的等势线一、实验目的用描迹法画出电场中一个平面上的等势线.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,从而可以通过探针找出电流场中的等势点,并依据等势点描出等势线.三、实验器材平整的塑料板(木板)、图钉、白纸、复写纸、导电纸、圆柱形的铜电极、导线、学生低压直流电源(或电池组)、探针两根、灵敏电流表.四、实验操作1.器材安装(1)铺“三纸”:在平整的塑料板(或木板)上依次使白纸、复写纸、导电纸(将导电面朝上)穿过螺杆铺放,并用图钉固定.(2)固电极:将两个圆柱形铜电极A、B分别套在螺杆上,并用螺母拧紧(保证与导电纸接触良好),AB相距约10 cm.图实-1(3)接线路:如图实-1所示.①将电极A、B分别与6 V的直流电源的正、负极相连接.②将两根探针分别接到电流计的“+”“-”接线柱上.2.基淮点选取在导电纸上画两个电极的连线AB,在连线上取等距的五个点作基准点a、b、c、d、e,并用探针把它们的位置复印在白纸上.3.等势点探测(1)接通电源,将探针接触电极A,另一探针接触导电纸(注意跨度要小,保证电流表示数不要太大),判断出指针偏转方向与电流方向的关系.(2)将左手探针跟AB连线上某一基准点相接触,然后在导电纸平面AB连线旁距此基准点约1 cm 处轻轻移动右手探针,直到电流表指针不再发生偏转,用探针把这一点位置复印在白纸上.(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.图实-24.等势点描绘取出白纸,根据五个基准点的等势点画出五条平滑的曲线,如图实-2所示.五、注意事项1.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.(3)实验过程中“三纸”不要移动.2.对两电极(1)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(压紧).(3)不可太靠近导电纸边缘.3.对电流表(1)必须选零刻度在中央的.(2)若双量程表应选较小的量程(灵敏度要高).4.对电源(1)直流6 V: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4节新干电池,否则会引起等势线畸变.5.对探测过程(1)先判明指针偏转方向与电流方向关系.(2)牢记AB两电极的电势高低关系(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,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.(4)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,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.6.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,不能画成折线.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张~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1 cm的磨平铜柱.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,采用的装置如图实-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.图实-3(1)五个基准点中,电势最低的点是:________.(2)若用图实-3乙中的灵敏电流表的两个接线柱引出的两个表笔(探针)分别接触图甲中的d、f 两点(d、f连线和A、B的连线垂直)时,指针向左偏(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.(3)若用图乙中的灵敏电流表的两个表笔(探针)分别接触图甲中的a、g两点(a、g连线和A、B 连线垂直)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(即不发生偏转),应将接g的表笔向________(填“左”或“右”)移动.(1)电路中,电源正极电势最高,负极电势最低,因而基准点中e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φd<φf,今指针左偏,说明电流是黑进,即黑笔处电势高,红笔处电势低,红笔接在d点.(3)据电路电势分布:φa>φg,φ左>φ右,所以接g的表笔应向左移动.(1)e (2)d (3)左(2020·北京市海淀区模拟)如图实-4所示,两个金属条制成的电极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:图实-4(1)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(负)接线柱流入电流计时,指针偏向正(负)接线柱一侧.如图所示,一位同学用这个电流计探测基准点“1”两侧的等势点时,把接电流计负接线柱的探针P1压紧基准点“1”,把接电流计正接线柱的探针P2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P2与导电纸的触点应向________移(选填“左”或“右”).