描迹法画等势线11

实验五用描迹法画出电场中平面上的等势线教材解读物理与生活直接描绘静电场的等势线比较困难．[思考讨论]为什么直接描绘静电场的等势线比较困难?静电场和恒定电流的电场又很相似．我们能否用电流场来模拟静电场呢?知识详解知识点1 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等量异种电荷电场中一个平面上的等势线．2.实验原理利用导电纸中的恒定电流模拟真空中两异种点电荷的静电场．当灵敏电流计两个接线柱引出的两探针与导电纸上两等势点接触时，灵敏电流计中电流为零，指针不偏转，从而可以用灵敏电流计找出导电纸上的等势点，并依等势点画出等势线．3.实验器材学生用低压电源或电池组(6 V)、灵敏电流计、开关、导电纸、白纸、复写纸、圆柱形电极两个、探针两只、木板、图钉及导线若干．附：灵敏电流表简介灵敏电流表又叫灵敏电流计，在电路中用符号○G表示，可用来测量微弱的电流、电压以及电流的有无和方向．使用时要注意如下几点：(1)灵敏电流表的零刻度在表盘刻度的中央，指针在无电流时指在刻度盘的中央零刻度线上，测电流时把灵敏电流计串联在被测电路里．(2)有电流通过灵敏电流计时，指针可能向左或向右偏离零刻度，因此在使用时要搞清电流方向和指针偏转方向的关系：(3)灵敏电流计的量程很小，一般不超过几百毫安．实验时若指针超过满偏刻度，应立即切断电源，以防烧坏电流表．(4)使用后应把电流表远离电源．4.实验步骤(1)在平整的木板上由依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸上有导电物质的一面要向上．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，两电极之闻的距离约10 cm．将两个电极分别与电压约为6 V的直流电源的正：负两极相连接，这两个电极相当于“正电荷”和“负电荷”．(3)把两根探针分别接到灵敏电流计○G的“+?“-”接线柱上，如图l3—177所示．(4)在导电纸平面的两个电极的连线上，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．(5)探测等势点：接近电源，将一探针跟导电纸上的某一基准点接触，然后在这一基准点的一侧距该基准点约l cm处再选一个点，在此点把另一探针跟导电纸接触,这时一般会看到灵敏电流计的指针发生偏转，上下、左右移动探针位置找到一点，使电流计的指针不发生偏转，这一点就是该基准点的一个等势点，用探针把这一点的位置复印在白纸上．(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，相邻两等势点之间的距离约l cm．(7)用同样的方法，探测出另外四个基准点的等势点．(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，这就是五条等势线．5.注意事项(1)安放导电纸时，有导电物质的一面(黑色)朝上．(2)安放电极时，不能太靠近导电纸的边缘，电极与导电纸接触应良好，且与导电纸的相对位置不变．(3)寻找等势点时，应以基准点附近由近及远地逐渐推移，不可以大跨度地移动，以免电势差过大而发生电流计过载现象．(4)绝不允许将两探针分别同时与两电极相接触，以防烧坏电流表．(5)探测等势点不要太靠近导电纸边缘，因导电纸边缘的电流方向与边界平行，并不与等量异种电荷的电场线分布相似．(6)导电纸上的导电物质很薄，在寻找等势点时，不能将探针与导电纸反复摩擦，应采取点接触法．6.误差原因分析(1)电流表的精度是产生误差的主要原因，在有条件时应使用精度较高的电流计．(2)电极与导电纸接触是否良好也会使实验产生误差．(3)圆柱形电极的大小也会给本实验带来误差，应选用一样大的直径约1 cm的磨平的铜柱作电极．本实验是用恒定的电流场来模拟静电场，故可用两条平行的铜条代替圆柱形电极来模拟匀强电场，如图13—178，甲所示．还可以用一圆柱形电极和一圆环形铜环作电极来模拟点电荷的电场，如图13—178乙所示．经典高考试题分析例1(2004·甘肃、宁夏)图中给出的器材为：电源E(电动势为l2 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，用做电极)，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6 V． (1)在图13—184中连线，画成实验电路原理图．(2)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，画一线段连线A，B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．分析本题突出考查考生对实验步骤的掌握程度，借以体现考生的实验操作技能．(1)连接线路如图l3—185所示．(2)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．课堂小结知识趣律、思想方法、易错疑难小结。

