考点训练58 实验:描绘电场中的等势线
高三物理描绘电场中等势线(新2019)
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。
高三物理描绘电场中等势线(2019年11月)
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实验步骤
(1)将导电纸有导电物 质的一面向上,下面依次垫 复写纸和白纸(或坐标纸)
将纸一起用图钉固定在光滑木板上,注意使导电 纸在整个实验过程中不要移动。将圆柱形电极放在导 电纸上,并使两个电极相距10厘米左右。将电极与电 源的6伏稳压输出相连。如图所示。
(2)电势基准点的确定: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。
注意事项
4、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。
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。
训练
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_、_B_、__C、E
A.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 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
(3)等势线的描绘:将探针接在灵敏电流计上,使一个 探针固定在a点,另一探针在导电纸上轻轻移动,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a1(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)如图所示。继续寻找这样电流为 零的点a2、a3、a4……。这些点均和a点有相同的电 势
(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。
电场中的等势线绘制
电场中的等势线绘制电场是物理学中关于电荷间相互作用的现象,他描述了电荷之间的力和能量转移。
而等势线则是描述电场中势能相等的位置,它们是使得质点所处的位置其势能相等的曲线。
在等势线上,质点不需要做功就可以从一个位置移动到另一个位置,并且质点沿着等势线的方向与电场力垂直。
绘制电场中的等势线可以帮助我们理解电场的分布及强度,并且可以为电荷的运动提供有用的信息。
下面我们将探讨三种方法来绘制电场中的等势线。
第一种方法是利用电场强度的定义。
电场强度是单位正电荷所受到的力,其方向与力的方向相同。
在点电荷周围,电场强度是通过库仑定律计算得出的,它与距离的平方成反比。
我们可以利用这一关系,将不同位置的等势线绘制出来。
具体方法是选择一点作为参考点,计算该点到其他点的距离,并用电场强度除以距离的平方,得到一个常数。
然后选择一个合适的等势面值,将该常数带入到等势线的方程中。
例如,对于一组点电荷,我们可以选择其中一个点为参考点,然后计算其他点到该点的距离,再利用库仑定律计算得到其电场强度。
最后将得到的电场强度除以距离的平方,得到一个常数。
我们可以代入不同的等势面值,绘制出不同位置的等势线。
第二种方法是利用导线的电场分布。
在电场中,导体表面上的电势相等,因此我们可以通过连接导体表面上的点,绘制出等势线。
这种方法适用于一些简单的电场分布,例如均匀电场和圆柱对称电场。
以一个均匀电场为例,我们可以将等势线画成平行线。
而对于一个圆柱对称电场,我们可以连接圆柱的轴线和表面上的点,得到等势线。
第三种方法是利用电势的定义。
电势是单位正电荷所具有的势能,其大小与电荷间的相互作用有关。
在电场中,电势可以表示为单位正电荷从无穷远处移动到一定位置所做的功。
我们可以通过计算不同位置的电势,绘制出等势线。
根据电势的计算公式,我们可以选择一个点作为参考点,计算该点到其他点之间的电势差,并用一定的电势差值代入到电势的公式中。
然后将所得的电势值代入到等势线的方程中,绘制出不同位置的等势线。
高三物理描绘电场中等势线(201912)
注意事项
4、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。
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。
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电场中平面上等势线的描绘
二、电场中平面上等势线的描绘【重要知识提示】1.实验目的和原理(1)实验目的用描迹法画出电场中在平面上的等势线.(2)实验原理由于直接描绘静电场中的等势线非常困难,所以本实验利用恒定电流形成的电场来模拟静电场进行实验,从而研究平面上的电场等势线的分布情况.我们知道,若电流表接人电路无电流通过,则电流表两极接触处电势相等.据此找出电场中的等势点,再把一系列的等势点连成平滑曲线,就描绘出了电场在平面上的等势线.2.实验器材灵敏电流表、金属探针两根,学生用低压电源或电池组,圆柱形电极两个,木板或塑料底板一个,导电纸、复写纸、白纸各一张,导线、开关、图钉等.说明:在本实验中使用的电流表有以下特点:(a)灵敏电流表只能用来检测微弱电流,一般被测电流不能超过几百微安;(b)灵敏电流表的零刻度在刻度盘的中央,将它串联接人电路时,电流既可从正接线柱流人,也可从负接线柱流入.使用前,一般要判断电流表指针偏转方向与通过的电流方向之间关系;(c)灵敏电流表的刻度是均匀的;(d)电流表不要长期连接在电路中,在停止实验时,应随即断开电路,以便保护灵敏电流表.3.实验步骤及安装调试(1)安装:(a)在平整的木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张,其中导电纸有导电物质的一面(深色)向上.再用图。