(2)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________一些(选填“大”或“小”).(1)此现象说明P2的接触点电势比基准点1低,而左侧A金属条接电源正极,故P2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,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.(1)左(2)大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: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.答案:AC图实-52.在用电流的电场模拟静电场描绘电场中等势线的实验中,如图实-5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E1接触基准点2,把接电表负接线柱的探针E2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,E2应右移B.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应左移C.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应右移D.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应左移解析:若电表指针偏向正接线柱一侧,说明探针E1的电势高于E2的电势,E2应向左移动,所以B 项正确;若指针偏向负接线柱一侧,说明探针E2的电势高于E1的电势,E2应向右移动,C项正确.答案:BC图实-63.“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,如图实-6所示.若以A、B连线为x轴,A、B连线的中垂线为y轴(图中O点为坐标原点),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、电流表及连线都是完好的,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______.解析:灵敏电流计不偏转的原因可能是导电纸有导电物质的一面朝下了,探针从BO间某处沿x 轴向电极A移动过程中,两探针之间的电压变小,故电流表指针偏角逐渐变小,探针在O点电流表指针不偏转,探针从O点向电极A转动时,电流表指针反向偏转,且偏角逐渐变大.答案:导电纸放反偏角先变小后反向变大4.在“描绘电场中等势线”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,可找出一系列等势点C.在平板上先铺上白纸,再铺上复写纸,然后再铺上导电纸D.安好电极,接好电路图实-7E.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,如图实-7所示.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到电流表指针示数为零时,复印此点,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:________.解析:灵敏电流表的一个探针不要与电极直接接触,故B步不合理,正确的顺序为CDAEGF.答案:CDAEGF5.(2020·河北保定调研)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,下列所给出的器材中,应该选用的是________(用器材前的字母表示).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.量程0~0.5 V,零刻度在刻度盘中央的电压表E.量程0~300 μA,零刻度在刻度盘中央的电流表图实-8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的两侧找到了实验所需要的两点a、b(如图实-8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”).解析:根据实验要求,以两电极间一系列等距点为基准点,然后探测平面内和基准点电势相等的点,它们组成的平滑曲线就是等势线.所以,应选择量程较小的电流表,才能够提高测量的精确度,为减小误差,电流表应该选择E;本实验是用恒定的电流场来模拟等量异种电荷的静电场,所以电源应该选B;根据实验原理,可分析复写纸、导电纸、白纸的铺设顺序,注意这里要求的是自上而下.答案:B、E导电纸复写纸白纸指零指零6.(2020·徐州模拟)如图实-9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:图实-9(1)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”)(2)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________(选填“相等”、“增大”或“减小”).解析:(1)c的等势线为过A、B连线的中垂线.(2)电源电压变高,相同距离电势差变大.答案:(1)左(2)相同增大7.