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。

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．[解析](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．[答案](1)e(2)d(3)左(2009·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”)．[解析](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．[答案](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．(2009·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．(2009·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．(2009·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。

实验十一用描迹法画出电场中平面上的等势线[预习思考题]1．本实验中，A、B两电极在导电纸上形成的电场是不是静电场(实验装置见图2)?2．试解释本实验的课文中指出的“电流表指针不偏转，说明这个点跟基准点的电势相等”这句话．3．等势面和电力线有什么关系?在电场中，同一个平面上的等势线和电力线关系怎样?[实验目的]学习用描迹法画出电场中一个平面上的等势线[实验器材]平整的木板，圆柱形电极(2个)，白纸，图钉(4枚)，导电纸，复写纸，J0409灵敏电流计(两接线柱接有探针)，N202学生电源(用它的6V直流挡)，J2352单刀开关，导线等． [实验步骤]1．如图2，在平整木板上依次铺放白纸、复写纸和导电纸(有导电物质的一面向上)，然后用图钉把它们固定在木板上．2．在导电纸上平放着两个跟它接触良好的圆柱形电极A、B，两者相距约10cm，用导线分别与电源的正、负极相连，作为正、负“电荷”．3．在导电纸两个电极A、B的连线上，依次选取间距大致相等的5个点C、D、E、F、G 作为基准点，其中E点选在AB连线的中点．4．让灵敏电流计的一支探针接在基准点C上，然后在导电纸平面上两电极连线的一侧距此基准点约lcm处选一个点．将另一支探针与该点接触，左右移动探针的位置，可以找到一点，能使电流表的指针不发生偏转，这个点就跟C点的电势相等．这时用探针稍用力向下压一下，把它的位置复印在白纸上．5．按步骤4的方法，在AB连线的两侧各探测出与基准点C等势的点，相邻等势点大约相距1cm．6．用同样的方法，分别探测出另外4个基准点的等势点．7．取出白纸，根据5个基准点的等势点，分别用实线画出5条平滑的曲线(参考图3)．这些曲线就是等势线．8．画出两个异种“电荷”在这个平面上的电力线．由等势线的分布情况，根据等势线和电力线的关系，在白纸上用虚线画出该平面上电力线分布情况．[注意事项]1．本实验是用在导电纸上形成的稳恒电流场模拟静电场做实验的，因而应该选用平整的、导电物质分布均匀的导电纸．2．在画出A、B电极的连线和5个基准点时，不要用笔(特别是不要用铅笔)画在导电纸上，只需在这些点处用探针轻按一下，使在下面的白纸上留个痕迹就可以了，切勿将纸划破或戳穿，以免破坏导电纸上导电物质分布的均匀性，但要在探测完毕取出白纸后用笔将痕迹画成点．[数据记录和计算]把你画好的等势线和电力线的纸粘贴在下面空白处．[问题讨论]1．你作出的五条等势线中以__________基准点的等势线的电势最高； __________基准点的等势线的电势为最低．2、从你画出的电力线他布情况分析，该电场平面上________________处的电场抛物线强度最大.。