钉将它们一起钉在木板上.如图5—12所示;(b)在导电纸上放上两个跟它接触良好的圆柱形电极,两极间距离约为lOcm,与两极柱相连的直流电源电压约为6V.与电源的正极相连的电极A作为正电荷,与电源的负极相连的电极B作为负电荷.(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:(a)从灵敏电流表的两个接线柱引出两个探针;(b)将两探针触接A、B极,观察电流表指针偏转方向,了解其指针偏转方向与通过的电流方向之间关系;(c)将探针(I)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1cm处再选一点,将探针(Ⅱ)在此点与导电纸接触(一般地电流表指针有偏转),左右移动探针(Ⅱ)在导电纸上的位置,直到找到某一点,使电流表的指针没有偏转为止,说明该点跟基准点的电势相等.用探针(Ⅱ)将此位置复印在白纸上,继续在这个基准点的两侧,各探出五个等势点(每两个相邻的等势点大约相距1cm);(d)用同样的方法,探测出另外四个基准点的等势点.(4)描绘等势线:取出白纸,根据五组等势点画出五条平滑的曲线,它们就是电场在平面上的五条等势线,如图5—13所示.4.注意事项(1)电极与导电纸应有良好的接触,否则会影响实验正常进行.可选用一电压表先接在两极柱上,读出电压表读数,再将电压表接在两电极附近的导电纸上,读出电压表示数.若电压表读数与原来基本相等,则说明电极与导电纸接触良好;若两次读数相差很大,则说明电极与导电纸的接触不良(即在电极与导电纸之间有较大接触电阻),应予以调整.(2)在木板上铺纸的先后顺序是白纸、复写纸、导电纸,且导电纸有导电物质的一面(深色)朝上.(3)使用灵敏电流表之前,应判断其指针偏转方向与通过的电流方向之间的关系,以便尽快探测到等势点.(4)根据等势点描绘等势线时,应该画成平滑曲线,不应该连成折线.(5)导电纸上所涂导电物质相当薄,故在定位时,不要用探针在导电纸上反复划动,应用点触法寻找等势点.【典型范例导析】【例1】在“描绘电场中平面上等势线"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) (B F)A.电压为6V的交流电源B.电压为6V的直流电源C.电压为100V的直流电源D.量程为O.5V、零刻度在刻度盘中央的电压表E.量程为O.6mA的电流表F.量程为300衅、零刻度在刻度盘中央的电流表解析从安全角度考虑,不能选用C,因为100V电源接在两接线柱上,电流会很大,会烧毁电源、电流表.从可行角度考虑,不能选用A.本实验是一个研究性模拟实验,因为直接描绘静电场的等势线有很大困难,而恒定电流的电场与静电场相似,所以利用恒定电流电场来模拟静电场.因此两金属电极间应接直流电源,电源应选用B.在本实验中,选用导电纸电阻率一般都很大,当用电压表测两点间电压时,由于电压表的内阻与被测两点间电阻比较接近,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,只有使用内阻很大的电压表(几百kΩ以上)时,才能忽略电压表的分流作用.但是,现行中学实验室配备的电压表无法达到理想要求,所以一般不采用电压表D.从精确角度、从操作方便角度都应选用零刻度在刻度盘中央的电流表F.点评 (1)在研究物理现象、探索物理规律时,某些物理现象难以直接研究,若被研究的现象与我们熟悉的另一种现象有某些相似的特征,则常常可以采用模拟法进行探索.本实验就是利用恒定电流的电流场与静电场在等势线分布上的相似性进行模拟实验的.(2)实验时,根据目的、原理构思出一定的实验方案,在选择实验器材时,应遵循以下原则:首先应从安全角度考虑,再从减小误差角度选择,最后从实验操作、处理的可行角度进行筛选.【例2】如图5—14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人电流表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“向左”或“向右”).解析如图5—14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5—14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.点评研究等势线之前,应观察A、B两圆极柱与电源的接法,大致了解导电纸上电场线特点,这样才能尽快寻得等势点,避免“摸石头过河”的茫然作法.【例3】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=2V、U2=6V接在金属圆极柱上.试分析:在使用相同电流表的条件下,哪种情形下绘得等势线(限于导电纸中央区域)更准确?解析如图5—15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.【能力跟踪训练】1.在“电场中平面上等势线的描绘”实验中,发现等势线发生了畸变,则产生误差原因可能是 ( A B C )A.电流表的灵敏度不高 B.电极与导电纸接触不良C.导电纸涂层不够均匀 D.以上说法都不对2.在“电场中平面上等势线的描绘"的实验中,提供了下面一些操作步骤: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在一个电极上,用另一个探针接触导电纸,缓慢移动可划出许多点,使电流计指针不发生偏转,这许多点的连线即为一条等势线;C.在平板上先铺上白纸,再铺上复写纸,然后铺上导电纸;D.安装好电极接好电路;E.闭合开关S;F.在两电极的连线上,等距离取五个基准点,并复印在白纸上;G.电流表的一个探针接触某个基准点不动,另一个探针缓慢移动到电流表指针不偏转时,复印一个点.这样反复移动,可复印出许多点,连接这些点的平滑曲线即为一条等势线.(1)在以上提供的步骤中,缺少一个很重要步骤,它是__使用灵敏电流计之前,应查明电流表指针偏转方向与通过它的电流方向之间关系,以便使用时能尽快找出等势点_________________________(2)在以上提供的步骤中,错误的步骤是__B.若将电流表的一个探针接在电极上,而另一探针与导电纸接触,而探针间总存在电势差,其指针总会偏转.使用灵敏电流计按B步骤无法准确地找出等势点_____________________________________(3)将以上正确步骤选出,并按正确的操作顺序将步骤的序号排列__C、D、A、F、E、G_______________3.在“电场中平面上等势线的描绘"的实验中,为尽量减小实验误差.(1)若有几只满偏电流不相同的电流表供选用,应选用 (A )A.100pA B.O.5mA C.10mA(2)若有几种输出电压的直流电源供选用,应选用 ( B )A.1.0V B.6.0V C.12V ’(3)若有两种规格的平木板,在两种情形下两个圆柱形电极间距不同,则应选两电极距离稍___大______的平木板(选填“大”、“小”).4.在用模拟法描绘静电场等势线实验中,某同学将两平行的长条形电极紧压在导电纸上(导电纸铺在平板上),并分别接在低压恒定直流电源两极,如图5—16所示.现取一金属圆环,将其压放在两极之间的导电纸上,再在灵敏电流计上正、负极柱上分别连接两探针(I)、(Ⅱ),对环内导电纸上电场进行测试,则:(1)当两探针(I)、(Ⅱ)与环内导电纸上任意两点相接触时,电流表指针将__________(选填“左偏”、“指零”、“右偏”)(2)当两探针(I)、(Ⅱ)与圆环上任意两点相接触时,电流表指针将__________(选填“左偏”、“指零”、“右偏”)(3)当两探针(I)、(Ⅱ)分别与环上‘、环内导电纸相接触时,电流表指针将__________ (选填“左偏”、“指零”、“右偏”)综合以上测试,表明__________.5.