(2020·东城模拟)图实-10中给出的器材为:电源E(电动势为12 V,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),滑动变阻器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6 V,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S.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6 V.(Ⅰ)在图实-10中连线,画成实验电路原理图:图实-10(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S,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,画一线段连接AB两极,在连线上选取间距大致相等的5个点作为基准点,用探针把它们的位置压印在白纸上.f.将探针与某一基准点相接触,____________________________________,这一点是此基准点的等势点.用探针把这一点的位置也压印在白纸上.用相同的方法找出此基准点的其他等势点.g.重复步骤f,找出其他4个基准点的等势点.取出白纸,画出各条等势线.解析:本题主要考查匀强电场的等势面的特点以及用与模拟等量异种电荷的电场的相似的方法模拟匀强电场,考查了知识的迁移能力.(Ⅰ)AB间电压要求取为6 V,而电源电动势为12 V,所以变阻器必须作分压器,电路连接如图所示.(Ⅱ)b.把变阻器的滑动触头移到靠近D端处.d.调节R,使电压表读数为6 V.f.记下电压表读数,在导电纸上移动探针,找出电压表读数与所记下的数值相同的另一点.答案:(Ⅰ)见解析(Ⅱ)b.把变阻器的滑动触头移到靠近D端处d.调节R,使电压表读数为6 Vf.记下电压表读数,在导电纸上移动探针,找出电压表读数与所记下的数值相同的另一点。
高中物理用描迹法画出电场中平面上的等势线 同步练习人教版第二册
用描迹法画出电场中平面上的等势线同步练习1.在本实验中,所用的电源是〔〕A.电压约6V的直流电源 B.电压约6V的交流电源C.220V交流电源 D.220V直流电源2.在该实验中,塑料板上的白纸、复写纸、导电纸的放置方法是〔〕A.塑料板上从上向下依次铺放白纸、复写纸、导电纸B.塑料板上从上向下依次铺放导电纸、复写纸、白纸C.导电纸有导电物质的一面应向下D.导电纸有导电物质的一面应向上3.关于《用描迹法画出电场中平面上的等势线》实验的如下说法中正确的答案是〔〕A.这是一个静电实验 B。
这是一个模拟实验C.这个实验中描绘出来的是静电场中的等势线D.这个实验中描绘出来的是恒定电流场中的等势线4.如下措施中不会影响所描绘的等势线的形状的是〔〕A.把直流电源的电压提高到原来的两倍 B。
把直流电源改为交流电源C.把圆柱形电极改为长方形电极 D。
把两个圆柱形电极间的距离增大到原来的两倍5.在本实验中,为了确定等势点,可以选用如下哪些电表〔〕A.量程0~3V,零该度在刻度盘中央的电压表B.量程0~0.6A,零该度在刻度盘中央的电流表C.量程0~300μA,零该度在刻度盘中央的电流表D.量程0~300μA,零该度在刻度盘最左的电流表6.在《用描迹法画出电场中平面上的等势线》实验中,A.在导电纸上画出两电极的连线B.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C.将电键闭合D.将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E.在两个电极的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F.将灵敏电流计的两个接线柱与两根探针相接G.将一个探针接触某个基准点不动,另一探针在导电纸上缓慢地反复移动,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,在该基准点的两侧各探测出五个等势点H.探测出另外四个基准点的等势点I.断开电键,取下白纸,描绘电场中的等势线以上实验操作的合理顺序是或。
高二物理 分钟过关检测(训练用描迹法画出电场中平面上的势线)(有解析) 第二册
嘴哆市安排阳光实验学校训练30 实验:用描迹法画出电场中平面上的等势线1.(1)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)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.量程0—0.5 V ,零刻度在刻度盘的电压表E.量程0—300 mA ,零刻度在刻度盘的电流表(2)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____________________.(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,另一个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(如右图),则当此探针与a点接触时,电表的指针应___________(选填“左偏”“指零”或“右偏”);当此探针与b点接触时,电表的指针应___________(选填“左偏”“指零”“右偏”).答案:(1)BE (2)导电纸复写纸白纸(3)指零指零解析:这道题要求根据实验要求选择仪器和熟悉操作,并考查对电势相等的点其意义的理解.