高中物理实验 描绘电场中等势线

【高中物理】高中物理实验数据常用的处理方法高中物理实验数据常用的处理方法，希望同学们牢牢掌握，不断取得进步!1、直接比较法中学物理的某些实验，只需通过定性的确定物理量间的关系，或将实验结果与标准值相比较，就可得出实验结论的，则可应用直接比较法。

如研究"验证力的平行四边形定则"实验中，可直接比较实验中测出的合力和根据实验做出的平行四边形的对角线，比较两矢量的大小和方向，可确定是否达到了验证平行四边形定则的目的;在"研究电磁感应现象"的实验中，可在观察、记录的基础上，经过比较和推理，得出产生感应电流的条件和判定感应电流方向的方法。

2、描迹法描迹可形象直观地直接反映实验结果。

如在"研究平抛物体的运动"实验中，用描迹法直接描绘小球的运动轨迹;在"电场中等势线的描绘"的实验中，用描迹法描绘等势线等。

应用描迹法时应注意：(1)所描出的曲线或直线应是平滑的，不应有突然的转折。

(2)个别点若偏离所描出的曲线太远，可认为是某种偶然因素所致，一般可将这样的点舍去。

(3)为能较为准确地描述所记录的曲线，实验所记录的点的总数不能太少，且应在所描范围内大致均匀分布。

3、平均法取算术平均值是减小偶然误差常用的数据处理方法，把待测物理量的若干次测量结果值相加后除以测量次数。

平均法的基本原理是：在多次测量中，由偶然误差引起的正、负偏差出现的机会相等。

故将多次的测量值相加时，所有偏差的代数和为零。

在求平均值时应注意在什么情况下求平均值，例如求凸透镜焦距时，应对每一组物距和像距求得的多个焦距值求平均值，而不应对各个物距和像距求平均值。

4、列表法把被测物理量分类列表表示出来，需说明记录表的要求，主要内容。

列表法有制表方便，形式紧凑，数据易于比较等优点。

列表法还常常是图表法的基础。

列表法应注意：(1)项目应包括名称及单位。

(2)实验测得的数据应按测量结果，取恰当的有效数字填入。

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。

实验五用描迹法画出电场中平面上的等势线【实验目的】学会用描迹法画出电场中一个平面上的等势线。

【实验原理】本实验要描绘的量等量正、负电荷电场的等势线，直接描绘这一电场的等势线是困难的，所以我们采用等效替代法来描绘。

把电极A、B放在导电纸上，A接电源正极，B接电源负极，在A、B间加电压后，A电势高，B电势低，电流从A经导电纸流到B，等效为A带正电，B带负电，导电纸上的电场与等量正负电荷产生的静电场是相似的，通过测量导电纸上电势相等的点来描绘出电场中一个平面的等势线。