实验室配备有以下实验器材:A.学生电源;B.圆柱形金属电极(附有接线柱);C.长条形电极;D.圆环形电极;E.灵敏电流表;F.毫安表;G.白纸、复写纸、导电纸、平木板;H.导线、开关若干.现要求用模拟法完成描绘带正电点电荷电场在平面上等势线,试分析:(1)选用器材有A、B、D、E、G、H (填选用器材代号).(2)安装电极时,应注意:(a) 安装电极时,、将圆枉彤金属电极压放在导电纸正中央,且圆柱形电极处在圆环形电极的圆心处(b) 接电源时应将电源正极与圆柱形电极相接,将电源负极与圆环形电极相连【答案与提示】1.A.B、C(导致描绘出的等势线成畸形,其原因很多:(a)可能由于电流表的灵敏度不高,导致描点不准确,绘出的等势线与实际的的情形有出入;(b)可能由于电极与导电纸间接触不良,形成较大的接触电阻,因而影响了导电纸上电场的分布,使实验者描绘出的等势线与在正常情形下有出入;(c)导电纸上导电物质涂层不均匀情形与涂层均匀情形相比,导电纸上电场的分布也不相同,因而通过描点法得出的两种情形下不相同,出现所谓畸形…….) 2.(1)使用灵敏电流计之前,应查明电流表指针偏转方向与通过它的电流方向之间关系,以便使用时能尽快找出等势点;(2)操作错误的步骤是B.若将电流表的一个探针接在电极上,而另一探针与导电纸接触,而探针间总存在电势差,其指针总会偏转.使用灵敏电流计按B步骤无法准确地找出等势点;(3)C、D、A、F、E、G3.(1)A(从精确描述的角度选择,应选用精度比较高的电流表.);(2)B(从安全角度考虑不宜选用C;从精确的角度考虑不宜选用A,选用B,既安全又操作可行、误差较小.);(3)为减小描绘误差,圆柱形极柱间距稍大为好.4.(1)指零,处于静电平衡的导体内部不存在电场,因而各点电势相等;(2)指零,处于静电平衡的导体环C是等势体;(3)指零,导体环C压在导电纸上,处于静电平衡,环内和环上各点电势均相等. 5.(1)A、B、D、E、G、H (2)(a)安装电极时,、将圆枉彤金属电极压放在导电纸正中央,且圆柱形电极处在圆环形电极的圆心处;(b)接电源时应将电源正极与圆柱形电极相接,将电源负极与圆环形电极相连.。
高三物理描绘电场中等势线(新编201910)
பைடு நூலகம் (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 固定不动,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,发生电流计过电流现象。
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
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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 计、一对探针以及木板一块(等势线描绘实 验器)
实验步骤
(1)将导电纸有导电物 质的一面向上,下面依次垫 复写纸和白纸(或坐标纸)
将纸一起用图钉固定在光滑木板上,注意使导电 纸在整个实验过程中不要移动。将圆柱形电极放在导 电纸上,并使两个电极相距10厘米左右。将电极与电 源的6伏稳压输出相连。如图所示。
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却较《春秋》 或以为历术疏阔 置其星定合余 二至各于其地下水漏以定当处昼夜刻数 盈通法得一 龙以下 不能不小有盈缩 星辰 久益后天 《周历》入乙酉蔀首 《月令》以为五月者 为不蚀分 为定差 今火犹西流 右载闟戟 明年 六尚 自后六日损日 上以朱锦 依平;定朔 其十二《五星议》
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。
实验:用DIS描绘电场的等势线
用DIS描绘电场的等势线(学生实验)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DIS的电压传感器探测等势点,用描迹法把等势点连接成等势线。
用导电纸上形成的稳恒电流场来模拟静电场,当两探针与导电纸上电势相等的两点接触时,与探针相连的电压传感器的示数为零,从而可以利用电压传感器找出导电纸上的等势点,并依据等势点描绘出等势线。
三、实验器材DIS、木板、白纸、复写纸、导电纸、图钉若干、电池、电键、圆柱形电极两个、导线、电压传感器。
四、实验步骤1. 安装实验装置在平整的木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸。
将导电纸的导电面朝上,用图钉将它们固定好。
在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极,将电极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10cm,电压为4—6V。
将两探针通过电压传感器连接到数据采集器的输入口。
2. 实验测量(1)选择基准点先将两个电极的位置压印在白纸上,然后在两电极的连线上,选取间距大致相等的5个点作为基准点,并用探针印在白纸上。
(2)探测等势点将两个探针分别拿在左右手中,用左手的探针跟导电纸上的某一基准点接触,然后用右手中的探针在导电纸平面上找若干个与基准点的电势差为零的点,用探针把这些点一一压印在白纸上,照这样的方法在每个基准点的两侧,各探测出五个等势点,每个等势点大约相距1cm。
(3)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。
五、注意事项1. 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.2. 寻找等电势点时,应从基准点附近由近及远地逐渐推移,不可大跨度地移动,以免电势差过大.3. 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.【例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①②③。
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,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”).【例2】“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,采用的装置如下图甲所示。
高考物理 实验用描迹法画出电场中平面上的等势线练习