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。

德胜学校高二物理校本学案静电场中等势线的描绘时间班级姓名一、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：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.三、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2个、探针2个、图钉、导线若干、木板.四、实验步骤：1、安装：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）.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 cm，电压约为6 V.再从一个灵敏电流计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5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 cm处再选1个点，在此点将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，再左右移动探针的位置，直至找到一点，使电流表指针没有偏转为止，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5个等势点，每个等势点大约相距1 cm.用同样的方法，探测出另外4个基准点的等势点.4、画等势线：取出白纸，根据5组等势点画出5条平滑的曲线，它们就是等势线（下图）.方法点拨：一、如何判断探针的移动方向在寻找某一点的等势点时，若发现电流表指针不为零，可依据指针的偏转方向判断探针的移动方向：先由指针偏转方向判断电流的流向，由此可知两探针所接触的两点的电势高低，再由电场的分布特点来判断探针的移动方向.例1如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(选填“向左”或“向右”）移动.五、实验注意事项1、使用的电流表，应选择零刻度在中间，量程不能超过几百微安，在使用前，要判断清楚电流表指针偏转方向与通过的电流方向之间的关系．2、如果用低压学生电源做实验，一定要注意把两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、安放电极时，不能太靠近导电纸的边缘；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．5、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地移动，以免电势差过大，发生电流计过载现象．6、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.例2、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)（）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、零刻线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、零刻线在刻度盘中央的电流表六、实验误差分析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；导电纸涂层要均匀，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在直径约为1cm的磨平铜柱两只.例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.100 μAB.0.5 mAC.10 mA（2）若有几种输出电压的直流电源供选用，应选用（）A.1.0 VB.6.0 VC.12 V（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（选填“大”“小”）的平木板.巩固练习：1.在电场中等势线的描绘实验中所用灵敏电流表的指针偏转的方向与电流的关系是：当电流从正接线柱流入电表D时，指针偏向正接线柱一侧，某同学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E1接触在基准点2上，把接负接线柱的E2接触在纸上某一点，如图所示，若发现电表的指针发生了偏转，该同学移动E2的方向正确的是( )A.若电表的指针偏向正接线柱一侧，E2向右移动B.若电表的指针偏向正接线柱一侧，E2向左移动C.若电表的指针偏向负接线柱一侧，E2向右移动D.若电表的指针偏向负接线柱一侧，E2向左移动2.本实验中,为了确定等势点可以选用下列哪些电表（）A.量程0～3 V,零刻度在刻度盘中央的电压表B.量程0～0.6 A,零刻度在刻度盘中央的电流表C.量程0～300 μA,零刻度在刻度盘中央的电流表D.量程0～300 μA,零刻度在刻度盘左边的电流表3.如图所示,A\,B是两个电极,a,b,c,d,e是五个基准点,若电流从正接线柱流入G时,表针向正接线柱一侧偏转.当探针Ⅰ接触基准点d,另一探针Ⅱ接触P点,灵敏电流计指针向负接线柱一侧偏转,为了尽快探测到d点的等势点,探针Ⅱ应由P点逐渐（）A.向上移动B.向下移动C.向左移动D.向右移动4.如图所示，是“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验器材，（b）图是灵敏电流表的内部结构原理图，请用实线作为导线将图（a）中器件连成实物电路图.。

06届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_______________.。

§13~10 用描迹法画出电场中平面上的等势线【实验目的】用描迹法画出电场中平面上的等势线。

【实验原理】两柱形电极在平面导体上形成的电流场和等量异种点电荷的静电场（在某个截面上的分布）非常相似。

本实验通过描绘面电流的等势线，来模拟静电场的等势线。

虽然没有真正描绘静电场的等势线，但这种描绘的方法（描迹法）却是在描绘静电场等势线时普遍适用的。

【实验器材】木板（或塑料底板）、白纸、复写纸、导电纸、图钉、圆柱形电极两个、学生电源、灵敏电流计、开关与导线若干【实验步骤】1、在平板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，并注意导电纸的导电物质在上面。

三张纸用图钉固定在平板上。

2、在导电纸上相距约10cm放置两圆柱形电极，并将电极分别与学生电源的正负极相连。

3、将两探针分别接在灵敏电流计的正负极上。

4、在导电纸上画两个电极的连线AB ，在连线上取间距大致相等的5个点作为基准点，并用探针将它们复印在白纸上。

5、接通电源，将一探针跟某一基准点相接触，另一探针在导电纸上靠近基准点（半径1cm的圆周内）移动、探测，同时观察电流计的示数变化，直到示数为零，得到第一个等势点，将它复印在白纸上。