【注意事项】1、按白纸、复写纸、导电纸的先后顺序在底板铺好，导电纸有导电物质的一面（黑色）朝上。

2、两电极和导电纸要接触良好。

3、不能将电流表直接接电源两极，两点间的距离也不要太大，以免损坏电流表。

4、在定位时不应用探针在导电纸上反复划动，用点用点击法。

5、实验结束后，请取下白纸，给出等势线，写上姓名，组号，上交老师查验。

【实验器材】1、学生电源，2、导线2根，3、探针2根，4、电流表1块，5、塑料底板1块，6、复写纸1张，7、导电纸1张，8、白纸1张。

【实验步骤】1、在塑料底板上依次安放白纸、复写纸、导电纸，导电的一面朝上（黑色的）。

2、在导电纸上将两个导电圆柱形电极A、B固定好，将两个电极分别用导线接到电路中去。

3、把两个探针分别接到灵敏电流计的两个接线柱上。

4、在导电纸上画出两个电极的连线，并在连线上取间距相等的五个点作为基准点，并复写到白纸上。

5、用平衡法找到各个基准点的等势点。

6、取出白纸，据得到的五组等势点画出5条平滑曲线，它们就是等势线。

【实验小结】该实验可用小量程的电流表，也可以用电压表，但用小量程的电流表比较精确，所以选用小量程的电流表找等势点。

【作业布置】实验结束后，请取下白纸，给出等势线，写上姓名，组号，上交老师。

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。

静电场模型一、夯实基础知识1、深刻理解库仑定律和电荷守恒定律。

(1)库仑定律:真空中两个点电荷之间相互作用的电力，跟它们的电荷量的乘积成正比，跟它们的距离的二次方成反比，作用力的方向在它们的连线上。

即：221r q kq F =其中k 为静电力常量， k =9.0×10 9 N m 2/c 2成立条件:①真空中（空气中也近似成立），②点电荷。

即带电体的形状和大小对相互作用力的影响可以忽略不计。

（这一点与万有引力很相似，但又有不同：对质量均匀分布的球，无论两球相距多近，r 都等于球心距；而对带电导体球，距离近了以后，电荷会重新分布，不能再用球心间距代替r ）。

(2)电荷守恒定律:系统与外界无电荷交换时，系统的电荷代数和守恒。

2、深刻理解电场的力性质。

电场的最基本的性质是对放入其中的电荷有力的作用。

电场强度E 是描述电场的力的性质的物理量。

⑴定义：放入电场中某点的电荷所受的电场力F 跟它的电荷量q 的比值，叫做该点的电场强度，简称场强。

qFE=这是电场强度的定义式，适用于任何电场。

其中的q 为试探电荷（以前称为检验电荷），是电荷量很小的点电荷（可正可负）。

电场强度是矢量，规定其方向与正电荷在该点受的电场力方向相同。

⑵点电荷周围的场强公式是：2r kQE =，其中Q 是产生该电场的电荷，叫场源电荷。

⑶匀强电场的场强公式是：dUE =，其中d 是沿电场线方向上的距离。

3、深刻理解电场的能性质。

（1）电势φ：是描述电场能的性质的物理量。

○1电势定义为φ=qE，是一个没有方向意义的物理量，电势有高低之分，按规定：正电荷在电场中某点具有的电势能越大，该点电势越高 。

○2电势的值与零电势的选取有关，通常取离电场无穷远处电势为零；实际应用中常取大地电势为零。

○3当存在几个“场源”时，某处合电场的电势为各“场源”在此处电场的电势的代数和 。

○4电势差，A 、B 间电势差U AB =ΦA -ΦB ;B 、A 间电势差U BA =ΦB -ΦA ，显然U AB =-U BA ，电势差的值与零电势的选取无关。

实验五 静电场的描绘【实验目的】1.学习用模拟法描绘静电场的分布的基本概念。

2.通过描绘同轴柱面电场的等势线和电场线，加深对电势和场强关系的理解。

【实验仪器】1-MJ 型静电场描绘仪（含专用电源、数显电压表）、探针、水槽、毫米方格纸等【实验原理】1、 静电场测量的困难与模拟法带电体在其周围空间会产生静电场，可以用电场强度和电势的空间分布来描述。

2、 静电场的相似模拟——用稳恒电流场模拟静电场根据相似模拟的特点，本实验用稳恒电流场模拟静电场。

【实验结果及数据处理 】rE 02πελ= （1） 式中，λ为A （或B ）的电荷线密度，其电势r U 可表示为：ar U dr E U U r a a a r ln 20⎰-=⋅-=πελ （2） 在b r =处应有ab U dr E U U b a a a b ln 20⎰-=⋅-=πελ （3） 令b r =时，0=b U ，代入（3）式，得：a b U a ln 20=πελ 代入（2）得 a b r bU U a r ln ln= （4） 距中心r 出的场强为r ab U dr dU E a r 1ln ⨯=-= （5） rdr dR ⨯=πδρ2 rb R rb ln 2πδρ= （6） a b R ab ln 2πδρ= （7） ab U R U I a ab a ln 2ρπδ== （8） a b r bU IR U a rb r ln ln==' （9） E drdU dr U d E r =-='-=' 5、无限长带电同轴圆柱体中的电场的模拟ab r bU U ln ln0= 0/)(U U b a b r = （10） 【实验步骤】1、测绘无限长平行带电直导线的等势线簇。

（1）水槽中倒入适量的水，调节水槽使之水平，水盘内各处水深要相同但不要太深，以5mm 左右为宜。

（2）选用平行导线电极，按照图6连接电路，调节滑线变阻器使两电极A 、B 之间的电势差V U 120=。

高考物理实验方法，七种主要方法物理实验用“学过的实验方法”、“用过的仪器”进行新的实验，以考查其基本实验能力和理解、推理、迁移的能力。

小编整理了物理学习相关内容，希望能帮助到您。

高中物理实验七种主要方法1、控制变量法在实验中或实际问题中，常有多个因素在变化，造成规律不易表现出来，这时可以先控制一些物理量不变，依次研究某一个因素的影响和利用。