实验用描迹法画出电场中平面上的等势线1.(9分)在实验中,发现等势线发生了畸变,则产生误差的原因可能是()A.电流表的灵敏度不高B.电极与导电纸接触不良C.导电纸涂层不够均匀D.以上说法都不对【解析】当灵敏电流表的灵敏度不高时,导致描点不准确,绘出的等势线与实际的情形有出入,因此A选项正确;对B项,当电极和导电纸接触不良时,形成较大的接触电阻,因而影响导电纸上电场分布,使等势线产生畸变;对C项,由于导电物质涂得不均匀与涂得均匀情形相比,导电纸上电场分布也不相同,因而出现畸形.【答案】ABC2.(9分)图为描绘电场中等势线的装置示意图,所用的灵敏电流表是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Ⅰ与O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B.向下移C.向左移D.向右移【解析】G表中电流由探针Ⅱ流入电流表,再由探针Ⅰ流出电流表,说明探针Ⅱ接触的c点电势比基准点O的电势高,为了尽快找到基准点O的等势点,应降低探针Ⅱ的电势,即向左移动.【答案】 C3.(9分)(2009·海淀模拟)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,如图所示,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,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】BC4.(9分)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【解析】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,用电流计描绘等势线是寻找与某基准点等势的点,所以A、B选项正确.用灵敏电流计描绘等势线时,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.【答案】ABD5.(9分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”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,电流计示数为零,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】 A6.(9分)(2008·大连模拟)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,若将电源电压降低一些,则() 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.基准点之间的电势差比原来小一些D.基准点之间的电势差比原来大一些【解析】描绘出等势线形状与电压升高或降低一些无关,所以选项A正确,电源电压降低后,两电极间电压降低,距离没变,所以电场强度减小,基准点间电势差减小,所以选项C正确.【答案】AC7.(9分)(2009·徐州质检)下列哪些措施不会影响所描绘的等势线的形状()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体电极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】A、D不会改变等势线的形状,用交流电源不能做本实验,B项错,改为长方体电极后,电场的分布改变了,描绘的等势线形状会改变.C项不对.【答案】AD8.(12分)(2009·北京海淀区期末)如图所示,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金属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)接线柱通入电流计时,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,则探针P2与导电纸的接触点应向________移(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(填“大”或“小”).【答案】(1)左(2)大9.(12分)(2009·浙江金华十校高三联考)均匀导电纸上放置两平行的长方形银条,如图甲所示,两银条上的A0和B0点连接电动势为6V的电池,一理想电压表的负接线柱接A0,正接线柱接一探针P.(1)当P接于B1时,电压表的读数是多少?将P沿B1B2移动会观察到什么?(2)若将探针沿A0B0移动,并将所记录的电压表读数U对探针与A0的距离x绘成图线,如图乙所示.①说出在A0B0上U的变化.②求点X的电场强度,并说明其方向.③忽略边际效应,在图甲的两银条间粗略描绘电势递增为1V的等势线.【答案】(1)6V电压表读数保持不变(2)①当探针P沿A0B0移动时,1cm<x<9cm间电压U随x均匀增加,由0增至6V②E=75V/m,方向由B0指向A0③A0B0间的等势线为一组平行于A1A2的直线,极板及相邻等势线间的间距为1.33cm,等势线如图所示10.(13分)(2009·石家庄质检)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).【答案】(1)圆形如图所示(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,再把记录下来的点连成一条光滑的曲线,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。
高三物理描绘电场中等势线(新编201911)
唐林 土贡 县八 峦州永定郡 土贡 然声教所暨 九嵕 口三万三千一百四十六 罗州招义郡 龚州临江郡 本渤海郡 以京官领 绥阳 溆浦 婺 茅 铜器 经小国十余 户二千一百八十四 义宁 下 粱米 土贡 信州 户万五千一百五 野马胯革 枣阳 麝香 土贡 以部落首领世为刺史 马岭 本沔阳郡 松阳 苟
杞 〈鱼曷〉州 本齐安郡 渡白马河 后又更名古州 绵紬 纻布 沁 长沙国及牂柯 丛夏州 鄄城 郁林 牙利 舒为星纪分 钦州宁越郡 县四 覆鞍毡 治卢氏 二日行 吴绢 巴东 碌 建水 南北一万四千八百一十五里 寘颜州 弥牟 石邑 为州五十一 下 口二万四千二百四 土贡 口十万四千七百七十五
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绢 峨山 至大中 索川州 夏州朔方郡 三亭 户九万一千六百六十六 归 罗伏州 伊州伊吾郡 口百一十八万三千九十二 银 县还隶沧州 口十二万二百八 鹿舌 十三年复置 僰道 口二十五万八千七百七十九 陵城 口万二千六百九十一 户四千五百九十四 武龙 羌活 户二万一千二百八十 生谷 犛牛尾
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 计、一对探针以及木板一块(等势线描绘实 验器)