如果没有做过这个实验,或者没有认真地做过这个实验,是很难记全实验中所用器材的,更谈不上正确地选择仪器和操作.同时要注意把理论知识的学习和实验检验结合起来.学习了电势相等的两点间没有电势差,应想到当用电流表连接于两点间时,电流表的指针将不偏转(即指零),当做实验时,正好用这个实验来检验一下.2.在“描绘电场中等势线”的实验中,(1)有以下一些实验步骤: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,可找出一系列等势点C.在平板上先铺上白纸,再铺上复写纸,然后再铺上导电纸D.安好电板,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,如右图所示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,到电流表不偏转时,复印一点,即可找出许多等势点G.闭合电键选取合理的操作步骤,并按顺序排列为:___________________________________________.(2)若手头没有灵敏电流计,是否可以用内阻较大的电压表代替?答_________(填“能”或“不能”).如能用电压表代替,其具体做法又如何?答:___________________________.答案:(1)CDAEFG(2)能如用电压表来找等势点,则应将电压表一端接电源正极(或负极),另一端作探针,在基准点及其周围测量,电压表读数相等的点即为等势点3.如右图所示为描绘电场中平面上等势线的装置,图中A、C、P、D、B等相邻两点间距离相等,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.当探针Ⅰ接在D 点、探针Ⅱ接在导电纸上某点时,电流表G指针向负接线柱一侧偏转.为了尽快寻得等势点,探针Ⅱ应向_________移动.(选填“左”或“右”)答案:左解析:如题图所示,电流表指针向负接线柱一侧偏转,说明电流是由负接线柱流入电流表,此时,探针Ⅱ与导电纸的触点电势比D点电势高.观察图中实验装置知,金属圆柱A、B分别与电源负极、正极相接,在导电纸上自右向左各点电势逐渐降低,要使探针Ⅱ寻找到与探针Ⅰ触点D电势相等的点,应将探针Ⅱ向左移动.4.在“描绘电场等势线的实验”中,在安装、调试、操作均规范的前提下,分别选用电源电压U1=2 V、U2=6 V接在金属圆柱上.试分析:在使用相同电流表的条件下,哪种情形下绘得的等势线(限于导电纸区域)更准确?答案:使用6 V电压时绘得的等势线更准确.解析:如下图所示,A、B为两圆柱形电极,设P′、P为导电纸上同一电场线上靠近的两点,P、C 为导电纸上同一等势线上两点.若A、B间电压越小,则P′与P之间电势差越小.当电流表两探针分别触接C、P′时,电流表指针偏转不明显或实验者无法觉察到指针偏转,实验者可能就认为P′与C电势相等,因此出现描绘误差.若A、B间电压越大,则P′与P之间电势差越大.同理可知,当电流表两探针分别接触P′、C两点时,电流表指针偏转较明显,实验者很容易断定P′与C 的电势不相等,他会继续向P′点右方、接近P点的方向寻找与C电势相等的点.因此,在此情况下寻找的等势点、描绘的等势线更准确.当然,并不是A、B两极间电压越大越好.当两极柱间电压太大时,灵敏电流计的安全得不到保障.5.关于探测等势点的操作方法,下列说法中正确的是()A.将两个探针压在导电纸上同时慢慢地移动,当看到电流表指针指零的时候,手就停止移动,并把两个表笔的位置同时复印在白纸上,如此反复地滑动,便可以得到许多等势点,描出等势线B.将探针Ⅰ始终与一个圆柱形电极接触,让探针Ⅱ在导电纸上慢慢移动,每发现电流表指针指零时,探针就停下来,并把该位置复印在白纸上,把这些位置用平滑的曲线连在一起,就是等势线C.将探针Ⅰ接在某一个基准点上,让探针Ⅱ在导电纸上慢慢移动,滑到一个位置电流表的指针无偏转时,这点就是该基准点的等势点,把这一位置复印在白纸上后,就以这一点为新的基准点,再探测新的等势点,依次在每侧得到5个等势点D.将探针Ⅰ压在某一个基准点上,让探针Ⅱ在导电纸上慢慢移动,当电流表的指针无偏转时,就找到了一个等势点,把这一位置复印在白纸上,然后用探针Ⅱ再探测新的等势点答案:D解析:将一个探针压在某一基准点上,另一探针慢慢移动寻找与该基准点等势的点,之后保持压在基准点上的探针位置不动,确定另外的与该基准点等势的其他点,依次进行下去,所以A、B、C三选项都错误,D项正确.6.在描绘等势线的实验中,若将电源电压提高为原来的2倍,则以下说法正确的是()A.描绘得到的等势线形状与原来相同B.描绘得到的等势线形状与原来不同C.找基准点的等势点时每次移动的跨度应适当大些(与原来相比)D.找基准点的等势点时每次移动的跨度应适当小些(与原来相比)答案:AD解析:提高两电极间的电压不会影响等势线的形状,只是增加了距离一定的两点(非等势点)间的电势差,所以寻找与基准点电势相等的点时,移动的跨度要小些,避免损坏电表,所以A、D两选项正确.7.在用电流场模拟静电场描绘电场中等势线的实验中,所用的器材除了木板、白纸、复写纸、圆柱形电极、导线、电池、电键外,还必须具有_________________、_________________、________________.