如气体的性质，压强、体积和温度通常是同时变化的，我们可以分别控制一个状态参量不变，寻找另外两个参量的关系，最后再进行统一。

欧姆定律、牛顿第二定律等都是用这种方法研究的。

2、等效替代法某些物理量不直观或不易测量，可以用较直观、较易测量而且又有等效效果的量代替，从而简化问题。

如在验证动量守恒实验中，发生碰撞的两个小球的速度不易直接测量，可用水平位移代替水平速度研究;在描绘电场中的等势线时，用电流场来模拟电场等都用了等效思想。

3、累积法把某些难以用常规仪器直接准确测量的物理量用累积的方法，将小量变大量，不仅可以便于测量，而且还可以提高测量的准确程度，减小误差。

如测量均匀细金属丝直径时，可以采用密绕多匝的方法;测量单摆的周期时，可测30-50个全振动的时间;分析打点计时器打出的纸带时，可隔几个点找出计数点分析等。

4、留迹法有些物理过程是瞬息即逝的，我们需要将其记录下来研究，如同摄像机一样拍摄下来分析。

如用沙摆描绘单摆的振动曲线;用打点计时器记录物体位置;用频闪照相机拍摄平抛的小球位置;用示波器观察交流信号的波形等。

5、外推法有些物理量可以局部观察或测量，作为它的极端情况，不易直观观测，如果把这局部观察测量得到的规律外推到极端，可以达到目的。

例如在测电源电动势和内电阻的实验中，无法直接测量I=0(断路)时的路端电压(电动势)和短路(U=0)时的电流强度，通过一系列U、I对应值点画出直线并向两方延伸，交U轴点为电动势，交I轴点为短路电流。

6、近似法在复杂的物理现象和物体运动中，影响物理量的因素较多，有时为了突出主要矛盾，可以有意识的设计实验条件、忽略次要因素的影响，用近似量当成真实量进行测量。

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。

关于高中物理中等势面的理解
在高中物理静电场各章节中，关于等势面的理解，是本章的难点，很多同学理解不到位。

在此，我将等势面总结如下：
首先，电势高低指的是电场本身的性质，与处在其中的电荷无关。

就和我们平时所说的地势一样，电场电势描述的是电势的一种趋势，即，沿着电场线方向，电势逐渐降低。

也可以类比在地势理解，即，沿着重力的方向，地势逐渐降低。

其次，要注意电荷周围的电场是三维的，向空间发散或者聚拢。

不能理解为一个二维的平面，与之对应的等势面也是三维立体的，大家要充分发挥想象力。

理解到位。

再次，要满足考试要求，大家必须熟悉电场线和等势面的分布特点。

下图帮助大家理解和记忆。

图一、等量异种电荷的电场线以及等势面
图2、四种基本电场线和等势面。

高中物理实验的十种思想方法之宇文皓月创作一、直接比较法高中物理的某些实验，只需定性地确定物理量间的关系，或将实验结果与尺度值相比较，就可得出实验结论的，这即是直接比较法。

如在“研究电磁感应现象”的实验中，可在观察记录的基础上，经过比较和推理，得出发生感应电流的条件和判定感应电流的方向的方法。

二、等效替代法等效替代法是科学研究中经常使用的一种思维方法。

对一些复杂问题采取等效方法，将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常可使问题的解决得以简化。

因此，等效法也是物理实验中经常使用的方法。

如在“验证力的平行四边形定则”的实验中，要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时，要与用两个弹簧秤互成角度同时拉橡皮条发生的效果相同——使结点到达同一位置O，即要在合力与分力等效的条件下，才干找出它们之间合成与分解时所遵守的关系——平行四边形定则；在“碰撞中的动量守恒”实验中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；画电场中等势线分布时用电流场模拟静电场；验证牛顿第二定律时调节木板倾角，用重力的分力抵消摩擦力的影响，等效于小车不受阻力等等。