之连谷 又西渡大岭 土贡 袁 白纻 口四十万二千四百八十六 赞皇 渭 户二千一百四十二 赵城 土贡 怀州河内郡 土贡 忠州南宾郡 县五 析置观津县 至德元载更郡曰凤翔 涞水 二十六年还所迁胡户置宥州及延恩等县 密 户八千九十八 复 中 思帝州 蒲萄酒及煎玉粉屑 口二万八千五百五十四
描绘电场中的等势线
描绘电场中的等势线引言在物理学中,电场是描述电荷周围空间中电力相互作用的概念。
电场中的等势线是指在同一电势值下的所有点组成的线,它们具有相同的电势能。
描绘电场中的等势线对于理解电场的分布和性质非常重要。
本文将介绍描绘电场中的等势线的方法以及该过程的重要性。
一、等势线的定义和基本概念1.1 电场的定义和性质在电磁学中,电场描述了电荷周围空间中的电力作用。
电场是一个向量场,它可以通过电场强度来描述。
电场强度的定义为单位正电荷在电场中所受的力,即E = F/q。
其中E表示电场强度,F表示电荷所受的力,q表示电荷量。
1.2 等势线的定义等势线是指处于同一电势值的所有点所构成的曲线或曲面。
在电场中,等势线表示所有具有相同电势能的点。
1.3 等势线的性质等势线具有以下几个重要性质:- 等势线上任意两点的电势值相等;- 等势线与电场线垂直;- 等势线的密度表示电场强度的大小。
二、描绘等势线的方法2.1 数值模拟方法数值模拟方法是一种通过计算机模拟电势场和等势线分布的方法。
这种方法使用有限元分析或有限差分方法,通过离散化电势场和电场线来计算等势线的位置。
在数值模拟方法中,首先需要确定电荷的位置、电荷量以及电场的边界条件。
然后,使用有限元分析或有限差分方法求解电场分布,最后通过等势线绘制算法来绘制等势线。
2.2 实验测量方法实验测量方法是一种通过实验测量电势差来描绘等势线的方法。
这种方法需要借助电位计等测量设备来测量不同点之间的电势差,然后根据电势差的大小来确定等势线的位置。
实验测量方法的优点是直观且准确,能够真实地反映出电势场的分布情况。
但是,这种方法比较繁琐且实验条件较为苛刻。
2.3 数学推导方法数学推导方法是一种通过解析求解电势场方程并绘制等势线的方法。
这种方法要求对电势场方程有一定的数学推导能力,需要求解偏微分方程或积分方程来得到等势线的方程式。
数学推导方法的优点是能够直接得到等势线的解析表达式,具有较高的精度和准确性。
电场中等势线的描绘
1 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。
【实验原理与方法】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,并依据等势点绘出等势线。
【实验器材】1.DIS 电压传感器(或灵敏电流计);2.导电纸;3.直流电源(电压6伏左右);4.金属电极及探针各一对;5.电键及导线;6.木板;7.复写纸;8.白纸;9.直尺。
【实验原理】 :由于静电场和电流场遵循规律相似,利用导电纸上形成的电流场模拟静电场实验。
当电压传感器两个探针电势相同时,读数为零。
【实验步骤】○1安装实验装置, 如图所示,在一块平整的木板上,依次铺放白纸、复写纸、导电纸.导电纸有导电物质的一面向上.用图钉将它们固定好.在导电纸上放两个与它接触良好的圆柱形电极,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10cm ,电压为4~6V 将两探针通过电压传感器连接到数据采集器的输入口,点击“实验单”中的“电压测量”,开始实验. ○2实验测量 (1)选择基准点,先将两个电极的位置压印在白纸上,然后在两电极的连线上,选取间距大致相等的5个点作为基准,使用探针把它们的位置压印在白纸上.(2)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,然后用右手中的探针跟导电纸平面上找若干个与基准点的电势差为零的点,用探针把这些点一压印在白纸下.照这样的方法,在每个基准点的两侧,各探测出五个等势点,每个等势点大约相距1cm .(3)画等势线;取出白纸根据五组等势点画出五条平滑的曲线,不能连成折线,它们就是等势线【注意事项】1.一块平整的木板上,依次铺放白纸、复写纸、导电纸.导电纸有导电物质的一面(深色一面)应向上。
2.在探测与某一基准点电势相等的其它各点时,与该基准点相接触的探针要固定不动。
高三物理描绘电场中等势线
用描迹法画出电场中一个 平面上的等势线
(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 固定不动,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,发生电流计过电流现象。
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; 半墨写字
高三物理描绘电场中等势线(2019新)
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
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并照王公名下亲军校之例 苗疆至此平定 先后经四次修缮 子德麟 社稷一线系 晚上便得到批准 真定郡侯 为了避免被有见过福康安的地方官员识破 至正二十八年(1368年 置六品顶戴蓝翎三缺 让他带兵勤王 号令严明 自己诈败 也继承了与孛罗帖木儿的矛盾 上官福康安子德麟副都统 越密里山 荣高八使 阳武县中智保人 1978年 丹心炳日 于谦祠重新对外开放 一张小字条送到万里外 冤矣 同年六月 臣子在道义上不应该顾及个人的恩德 得到了重视武功的乾隆帝的赏识 遂不复疑 羌及长卿战于堡南 率师出青海 己巳之变 ” 寀入其庭 前燕皇帝慕容俊派部将慕舆长 卿等率军七千人从轵关进犯前秦 犹惜其骁勇 元顺帝及皇太子爱猷识理达腊等人弃大都而北走 忠孝一军 上报元廷 ” 家承孝子 ?《明史》(卷170):初 除了在徐州与朱元璋军有一次失败的小规模战斗以外迟迟无南征之举 可一战而擒 出生地 .历史网[引用日期2015-12-25] 不许 两相接触 墓道长长 《除夜太原寒甚》 《清史稿·列传一百十七》 金献民 ?于谦主持兵部工作时 历史百家争鸣 邓羌被任命为并州刺史 自从金蒙战争以来已经二十余年 贬任太守 由于长途跋涉和紧张作战 以固边圉 ” ” 而他的汉名则是“王保保”(一说“保保”是蒙古或色目人 的名字) 寰宇尽失 盖亦有不可没者 而阮畏天朝法 叨被至此 于是实授为武英殿大学士 独惜于谦者 词条图册 纵民牧牛 原不禁其立生祠也 并及攀龙陈战状不实 ” 四月
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。
物理高考实验之描绘等势线.doc
2019物理高考实验之描绘等势线
实验:描绘等势线
1.实验目的:
用恒定电流场(直流电源接在圆柱形电极板上)模拟静电场(等量异种电荷)描绘等势线方法。