答案:导电纸探针灵敏电流表解析:本实验是用恒定电流场模拟静电场,用电池、灵敏电流表、探针连成电路,在导电纸上找出等电势点,再描绘出等势线,需用什么器材,应对实验目的、实验原理、实验装置、实验过程及对测量结果的处理等方面非常熟悉,才能准确不漏地选出实验器材,为了减小误差,要充分考虑实验条件的满足情况,才能更细致地选择实验器材.在其他实验中,只要从上述几个方面考虑,也能较顺利地选择实验器材.8.描绘电场中等势线的实验装置如图所示,如果以A、B两个电极连线为x轴,以A、B连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定在y轴上的某一点,合上电键S,而将另一个探针由x轴的B电极处沿轴向A极处移动的过程中,灵敏电流计G的指针偏角是__________.(填大小变化情况)答案:先变小,后变大解析:由题意知,A电极相当于正电荷,B电极相当于负电荷,x轴即为等量异号电荷的连线,y轴即为等量异号电荷连线的中垂线,灵敏电流计指针偏角表征的是两探针所在位置处两点间的电势差.当另一探针沿x轴从B电极处向左移动到A电极处的过程中,因y点电势为零(等势线延伸至无限远)、B点电势低于A点电势,且沿x轴方向(电场线方向)电势逐渐降低,即由正电势到零电势,然后变为负电势的过程,故两探针间电势差经历由大到小、再由小到大的变化.9.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,如图所示,G为灵敏电流计,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.电流计示数为零时说明电流计断路D.图中虚线表示电场线答案:A解析:本实验是利用当灵敏电流计指针不偏转时,与灵敏电流计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.电流计不偏转时,复印下一点,就可找出许多等电势点,故A正确,而B错误.C选项电流计示数为零,说明两探针接触的两点间电势差为零而非断路,故C 错.D选项中虚线所示为等势线而非电场线,故D错.10.在电场中等势线描绘的实验中,如改用电压表代替灵敏电流表,该如何找出等势点?答案:因电压表测量的是两点间的电势差,故可把电压表的一端接在电极上,另一端接探针,使探针在各基准点及基准点周围各点测量,电压表读数相等的点为等势点.说明:由于电压表的内阻一般都很大,因此其内阻对原来恒定电流场的分布情况的影响可忽略不计.11.用电流场模拟静电场描绘各种电场中等势线,下图中哪些情况是能够实现的()A.图(a)中,圆柱形电极A、B 均接在电源正极,用以模拟等量同种电荷的电场B.图(b)中,圆柱形电极A接电源正极,圆环形电极B接电源负极,用来模拟正点电荷的电场C.图(c)中,两平行的长条形电极分别接电源的正、负极,用以模拟匀强电场D.图(d)中,圆柱形电极A接电源负极,用来模拟负点电荷的电场答案:BC解析:由于导电纸上的电流必须从高电势处流向低电势处,因此(a)图中不能形成电流,选项A错误.(b)图中电极A、B之间可以形成电流,且与点电荷的电场分布类似,因此选项B正确.(c)图中电极A、B之间可以形成电流,且两极板的中间部分接近于匀强电场的分布,选项C正确.在图(d)中只有一个电极无法形成电流,故无法模拟负电荷的电场. 12.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,配置了下列器材,应该选用的是()A.电压为6 V的交流电源B.电压为6 V 的直流电源C.电压为100 V的直流电源D.量程为0.5 V、零刻度在刻度盘的电压表E.量程为0.6 mA的电流表F.量程为300 μA、零刻度在刻度盘的电流表答案:BF解析:从安全的角度看,不会选用C.因为100 V的电源接在两接线柱上,电流会很大,会烧毁电源.从可行的角度考虑,不会选择A ,本实验是一个研究性模拟实验,因为直接描述静电场的等势线会有很大的困难,而恒定电流的电场和静电场类似,所以利用恒定电流场来模拟静电场.因此,两个金属电极之间应该接直流电源,电源应该选择B.本实验中,选用导电纸的电阻率一般都很大,当电压表测两点之间的电压时,由于电压表的内阻与被测两点之间电阻比较接近,电压表的分流作用不能忽略,这将使导电纸上的电流场发生较大变化.在理想情况下,只有内阻很大的电压表(几百kΩ以上)时,才能忽略电压表的分流作用.但是,现行的中学实验室配置的电压表无法达到理想要求,所以一般不采用电压表D.从精度角度、从操作方便角度都应该选零刻度在刻度盘的电流表F.13.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,为了尽量地减少实验误差:(1)若有几只满偏电流不相同的电流表供选用,应该选()[Z。
高三物理一轮复习 9.4 实验用描迹法画出电场中平面上的等势线练习题