三、控制变量法控制变量法即在多因素的实验中，可以先控制一些物理量不变，依次研究某一个因素的影响。

如牛顿第二定律实验中可以先坚持质量一定，研究加速度和力的关系；再坚持力一定，研究加速度和质量的关系。

在研究欧姆定律的实验中，先控制电阻一定，研究电流与电压的关系，再控制电压一定，研究电流和电阻的关系。

四、累积法把某些用惯例仪器难以直接准确丈量的微小量累积将小量变大量丈量，以提高丈量的准确度减小误差。

如在缺乏高精密度的丈量仪器的情况下测细金属丝的直径，常把细金属丝绕在圆柱体上测若干匝的总长度，然后除以匝数可求细金属丝的直径；测一张薄纸的厚度时，常先丈量若干页纸的总厚度，再除以被测页数而求每页纸的厚度；在“用单摆测重力加速度” 的实验中，单摆周期的测定就是通过测单摆完成多次全振动的总时间除以全振动的次数，以减少个人反应时间造成的误差影响。

高中物理五大实验类型实验总结相较于比较抽象、“高深”的定理推论，物理实验更注重与现实生活相结合的知识及同学们的动手能力。

所以物理实验显得尤为重要。

如何才能学好物理呢?小编在这里整理了相关资料，快来学习学习吧!高中物理五大实验类型验证性实验一、验证力的平等四边形定则1.目的：验证平行四边形法则。

2.器材：方木板一个、白纸一张、弹簧秤两个、橡皮条一根、细绳套两个、三角板、刻度尺,图钉几个。

3.主要测量：a.用两个测力计拉细绳套使橡皮条伸长，绳的结点到达某点O。

结点O的位置。

记录两测力计的示数F1、F2。

两测力计所示拉力的方向。

b.用一个测力计重新将结点拉到O点。

记录：弹簧秤的拉力大小F及方向。

4.作图：刻度尺、三角板5.减小误差的方法:a.测力计使用前要校准零点。

b.方木板应水平放置。

c.弹簧伸长方向和所测拉力方向应一致,并与木板平行.d.两个分力和合力都应尽可能大些.e.拉橡皮条的细线要长些,标记两条细线方向的两点要尽可能远些.f.两个分力间的夹角不宜过大或过小,一般取600---1200为宜二、验证动量守恒定律原理：两小球在水平方向发生正碰,水平方向合外力为零,动量守恒。

m1v1=m1v1/+m2v2/本实验在误差允许的范围内验证上式成立。

两小球碰撞后均作平抛运动,用水平射程间接表示小球平抛的初速度：OP-----m1以v1平抛时的水平射程OM----m1以v1’平抛时的水平射程O‘N-----m2以V2’ 平抛时的水平射程验证的表达式：m1OP=m1OM+m2O/N1.实验仪器：斜槽、重锤、白纸、复写纸、米尺、入射小球、被碰小球、游标卡尺、刻度尺、圆规、天平。

2.实验条件：a.入射小球的质量m1大于被碰小球的质量m2(m1 >m2)b.入射球半径等于被碰球半径c.入射小球每次必须从斜槽上同一高度处由静止滑下。

d.斜槽未端的切线方向水平e.两球碰撞时，球心等高或在同一水平线上3.主要测量量：a.用天平测两球质量m1、m2b.用游标卡尺测两球的直径，并计算半径。

2019-2020学年高中物理选修3-1《1.静电场》状元培优单元测试题（人教版附答案）一、选择题1、关于静电场下列说法中正确的是（）A．在电场中某点的电势为零，则该点的电场强度一定为零B．电荷在电场中电势高的地方电势能大，在电势低的地方电势能小C．根据公式U= Ed 知，在匀强电场中两点间的距离越大，电势差就越大D．正电荷从电势高的点运动到电势低的点，电势能一定减少2、以下说法正确的是（）A．由可知电场中某点的电场强度E与F成正比 B．由可知电场中某点的电势φ与q成反比C．由U ab=Ed可知，匀强电场中的任意两点a、b间的距离越大，则两点间的电势差也一定越大D．在公式C=Q/U中，电容器的电容大小C与电容器两极板间电势差U无关3、如图所示，左边是一个原先不带电的导体，右边C是后来靠近导体的带正电金属球，若用绝缘工具沿图示某条虚线将导体切开，分导体为A、B两部分，这两部分所带电荷量的数值分别为Q A、Q B，则下列结论正确的是（）A．沿虚线d切开，A带负电，B带正电，且Q A＞Q BB．只有沿虚线b切开，才有A带正电，B带负电，且Q A＝Q BC．沿虚线a切开，A带正电，B带负电，且Q A＜Q BD．沿任意一条虚线切开，都有A带正电，B带负电，而Q A、Q B的值与所切的位置无关4、如图，一正离子在电场力作用下从A点运动到B点，在A点的速度大小为v0，方向与电场方向相同．该离子从A 点到B点的v﹣t图象是（）A． B． C． D．5、如图所示是定性研究影响平行板电容器电容大小因素的装置，平行板电容器的A板固定在铁架台上并与静电计的金属球相连，B板和静电计金属外壳都接地。