6、按步骤5的方法，得出该基准点的其它等势点，共8~10个。

7、换基准点，重复步骤5、6，得出这个新基准点的8~10个等势点。

8、把5个基准点的等势点找完。

9、断开电源，取下白纸，将这五组等势点描绘成光滑的曲线。

【信息处理】【实验结论】由描迹法得出的等势线，和静电场中的电场的等势线相似。

【注意事项】1、导电纸不能太小（两电极周围要有等大、足够的空间），否则电流场和等量异种电荷的静电场有很大的差别。

2、“三纸”的次序不能变更。

3、移动探针不要幅度过大，以避免电流过载；探针不要划穿导电纸。

4、一组等势点未测完时，基准点探针千万不能移动。

【思考题】见配套资料：湖南教育出版社《实验指导和实验报告》高中物理第二册P58第4、6、7题。

高三物理实验复习（五）用描迹法画出电场中平面上的等势线、测定金属的电阻率（一）、用描迹法画出电场中平面上的等势线一、实验目的学会用描迹法画出电场中平面上的等势线；验证电场中各点的电势是顺着电场线方向逐渐降低的；理解对等势线和电场线相互垂直，等势线不会相交等性质。

二、实验器材①白纸②复写纸③导电纸各一张④图钉4枚⑤平木板一块和圆柱电极一对⑥直流电源（电压约为6伏）和电键一个、导线5根⑥灵敏电流计和探针两根⑦直尺（或三角板）三、实验原理用导电纸中的稳恒电流场模拟真空中的静电场。

点拨：本实验是用两个带圆形电极模拟两等量异种点电荷在平面内的电场。

四、实验步骤定性描绘平面上的等势线（1）在平板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，导电膜向上，用图钉把白纸、复写纸和导电纸一起固定在板上。

（2）用直尺在导电纸中央画一条长为10厘米的线段，在线段两端固定压紧直径为1厘米的圆形电极，将这两电极分别接在6伏直流电源上，如图所示。

（3）用等分线段法在两电极连线上选取间距相等的5个点作为基准点，并用探针把所选的点复印在底层的白纸上。

（4）从灵敏电流计的两个接柱引起两个探针分别与导电纸上任意两个相邻的基准点接触，观察指针偏转情况，比较各点的电势高低，找出电势的变化规律。

（5）用探针I与某基准点E接触，如图4-1所示，另一探针II在距基准点E约1厘米处选一点，将探针II左右移动，可发现与这一点接触时电流计的指针不偏转，即此点与基点等势，用同样的方法探测出关于基点对称的另外3个等势点，即每个基准点的等势点共5~ 7个。

（6）取出白纸，根据5组等势点画出5条平滑曲线即为等势线，如图。

五、实验结论根据电场方向的规定，由实验得知，电场线始于正电荷止于负电荷；电场线越密，等势线也越密；电场线与等势线垂直。

六、实验变通变通（1）：原理不变，变电极。

①用一个直径1厘米的金属圆柱套上一个内径大于8厘米的金属圆环，再接通电源，按实验条例中的步骤用探针去探测等势点，不过此时基准线应该是直径，最好取两条垂直；若金属圆柱接正极，圆环接负极，则模拟正点电荷电场，如下图，反之，模拟负点电荷电场，有趣的是电极的极性虽改变，可是等势线（即同心圆）并不改变，改变的是什么呢？②将电极换成完全相同的平板铁夹（刃部去掉漆层），连同白纸、复写纸、导电纸、薄木板一起夹好，如下图，然后在纸中央画一条水平基准线，等分基准线描出5个基准点，照实验步骤描出5条等势线，模拟匀强电场。