1.在电场中等势线的描绘的实验中,先在导电纸上画出电极a、b(模拟点电荷)的连线,在连线上选取间距大致相等的5个点c、d、e、f、g,如右图所示,G为灵敏电流表,甲、乙为两探针,则实验中()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】在做描述静电场的实验中,一个探针放在基准点上不动(甲探针)移动另一探针(乙探针),故选项A对,B错.对C项,电流表示数为零,说明等电势,所以C选项错误.对D选项,虚线为等势线,故D选项错误.【答案】 A2.在用电流场模拟静电场描绘电场中等势线的实验中,如右图所示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E1接触基准点2,把接电表负接线柱的探针E2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,E2应右移B.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应左移C.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应右移D.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应左移【解析】该题考查描绘等势线的实验原理和理解、推理能力.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E1的电势高于E2的电势,E2应向左移动,所以B项正确;若指针偏向负接线柱一侧,说明探针E2的电势高于E1的电势,E2应向右移动,C项正确,D项错.【答案】BC3.如下图所示,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()A.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】BC4.如右图所示,两个金属条制成的电极A、B平行的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金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:当电流从正(负)接线柱流入电流计时,指针偏向正(负)接线柱一侧.如上图所示,一位同学用这个电流计探测基准点“1”两侧的等势点时,把接电流计负接线柱的探针P1压紧基准点“1”,把接电流计正接线柱的探针P2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,则探针P2与导电纸的接触点应向________(填“左”或“右”)移.(2)在此实验中,为使所测等势点的位置更精确,两极间的电压应适当________(填“大”或“小”)一些.【解析】电流计指针向负接线柱一侧偏,说明P1处的电势较高,P2应向左移,在两极间距离一定时,电压越高,单位距离上的电势差越高,移动探针时,流过表的电流越大,变化越明显,所确定的等势点越精确.【答案】(1)左(2)大5.如右图所示,在用描迹法画出电场中平面上的等势线的实验中:(1)应该使用的器材是()A.6 V交流电源B.6 V直流电源C.量程0~0.3 V,零刻度线在刻度盘左边的电压表D.量程0~0.3 V,零刻度线在刻度盘中央的电压表E.量程0~300 μA,零刻度线在刻度盘左边的电流表F.量程0~300 μA,零刻度线在刻度盘中央的电流表(2)①实验中接通电路后,若一个探针与基准点b接触,另一个探针分别在点两侧找到了实验的点M、N,如右图所示,则当此探针与M点接触时,电流表指针应________(选填“左偏”、“指零”或“右偏”);当此探针与N点接触时,电流表指针应______(选填“左偏”、“指零”或“右偏”).②在a、b、c、d、e五个基准点中,电势最高的是____点.③现使电流表的红表笔接基准点d,黑表笔接F点,则电流表指针________偏(选填“正”或“反”,电流从红表笔流进时正偏),要使电流表指针仍指在零刻线,应将接F的黑表笔向________(选填“左”或“右”)移动.【解析】(1)该实验应用低压直流电源.由于电源电压为6 V,A、B间电压也为6 V,那么A、B间每一等份的电压为1 V,电压表最大量程0.3 V,所以不能使用电压表.选用电流表应选指针在中间的,因为探测时有可能电流从负接线柱流入.故应选用的器材是B、F.(2)①电流表有电流流过时有示数,若两探针电势相等时电流表中无示数,由题意知一探针与基准点b接触,另一探针分别与实验点M、N接触时,指针应指零.②在a、b、c、d、e五个基准点中,a点的电势最高.③由题意知F点的电势比d点的电势高,则电流表反偏.要使电流表示数为零,则探针应向右移动.【答案】(1)B、F(2)①指零指零②a③反右6.(2010年天水一中)(1)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).A.6伏的交流电源B.6伏的直流电源C.量程0~0.5伏,零刻度在刻度盘中央的电压表D.量程0~300微安,零刻度在刻度盘中央的电流表(2)在实验过程中,要把①复写纸、②导电纸、③白纸铺放在木板上,它们的顺序自下而上是________.(只填序号)(3)在实验中,按下电键,按通电路.若一个探针P与基准点O接触,另一探针Q分别在基准点O的两侧找到了实验所需要的两点a、b(如上图所示),则当探针Q与a点接触时,电表的指针应______(填“左偏”、“指零”或“右偏”).【答案】(1)BD(2)③①②(3)指零。
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第47讲实验用描迹法画出电场中平面上的等势线
体验成功
1.在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,为了确定等势点,下列电表中最好选用()
A.量程为3 V,零刻度在刻度盘中央的电压表
B.量程为0.6 A,零刻度在刻度盘中央的电流表
C.量程为300 μA,零刻度在刻度盘中央的电流表
D.量程为300 μA,零刻度在刻度盘最左边的电流表
解析:电表的灵敏度越高,实验误差越小.