将极板B稍向上移动，则：（）A．指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量变大B．指针张角不变，两极板间的电压不变，极板上的电荷量变小C．指针张角变大，两极板间的电压变大，极板上的电荷量几乎不变D．指针张角变小，两极板间的电压变小，极板上的电荷量几乎不变6、如图所示，空间有两个等量的正点电荷，a、b两点在其连线的中垂线上，则下列说法一定正确的是：（）A．场强 B．场强 C．电势 D．电势7、如图虚线a、b、c代表电场中三个等势面，相邻等势面之间的电势差相等，即，实线为一带负电的质点仅在电场力作用下通过该区域时的运动轨迹，P、Q是这条轨迹上的两点，据此可知：（）A．P点的电势高于Q点的电势 B．该质点在P点具有的电势能比在Q点具有的电势能大C．该质点通过P点时的动能比通过Q点时大 D．该质点通过P点时的加速度比通过Q点时小8、如图所示，在两个固定电荷+q和﹣q之间放入两个原来不带电的导体，1、2、3、4为导体上的四个点，在达到静电平衡后，各点的电势分别是φ1、φ2、φ3、φ4，则（）A．φ4＞φ3＞φ2＞φ1 B．φ4=φ3＞φ2=φ1 C．φ4＜φ3＜φ2＜φ1 D．φ4=φ3＜φ2=φ1二、多项选择9、下列各量中，与检验电荷无关的量是（）10、如图所示，A、B、C为等量异种电荷产生的静电场中的三个等势面，已知三个等势面的电势关系为φA<φB<φC。