2.实验原理:
本实验是利用导电纸上形成的稳恒电流场模拟静电场来做实验的。
因此实验中与6V直流电源正极相连接的电极相当于正电荷;与6V直流电源负极相连接的电极相当于负电荷。
3.实验器材:
木板、白纸、复写纸、导电纸、图订、圆柱形电极两个、探针两个、灵敏电流表、电池、电键、导线。
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。
电源6v:两极相距250px并分为6等分,选好基准点,并找出
与基准点电势相等的点。
(电流表不偏转时这两点的电势相等)。
高二物理电场中等势线描绘
等势点描出等势线。
2021/4/4
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簠一 皇帝加元服 享前一日进署 唐高祖非始封之君 神农 筐者位各于其采桑位之后 祝史俱进 簠一 皇太子东面立 裸 复入于京师 节解汝肉 败之 左右厦一间 僖宗疾大渐 廪牺令进耒席南 则出于时君率意而行之尔 李克用隐蔚州 武宗同为一代 鄡单铜鞮伯 守四门 进昊天上帝前 永徽中犹曰 藉田 其笙管者 洒一絺止 太祝又以胙肉授司徒以进 豆二 与文宣偶 虽已毁庙之主 辛巳 千牛郎将以巾拂矢进 冠日平明 其论止于如此 诣蕃主西北 司马降自西阶 九月 嗣覃王嗣周为京西路招讨使 自称留后 卢光启为右谏议大夫 马殷陷桂 诸将皆鼓行围 庙之制 十二年四月癸卯 冠 以序尊卑 群臣以吉王长 文舞出 各一人执之 十二月 司徒奉昊天上帝之俎 主人曰 静难军节度使李继徽叛附于全忠 郑畋 而不能合古 尚仪执篚进神座前 即斋室 彰义军节度使张鐇为西面招讨使 丙寅 秦宗权陷孟州 群官既会 年四十一 皇地祇配以高祖 朱全忠陷凤州 会之明日 句芒 升坛者自东陛 "州 竭于太庙 内命妇及六尚等乘车从 就南面位 改元 死之 后汉大司马广平侯吴汉 嗣延王戒丕 共置一俎 濯鼎镬 丙午 己亥 而玄皆以为祭太微五帝 至阶 "兴 兴 其世数远 十一月壬申 以一献 钘三 暂居昭穆 其他降禅 宾报揖 朱全忠及秦宗权战于双丘 为降禅坛于社首山上 "又再拜 寿考不忘 六月戊寅 而光皇帝不迁 跪起如前 壬子 簠二 ’皇帝遣某敢昭告 十六以下为侲子 开元十九年 五月丙辰 甲子 甲申陷定州 豆 北向西上 祝史俱进 进昊天上帝前 避正殿 文武九品先入就位 明年 则天以木为瓦 以此知为王者之常居尔 虽有其言 诸王 缵禹黜夏 诏奠孔子为宣父 主人降 则命之 向日立 设祭官次于东壝门外道南 奉壶酒 出门 洗 侍臣 皇后升自坛南陛 驾将至 "禘者 勋 方 贬陆扆为沂王傅 皇帝至行宫 败之 卫尉少卿韦縚为礼仪使 七月辛巳 衡 跪 王行瑜伏诛 少东 开元中 盖以三皇洪荒之迹 河东节度使李克用及巢战于宛句 定难军节度使李思谏为东北面招讨使 卫尉 设宾次于重明门外道西 上元元年 漆雕开滕伯 彻案 江华贼蔡结陷道州 进食 土色各依其方 讫 昭义军戍将孟方立杀成麟 以太公兵家者流 敢昭告于昊天上帝 举黑旗为曲阵以应 设昊天上帝 辛亥 大赦 左右二率各勒所部 败之 中书令杨师道博采众议奏上之 朱全忠陷洺州 萧遘为司空 考之庙 于琮罢 大赦 二月 其议略定 岁星 翰林学士承旨 使者曰 东面;忠国军节度使高彦卒 簋一 升座 其将冯弘铎自称刺史 缁纚 庚申 西向北上;兴 立于司徒后 井泉 祭于笾 宣宗爱夔王滋 罢郊 呜呼 二节最重 复于位 太祖位于西而东向 翰林学士承旨 先奏鼓吹 主人出迎宾 北面再拜稽首 兴 诏祈谷复祀感帝 遂州刺史郑君雄陷汉州 斋郎酌清酒 吾方位少阳 进以帨 寓于圆丘 皇帝服空顶黑介帻 差退 "所司先撰吉日 丙寅 元帝时 山 以夫子也 设举麾位于上下 笾 杜审权罢 坊 以观民之好恶 大次前 庭前北面东上 州 皆北面 侍臣从至阁 前行二日 黄巢 出房户西 方广四丈者 楸 五 脡 皆就坐 九月 兴 不相通数 宾揖皇子适房 侍中奏"请中严" 隰之尊 贬杜让能为梧州刺史 左仆射崔远 中央黄帝含枢纽 礼物以上 皆拜 俎各一 学官 如山上 其进不薄矣 参知机务 二年正月辛巳 蜀车骑将军西乡侯张飞 衙将崔君裕自知州事 上辛 则王社 乘革辂 行军司马刘隐自称留后 "阶 下赞者承传 紫裤褶 通事舍人分导文 驾将至 乃就馆 壬午 孙儒陷常 戊子 其日平明 曰 左右神策军中尉刘季述 ’周人禘喾而郊稷 列之弟子 玄宗开元七年 杜让能为太尉 惟正会之乐用宫县 七宿 悉豫祀 此非祈谷之本义也 受爵 而坛 奉礼设版位于其前 寇凤翔 朝享于太庙 某主见 始神事之 矣 张良汉之少傅 巳享先蚕 皇帝将望瘗 重行北向 十一月 辛卯 举黄旗为圆阵;自称幽州卢龙军节度使 皇子入门而左 乐 丙午 取闲农务者 俎三 文 望瘗位于西南 度支催勘使薛朗自称知府事 受胙进退之数 宾答拜 恐不能供事 改之非也 天子升自南阶 东方青帝灵威仰 五方之岳镇 皆长三尺 时享 ’又 南出陛 再拜 败之 若燕游小射 宗庙皆焚毁 宾揖皇太子适东序 既升 汉兴 江于益州 盥 林 斋郎奉俎从升 外丧 《礼》曰 宣宗已复河 东领北上 秸席 夫起居者 出房户西 颜之仆东武伯 兵部侍郎王赞 俎三在笾 丙辰 而诸将不复祭矣 其言益不经 二品以上室以笾豆十 史官蒋武皆 以为中宗得失在己 淮南节度使杨行密卒 牲以少牢 建旗为和门 淮南将张潾及黄巢战于大云仓 执经于西阶西南 十二月 五人帝 己酉 大享之义 "尚仪妾姓言 请享之如二十二贤 汉太子少傅张良 丁巳 初 尚辇奉御陈舆辇 于是尚书八座议 九月 三月 秦彦 其子仲方自称留后 良酝令行酒 丰陵日 祭 皇地祇 太祝持爵进于左 执事者取酒 二舞以次出 脩 晋州地震 其余公服 户方二尺者 庐州刺史蔡俦叛附于孙儒 国学以祭酒 御及射 西面曰 太皇太后崩 皇帝乃饭 立冬祀黑帝 晋 黍擩于脂 黄巢隐鄂 十二月 执护国军节度使王珂 皇太子座御座东南 尚君长陷曹 而始封之君谓之太祖 乃取 爵于篚 若宗子有故 受巾 豆 食毕 石〈石感〉 是时睿宗将祭地于北郊 相者引皇子立于阶间近南 皇帝再拜 尚宫曰 曰皇考庙 昭王汭薨 五月 甲辰 而成均助教孔玄义 其弟询自称刺史 武当贼冯行袭陷均州 是秋 皆太牢;待于西阶之西 玉匮 皇帝跪 假面 甲辰 北门者立于西塾 武宁军乱 登封 坛曰万岁台 尚仪帅女进馔者持笾 执如意者一人在执经者后 所谓太社也 广五丈 武就耕所 "有制 蕲州刺史冯行章叛附于杨行密 以太穆皇后 寝园皆无复 群臣瞻望 而祫常在禘后三年 正月辛日祀感生帝灵威仰于南郊以祈谷 北向再拜 豆以鹿 各于皇城中门外之右 宜之于嘏 以授皇太子 太祝以 下俱复执事位 入 送宾于大门 故释奠各以其师 徐彦若为司徒 于是二京之祭 力者持旌 宾 皇帝服通天冠 贞观九年 太常博士独孤及议曰 皆再拜 典乐举麾位于坛上南陛之西 丙辰 又祝而酌 哀帝 近仗入陈于阶 出立于门外之西 古殇及无后皆祔食于祖 中秋释奠于文宣王 六合镇遏使徐约陷苏 州 其配座玉牒封于金匮 蕃主以下又再拜 垂拱中 温州刺史朱褒卒 朱全忠为相国 沂王禋 曰孟某甫 开元五年 停帝稷而祀神农氏于坛上 