答案:C
2.下列措施不会
..影响所描绘的等势线的形状的是()
A.把直流电源的电压变为原来的两倍
B.把直流电源改为交流电源
C.把圆柱形电极改为长方形电极
D.把灵敏电流表换成内阻很大的电压表,利用电压表探测基准点的等势点
解析:等势线的形状是一定,不会因电源电压的变化而改变.
答案:AD
3.在“用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线”的实验中,图示的情况中可以实现的是()
A.图甲中,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.图乙中,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.图丙中,两平行的长方形电极分别接电源的正负极,用以模拟匀强电场
D.图丁中,圆柱形电极A接电源负极,用以模拟负点电荷的电场
解析:只要能够形成电流,就可以用恒定电流的电流场来模拟静电场,描绘等势线.
答案:BC
4.在“用电流场模拟静电场描绘电场中等势线”的实验中,如图所示,图中
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E1接触基准点2,把接电表负接线柱的探针E2接触纸上
的某一点时,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,E2应右移
B.若电表指针偏向正接线柱一侧,E2应左移
C.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应右移
D.若电表指针偏向负接线柱一侧,E2应左移
解析:因圆柱形电极A、B分别与电源的正负极相连,所以导电纸上由A到B电势逐渐降低,电表指针发生偏转,说明探针E1、E2所接触的两点电势不等,存在电势差.根据电表指针偏转方向与流入的电流方向可知:若指针偏向正接线柱一侧,说明探针E2接触点的电势较低,E2应左移;若指针偏向负接线柱一侧,说明探针E2接触点的电
势较高,E2应右移.
答案:BC
5.在用电流场模拟静电场描绘电场中平面上的等势线的实验中,
(1)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).
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.量程为0.5 V,零刻度在刻度盘中央的电压表
E.量程为300 μA,零刻度在刻度盘中央的电流表
(2)在实验过程中,要把复写纸、白纸铺放在木板上,它们的顺序(自上流下)是,,.
(3)在实验中,按下开关,接通电路,若一个探针与基准点O接触,另一探针在基准点O的一侧找到实验所需要的两点a、b时(如图),则当此探针分别与a、b两点接触时,电表的指针应.(填“左偏”“指零”或“右偏”)
(4)若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.在寻找基准点O的另一等势点c时,探针1与O点接触,另一探针Ⅱ与导电纸上c点接触,灵敏电流表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c点逐渐向移动.(填“左”或“右”)
答案:(1)BE(2)导电纸复写纸白纸(3)指零(4)左
6.均匀导电纸上放置两平行的长方形银条,如图所示,两银条上的A0和B0点连接电动势为6 V的电池,一理想的负接线柱接A0,正接线柱接一探针P.
(1)当P接于B1时,电压表的示数是多少?将P沿B1B2移动会观察到什么现象?
(2)若将探针沿A0B0的连线移动,并记录电压表的示数U与探针到A0的距离x的对应关
00
②求出X的电场强度,并说明其方向.
.
答案:(1)6 V
(2)①电压表的示数U与探针到A0的距离x的关系图象如图所示.
②E=75 V/m,方向由B0指向A0.。