实验三电磁学实验实验目的：电磁学是中学物理教学中难点最突出部分之一.应用下列实验演示对培养中学教学能力，提高中学生对电磁学物理量的感性认知和促进中学生物理思维的理性飞跃都非常有益.仪器、用具及原理：详见下面各实验内容.实验过程：一、等势线描绘实验演示（一）实验目的：本实验仪器是供高中物理学中，“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的学生实验用.实际测绘静电场的等势线是较困难的，本实验仪器采用稳恒电流场模拟静电场的方法来描绘等势线.用灵敏电流计检测出一组等势点，然后将这些等势点用光滑曲线连接起来，就描绘出了等势线.（二）实验仪器：1.等势线描绘实验器底板（一块）2.圆柱形电极（两只）3.接线柱（一对）4.探针（表棒一对）5.接线叉连线（两根）6.导电纸（标准规格）5张7.复写纸（标准规格）10张8.白纸（标准规格）50张. （三）实验准备：本实验仪器与J0400灵敏电流计和J1202系列学生电源配合使用.1.把实验仪器底板放正，旋下底板上的接线柱冒，并取下电极圈.2.将打好孔的白纸、复写纸、导电纸依次套进接线柱螺杆内，放平.3.将电极圈套入螺杆.4.将接线柱帽旋入螺杆，同时把接线叉嵌入，然后把柱帽旋紧使电极与导电纸接触良好.（图3-1）5.将接线叉另外两个头分别接入J1102学生电流直流稳压6V档.（也可使用干电池组等直流电源3V —6V）6.将两根探针的接线叉接入J0409灵敏电流计（一）接线柱和G1接线柱（注意：不可接入G0柱，以免损坏表头）7.在两电极之间，均匀的在导电纸上取5个小点，作为实验基准点（A、B、……E）图3-1 实验器安装图图3-2 （四）实验步骤：1.实验仪器安装完毕，检查一下是否有接错和松动之处.2.检查无误后，开启J1202电源开关，提示灯发光，表示电路接通. 接线柱螺杆底板1371383. 将一根探针放在基准点A 上，用另一根探针针尖在该点附近找寻与A 等势的点，电流表指针偏转越小，就越接近要找的点，如找到基本一点A 1，指针无偏转，处于0位，就把探针用力扎一下，白纸上便留下了与A 等势的点A 1.4. 用相同的方法可找出A 2A 3……A 8等七个点，这样试取出一条等势线的点.5. 把探针从A 移到B ，参照上述方法找出与B 等势的B 1B 2……B 8.6. 依次类推，共找出五条等势线的点（图3-2）.7. 切断电源，取出白纸，分组把点用光滑曲线连成一条条等势线.8. 按本法画出的等势线是不封闭的要描绘封闭的等势线应在电极附近取基准点（注意：不要将探针直接碰电极，以免损坏表头）.（五）注意事项1．实验前，应仔细阅读说明书，按步骤实验. 2．实验结束，立即断开电源，以免短路.3．电极与导电纸应接触良好，特别注意将接线柱帽旋紧，保证实验质量. 4．用探针测量时，要用探针针尖与导电纸接触.所以最好使探针表杆与纸面垂直. 5．灵敏电流计G1档，可在表棒上串联一只2K 电阻以保护表头. 6．每次实验要更换白纸一张.7．导电纸可多次使用，但不应褶皱、破损.二、电桥演示实验（一）1. J2363型直线电桥，供中学物理学生分组的演示实验用.2. 主要结构条件：电阻丝、刻度尺、滑键、支架.3. 工作条件：环境温度 10～+40℃，相对湿度不大于85%.4. 使用本电桥测电阻阻值误差≤2%.5. 对结构元件的要求：电阻丝有效长度1000mm ，线径为不大于0.3mm 的锰铜丝.电阻丝的一端固定在刻度尺上，另一端有松紧调节装置. 刻度尺，要质地均匀平直，无痕迹，无裂缝，有效刻度1000mm. 滑键，滑块用无色透明塑料制成，能灵活滑动.按键用指针式，位于滑块中间，用厚0.2～0.4mm 锡磷青铜皮制成. 支架，金属制品，梯形结构.6. 检验阻值测量误差≤2%测试方法：用误差不大于0.5%的电阻，灵敏度不低于100μA 的检流计及滑线变阻器连接成如下电路：图中：1L 、2L 为桥臂长度；K 为电键；0R 为已知电阻；R X 为待测电阻；P R 为滑线变阻器； E 为直流电源.根据每次测试中1L 和2L 的读数，按公式x R =（2L /1L ）0R 算出的x R 值（G 表为0），误差应≤2%，测试顺序按表3—1.139表3—1：三、电桥演示实验（二）1. J2364型直线电桥，供中学物理学生分组的演示实验用.2. 主要结构条件：电阻丝、刻度尺、滑键、支架.3. 