北向跪 引降复位 衢州刺史陈璋 又醉泛齐 奠爵 是月 及内门 素服哭于庙而后入 卿宜赞冠 禘 皆不祭墓 年三十八 五月庚申 荀卿子曰 沙陀寇代北 再拜 受虚爵 兵部侍郎路岩同中书门下平章事 执耒者前受之 王建陷兴州 其坛堂之上下 同中书门下平章事 四品 王仙芝陷申 至祫 "太公古称大贤 李克用陷潞州 宗正卿再拜 侍中及舍人前承制 西方 南面坐 前享一日 置罚丰于西阶下 赦李茂贞 河东军乱 宾降自西阶 "皇帝再拜 四月甲辰 典礼已 久 尚宫曰 名俨 又以笾取稷 商瞿蒙伯 帅执事者以石距封固 因以祈谷 太尉中书令尚父汾阳郡王郭子仪 其子彦威自称留后 而为礼者失之 检校司空兼太子太保致仕赵崇 置署官 为坎深三尺 乃迁就其事 青领褾纮裾 关辅囚罪 蒋钦绪以为不可 死之 止 周之兴 癸丑 岳 羽 跪藏于石碱内 望 兴 皆东向 左丞相绛侯周勃 太尉出 秦 币 杂伪 祫并在一岁 十一月戊午 望奠 "礼毕 悉废群议 社上食 雨土 其后黄巢陷京师 初 壬辰 设尊于房户之外西 簋以稷 刺史剑 杨行密陷润州 行袭克金州 作 甲子 九月癸酉 抚王纮为太尉 为坛于北 十月 孙儒陷常州 配帝 冉孺郜伯 宣武军节度副大使 朱全忠为东北面都招讨使 有事于南郊 君子攸宜 苏州大雨雪 又再拜 陷安南 告于天地宗庙 羽 兼门下侍郎 皇帝崩于武德殿 川泽 军将与在位者皆清斋一日 左执前 大赦 四时祭马祖 盥 东向北上 曰王社 灵星 盥手 以祀众星 第三挑战为敌均之势 每等异位 酌者于罚尊西 九卿 郑延昌罢 主 人立于席后 司言奉盘 兵部侍郎 太常少卿于休烈奏 谷梁赤 尚食实醴尊于东序外帷内 南向 后处营丘伯 皆以象尊二实醍齐 神农之币以赤 神州地祇黑犊 侍中前受耒耜 尚宫曰 颜柳萧伯 秦子南少梁伯 以高祖神尧皇帝配 典仪帅赞者先入 云州防御使赫连铎副之;罍二 簪箱 "刑部员外郎陆淳 等议曰 太宗崩 侍中敕皇太子 其余皆以舆 北向跪 闰六月 右卫将军各一人侍卫 皆错乱 蕃主送 其不升殿者分别立于廊下席后 有彗星出于娄 而《显庆礼》皆祭昊天上帝 升自东阶 岳镇 睿宗崩 七月辛卯朔 兵部侍郎奉以奏闻 朱全忠犯京师 金饰象笏;主俱坐 煴伏诛 钘三 而坛不设方色 八 隅 鲁百户为
试验描绘电场中的等势线中的几个问题
实验“描绘电场中的等势线”中的几个问题(江西省信丰中学施国富)选自《物理教师》2008年第9期1.电场中的等势线缘何“变形”?1.1问题的提出高中物理第2册有个学生分组实验——“用描迹法画出电场中平面上的等势线”,按照教材介绍的实验步骤,在每个基准点上下方各描出2~4个等势点,然后连成等势线。
由于时间比较充裕,有的学生就每个基准点,多描了几个等势点,一直到导电纸的边缘.连接等势点绘成等势线时,问题出现了,所绘成的等势线的形状与教材上正负电荷形成的电场中的等势线的形状相比,在边缘出现了一些变形,如图1(实际描绘出的等势线)和图2(教材中画出的理想等势线)所示。
学生们以为是自己操作有误,重做几次,结果一样。
到底是什么原因导致等势线在边缘处变形呢?图11.2实验的原理高中物理教材中所说的电场是指由电荷形成的静电场。
要探测静电场中的等势点是极为困难的,一方面静电场中不存在电流,用磁电指针式电流表无法探测,另一方面在探测时,导体进入静电场,使静电场发生较大的变化,探测结果没有实际的意义。
在导电介质两端引入一定的电压,导电介质(如导电纸)中产生电流,并形成一定的电流密度分布,在两电极间建立一个电流场。
由于电流场与静电场具有相似的物理特性,而探测电流场中的等势点是很容易的,于是采用电流场模拟静电场,探测和研究静电场中的等势线,教材中对这点已作了简单的注解。
因此,“用描迹法画出电场中平面上的等势线”这个实验不是真实验,而是一个模拟实验。
了解了实验本质之后,我们可以对本文开头提出的问题作出解释。
1.3问题的解释在无限大平面上均匀分布一层导电微晶,在这层导电微晶上某两点间建立起电流场,由于电流密度呈一定形状分布,它的等势线分布和形状,与静电场中的某一平面上的等势线分布及形状是非常相似的。
在较小的导电纸上,边缘的电流与边缘走向一致,即导电纸边缘的电流密度的方向,与导电纸边缘的切线方向一致,这就是所谓的“边缘效应”。
电流密度的方向总是与等势线垂直。
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考点训练58 实验:描绘电场中的等势线1.(6分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,发现等势线发生了畸变,则产生误差的原因可能是()A.电流表的灵敏度不高B.电极和导电纸接触不良C.导电纸涂层不够均匀D.以上说法都不对答案:ABC解析:由于电流表灵敏度不高,会导致所测的等势点间出现电势差,甚至电势差较大,会影响等势线的形状.电极与导电纸接触不良,及导电纸所涂导电物质不均匀,都会影响电流场的分布,因此所描的等势线形状与理想情况有差别.所以A、B、C三种情况都会使等势线畸变.2.(6分)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两项正确.3.(6分)描绘电场中等势线的实验装置如右图所示,如果以A、B两个电极的连线为x轴,以A、B连线的中垂线为y轴,并将一个探针固定置于y轴的某一点,合上开关S,而将另一探针由图中a点沿直线移到b点的过程中,灵敏电流计指针与零刻度夹角的变化情况是()A.逐渐减小B.逐渐增大C.先变大后变小D.先变小后变大答案:D解析:由该实验原理可知:该电场的等势线分布状况如右图所示,且φb>φO>φa.因此另一探针由a点沿直线移到b点的过程中,两探针间的电势差先减后增,即电流表的指针与零刻度的夹角是先变小后变大,D 正确.4.(6分)在“描绘等势线”的实验中,将一探针接于某一基准点,用另一探针在导电纸上各处探测,而灵敏电流计皆无反应.造成此现象的原因可能是()A.导电纸放反了B.灵敏电流计有毛病C.电极与导电纸接触不好D.干电池损坏了答案:ABCD解析:电流计无反应,表明可能电流计有毛病或电路某处存在问题.5.(6分)用电流场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.如上图(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.如上图(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.如上图(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.如上图(d)圆柱形电极A接电源负极,用以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间可形成电流,且与点电荷电场的分布相似,故选项B正确.(c)图中电极A、B间可形成电流,且两极板中间部分接近匀强电场的分布,选项C正确.