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

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。

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。

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【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．。

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。

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。