工作条件：环境温度 10～+40℃，相对湿度不大于85%.4. 使用本电桥测电阻阻值误差≤2%.5. 对结构元件的要求：电阻丝有效长度500mm ，线径为不大于0.3mm 的锰铜丝.电阻丝的一端固定在刻度尺上，另一端有松紧调节装置.刻度尺，要质地均匀平直，无痕迹，无裂缝，有效刻度1000mm.滑键，滑块用无色透明塑料制成，能灵活滑动.按键用指针式，位于滑块中间，用厚0.2～0.4mm 锡磷青铜皮制成.支架，金属制品，梯形结构.6.检验阻值测量误差≤2%测试方法：用误差不大于0.5%的电阻，灵敏度不低于100μA 的检流计及滑线变阻器连接成如下电路：图中：1L 、2L 为桥臂长度；K 为电键；0R 为已知电阻；R X 为待测电阻；P R 为滑线变阻器； E 为直流电源.根据每次测试中1L 和2L 的读数，按公式x R =（2L /1L ）0R 算出的x R 值（G 表为0），误差应≤2%，测试顺序按表3—2.表3—2：四、保险丝作用演示（一）实验目的：保险丝作用演示器是根据教学仪器研究所颁发的《中学理科仪器补充配备目录》的要求而设计制作的.能演示初中物理学有关保险丝的所有实验，还有本仪器还可以作初中电子中演示强度跟电压的关系实验装置（人民教育出版社初中物理第二册P157）.做到一物多用.（二）实验仪器：仪器由主机板和支架组成，如图3-5.主板，可装三根不同的导线，以备实验的需要而选用，所以用的导线为φ0.5mm康铜丝一根，φ0.3mm 康铜丝一根，φ0.5mm铜丝一根.两端按接线仪的导线6根（2长4短）.左侧装三只12V 21W汽车灯泡三只可旋下或装入，以控制线路上电流的大小，三只灯泡是并联的.电源：用教学电源，教学电源中有14V、6A、AC档，只要导线材料及粗细选配恰当，不必自备电源，且14V电源安全，实验没有危险.（三）实验步骤：1．导线都有允许通过的最大电流强度的实验：灯泡两导线接D、F；C、E接教学电源14V，当电灯是一只时，看不出什么现象，当接三只电灯时φ0.3mm 康铜丝发热.如套以塑料、塑料做融化现象，如导线从D改到B，因康铜丝线径粗，只有微微发热，说明导线因材料不同或线径不同都有规定的最大电流强度.2．短路极其危害性用一16股的短铜导线接到D、F点，电流直接接通铜导线，因线路无负载，铜丝起短路的作用，电流大增，致使φ0.3mm康铜丝烧红，甚至引起火灾.3．保险丝的保护作用D、F二点该接一段保险丝（φ0.35mm以下），也是引起了短路，保险丝熔断，对电路起了保护作用.4．保险丝选用原则：用1mm的保险丝接到D、F二点，因0.3mm的康铜丝电阻有3Ω，14V的电压，即使短路最大电流还不到4A而1mm保险丝熔断电流有12A，保险丝不能熔断，保险丝不能起保护作用.（四）注意事项：φ0.3mm康铜丝应距主板远一些，以免主板烧坏.所用电源电压14V，对人身是安全的，但日常生活上，用的是220V的交流电，人身触摸到是很危险的，操作时必须切断电源，告戒同学所谓保险丝，实际上对人身是不保险的，保险丝叫熔断丝更确切.上述实验，可以用教学电源（应有AC、14V、6A档）的开关，有条件的实验室，可以串联接单刀单掷开关.以便操作，但必须告戒同学，用带电220V的电源时，这种开关是不能使用的，否则就有触电的危险.140五、静电实验演示（一）实验目的：１．掌握静电原理，研究静电演示成功关键.２．掌握多功能静电演示仪、韦氏感应起电机及范氏起电机的构造和使用方法.３．掌握配合课文讲解和演示实验相结合，深入浅出的教学方法.（二）实验仪器：多功能静电演示仪（或辅助以静电实验用具箱部分用具、韦氏感应起电机及范氏起电机）（三）实验内容：（有些实验见实验参考图3-6）1.摩擦起电：［原理］两物体摩擦相互会带上不同种电荷.［步骤］（1）丝绸与玻璃棒、毛皮与胶棒摩擦，在静电计或验电器的金属杆上验证玻璃棒和橡胶棒分别带正、负不同种电荷.（2）同一种物体与不同物体摩擦，在静电计或验电器的金属杆上检验它们是否带电和所带电荷种类是否相同以及分别带哪种电荷.（例如：薄纸与有机玻璃、薄纸与塑料棒摩擦）2.感应起电［原理］带电体移近静电计上锌板或验电器金属球时，引起其电荷重新分布.［步骤］（1）利用静电感应使静电计上锌板或验电器顶端的金属球带电.一带电体移近静电计上锌板或验电器顶端的金属球，因感应而使其获得负电，远端箔片上就获得正电.