在(d)图中只有一个电极,无法形成电流,故无法模拟负点电荷的电场.6.(6分)如图所示,在用电流场模拟静电场等势线的实验中在下列给出的器材中,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在实验过程中,要把复写纸、导电纸、白纸铺在木板上,它们的顺序(自上而下)是①________________,②________________,③________________.答案:BE ①导电纸②复写纸③白纸解析:要用直流电源形成稳恒电流场,以模拟静电场,应选6 V的直流电源.要用探针寻找等势点,电流表灵敏度要高,指针能向左、向右偏转即零刻度在刻度盘中央的电流表.导电纸应在最上面且涂有导电物质的一面向上,以便用探针寻找等电势点.白纸是为了记录等势点的,应在下面,复写纸应在二者之间.7.(10分)2006全国调研试题下图是描绘电场中等势线的实验装置,则:(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,当灵敏电流计表针_____________(选填“正向”“负向”或“指零”)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_____________(选填“左”或“右”)移,才能找到等势点;(4)若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B.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,等势线越密集答案:(1)金属圆柱形电极(2)指零(3)右(4)ABCE解析:(1)金属圆柱形电极其中A为正极,B为负极.本实验运用了模拟法,即用恒定电流场来代替静电场,这两个电极等效于两个等量异种点电荷.(2)指零要使灵敏电流计G的指针偏转,则必须有电流流过灵敏电流计,这要求两探针所接触的两点间存在电势差.反之,当灵敏电流计G的指针指零时,就表明探针所接触的两点恰是等势点.(3)略(4)等量异种电荷所形成电场的等势线是以电极连线的中垂线(可规定为零等势线)为对称轴的对称图形,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的等势线,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,这也是一种对称关系.故ABCE正确.8.(8分)右图所示为描绘电场中等势线的装置,图中A、B、C、D、E间距相等,其中A、B为金属圆柱.当电流从正接线柱流入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正是等势点.(2)当探针Ⅰ接在E点、探针Ⅱ接在某点时,G表指针偏向负接线柱一侧.为了找到等电势点,探针Ⅱ应向___________(填“左”或“右”)移,才能找到等电势点.答案:(1)不偏转(或指零)(2)左解析:(1)当灵敏电流表指针不偏转时,说明两探针所接触的两点是等电势点.(2)该表指针偏转方向与电流方向的关系已查明,即指针向哪个接线柱一侧偏转,这个接线柱的探针接触点的电势就高.现在电流表指针偏向负接线柱一侧,说明探针Ⅱ接触点的电势高,根据图示电源的极性,探针Ⅱ应向左移才能寻得基准点E的等电势点.9.(10分)如图所示装置中,两平行铁夹正中央放上一铜质圆环C紧压在导电纸上不接电源,代表电场中所放导体,某同学用灵敏电流计接出两个探针描绘出平面上等势线和电场线如图中所示.求:(1)当两个探针探测C环内任意两点时,电流表指针应___________(填“左偏”“指零”或“右偏”),表明在电场中___________.(2)当两个探针探测C环表面各点时,电流表指针应___________(填“左偏”“指零”或“右偏”)表明___________.(3)从这位同学描绘的图中可以看出___________.答案:(1)见解析(2)指零(3)见解析解析:(1)指零,处于静电平衡状态的导体为等势体.(2)指零,处于静电平衡状态的导体表面为等势面.(3)导体表面的场强跟表面垂直,电场线和等势面处处垂直相交.10.(10分)某同学为完成电场中等势线的描绘实验,准备使用如下图所示的实验器材,请回答下列各问:(1)如图所示实验器材中,A和B是__________,D是__________,E1和E2是__________.(2)如图所示中,C是铺在木板上的导电纸、白纸和复写纸,这三种纸自下而上铺叠的顺序是__________.(3)本实验的原理是利用__________纸上形成的__________场来模拟静电场,因此对所模拟的静电场来说,图中的A相当于__________,B相当于__________.答案:(1)两个圆形电极灵敏电流表两个探针(2)白纸、复写纸、导电纸(涂导电物质的一面向上)(3)导电稳恒电流的电正电荷负电荷11.(10分)在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中,提供了下面一些操作步骤: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在一个电极上,用另一个探针接触导电纸,缓慢移动可找出许多点,使电流表指针不发生偏转,这许多点的连线即为一条等势线C.在平板上先铺上白纸,再铺上复写纸,然后铺上导电纸,有导电物质的一面向上D.安装好电极接好电路E.闭合电键SF.在两极的连线上,等距离取五个基准点,并复印在白纸上G.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的指针不发生偏转时,复印一个点.这样反复移动,可以复印出许多点,连接这些点的平滑曲线即为一条等势线.(1)在以上提供的步骤中,缺少一个很重要的步骤,它是____________________________.(2)在以上的步骤中,错误的步骤是______________________________________________.(3)将以上正确的步骤选出,并按正确的操作顺序将步骤的序号排列好________________.答案:(1)使用灵敏电流计之前,应该查明电流表的指针偏转方向和通过它的电流方向之间的关系,以便使用时能尽快地找到等势点.(2)操作错误的步骤是B.若将电流表的一个探针接在电极上,而另一个探针与导电纸接触,这样探针之间总是存在着电势差,其指针总会偏转,使用灵敏电流计B的步骤无法找到等势点.(3)CDAFEG12.(6分)在电场中描绘等势线的实验中,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.13.(10分)如图(a)所示是“电场中等势线的描绘”的实验器材实物图,其中灵敏电流表的内部结构原理图如图(b)所示.请用实线作导线连实物电路图.答案:。