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 欄目類別:知識點(diǎn) >> 高中 >> 物理

實(shí)驗(yàn):用描跡法畫出電場中平面上的等勢線

更新時間:2016/9/2 13:27:00  手機(jī)版

  用描跡法畫出電場中平面上的等勢線:

  實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?/p>

  利用電場中電勢差及等勢面的知識,練習(xí)用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線。

  實(shí)驗(yàn)原理:

  用導(dǎo)電紙上形成的穩(wěn)恒電流場來模擬靜電場,當(dāng)兩探針與導(dǎo)電紙上電勢相等的兩點(diǎn)接觸時,與探針相連的靈敏電流計中通過的電流為零,指針不偏轉(zhuǎn),從而可以利用靈敏電流計找出導(dǎo)電紙上的等勢點(diǎn),并依據(jù)等勢點(diǎn)描繪出等勢線。

  實(shí)驗(yàn)器材:

  學(xué)生電源或電池組(電壓約為6V),靈敏電流計,開關(guān),導(dǎo)電紙,復(fù)寫紙,白紙,圓柱形金屬電極兩個,探針兩支,導(dǎo)線若干,木板一塊,圖釘,刻度尺。

  實(shí)驗(yàn)步驟:

  1、在平整的木板上,由下而上依次鋪放白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙各一張,導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面要向上,用圖釘把白紙、復(fù)寫紙、和導(dǎo)電紙一起固定在木板上。

  2、在導(dǎo)電紙上平放兩個跟它接觸良好的圓柱形電極,兩個電極之間的距離約為10cm,將兩個電極分別與電壓約為6V的直流電源的正負(fù)極相接,作為“正電荷”和“負(fù)電荷”,再把兩根探針分別接到靈敏電流計的“+”、“-”接線柱上(如圖所示)。

  3、在導(dǎo)電紙上畫出兩個電極的連線,在連線上取間距大致相等的五個點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn),并用探針把它們的位置復(fù)印在白紙上。

  4、接通電源,將一探針跟某一基準(zhǔn)點(diǎn)接觸,然后在這一基準(zhǔn)點(diǎn)的一側(cè)距此基準(zhǔn)點(diǎn)約1cm處再選一點(diǎn),在此點(diǎn)將另一探計跟導(dǎo)電紙接觸,這時一般會看到靈敏電流計的指針發(fā)生偏轉(zhuǎn),左右移動探針位置,可以找到一點(diǎn)使電流計的指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn),用探針把這一點(diǎn)位置復(fù)印在白紙上。

  5、按步驟(4)的方法,在這個基準(zhǔn)點(diǎn)的兩側(cè)逐步由近及遠(yuǎn)地各探測出五個等勢點(diǎn),相鄰兩個等勢點(diǎn)之間的距離約為1cm。

  6、用同樣的方法,探測出另外四個基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢點(diǎn)。

  7、斷開電源,取出白紙,根據(jù)五個基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢點(diǎn),畫出五條平滑的曲線,這就是五條等勢線。

  注意事項(xiàng):

  1、電極與導(dǎo)電紙接觸要良好,且與導(dǎo)電紙的相對位置不能改變。

  2、尋找等勢點(diǎn)時,應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由近及遠(yuǎn)地逐漸推移,不可冒然進(jìn)行大跨度的移動,以免電勢差過大,發(fā)生電流計過載現(xiàn)象。

  3、導(dǎo)電紙上所涂導(dǎo)電物質(zhì)相當(dāng)薄,故在尋找等勢點(diǎn)時,不能用探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動,而應(yīng)采用點(diǎn)接觸法。

  4、探測等勢點(diǎn)不要太靠近導(dǎo)電紙的邊緣,因?yàn)閷?shí)驗(yàn)是用電流場模擬靜電場,導(dǎo)電紙邊緣的電流方向與邊界平行,并不與等量異種電荷電場的電場線相似。

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