在带电体未移开前，用手指接触一下静电计上锌板或验电器的金属球，使其接地，箔片上的正电荷经人体入地（或者说正电荷被从地上经人体而导入的负电荷所中和），箔片合拢.手移开，箔片仍合拢.再移开带电体，静电计上锌板上或验电器金属球的负电荷重新分布在箔片和球或板上，箔片又张开.感应使静电计或验电器带上了原带电体上相反的电荷.（2）利用静电感应现象使枕形导体带电将两只静电计分别与一对枕形导体的两端连接起来，开始时，枕形导体彼此接触，且不带电.当把一个带电（电量大些）金属球移近时，发现由于静电感应，两只静电计指针都张开到相同的角度.移开带电金属球后，静电计指针又都合拢.若先将两枕形导体分开，然后再移去带电金属球，则两个静电计上的感应电荷就不能中和，仍张开相同角度，此时两只静电计上带异种电荷.（3）起电盘感应起电用一块绸子或毛皮，急剧地摩擦绝缘圆板，摩擦的时间要比用起电棒稍长些，用验电器确定绝缘圆板所带电荷的正负（例如带正电）.然后手持验电器的铝圆板的绝缘杆，将铝圆板尽可能近地靠近绝缘圆板上方，由于静电感应作用，铝圆板靠近绝缘板的一面带负电，向外的一面带正电.用手接触向外的一面，其正电荷被中和.移开手指，再将铝板提起，铝板就带上负电（在验电器上可以显现）.起电盘是用感应起电的方法来取得电荷的一种装置，它比摩擦起电能得到较多的电荷（也可以在验电141器上比较）.3.摩擦起电的两物体分别产生等量异种电荷的演示［原理］两物体摩擦相互会带上不同种电荷.［步骤］（1）用有机玻璃和聚乙烯（或丙烯）塑料制成的两块长方形板，二板相互摩擦，有机玻璃板带正电荷，聚乙烯板带负电荷，分别放入空心球内（或筒内），（空心球联在静电计的上部）则静电计指针都张开一定角度，移出空球时，指针张角变为零，说明各板都带有电荷，且发生了静电感应现象.（2）当把两板（不接触）同时放在空心金属球内，则静电计指针不张开，抽出任一板，指针又张开，说明两板带有等量异种电荷.（注意：两板摩擦后要快速分离）.4.带电体间相互作用［原理］带同种电荷相互排斥，异种电荷相互吸引.［步骤］（1）把涂敷银导电漆的两个乒乓球用尼龙绳分别悬挂在两个绝缘支架上.使两球几乎接触，用带电的有机玻璃棒从两球中间接近两球时，两球被吸引，与棒接触后球带同号电荷，两球开始脱离棒并相互排斥（同号相斥）.（2）再将两球架分开5厘米左右，分别带正电荷，再移动电荷使它们互相靠近，直到它们相互吸引为止（异号相吸）.5.静电场对水流作用［原理］静电感应下，异号电荷相互吸引.［步骤］让带电的有机玻璃接近一束细水流时，由于静电感应，最靠近有机玻璃棒的那一部分将带上与棒异号的电荷，异号电荷相互吸引的结果，出现了水流被吸向带电的有机玻璃棒的现象.6.电力线分布［原理］同种电荷相排斥，异种电荷相吸引.电力线描述电场强弱、方向.［步骤］（1）演示点电荷电力线的形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将一个验电羽接上高压电正（或负）极，丝线因带同种电荷互相排斥而散开.或用导线将验电羽的金属杆与感应起电机的一根放电杆连接起来，起电后，丝线因带同种电荷互相排斥而散开.（2）演示两个异种电荷的电力线形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将两个验电羽分别接上高压电正、负极，丝线散开且相互吸引.或将两个验电羽分别用导线连接到感应起电机的两根放电杆上.摇动起电机手柄，起电后，丝线散开且相互吸引.（3）演示两个同种点电荷的电力线形象在多功能静电演示仪的绝缘杆上将两个验电羽分别接上高压电正（或负）极，丝线散开且相互排斥.142或将两个验电羽分别用导线连接到感应起电机的两根放电杆上.摇动起电机手柄，起电后，丝线散开且相互排斥.演示电力线的另一种方法是将头屑撒入盛有蓖麻油的玻璃（或有机玻璃）容器中，并置入所需形状的电极.用静电高压电极或起电机使电极带电，头发屑将在电场中排列、显示出电力线的形象.使用投影仪效果好.7.电荷分布于导体的外表面（法拉弟冰桶实验）［原理］电荷分布于导体的外表面［步骤］将一金属网杯倒置于静电计金属杆上，首先使金属网杯带电，静电计张开一个角度，当用验电球接触金属网杯内表面时，静电计指针不动，但当验电球接触金属网杯外表面时，由于有电荷移至验电球上，所以静电计指针角度变小，证明了电荷分布于导体的外表面.8.电荷表面密度分布和电位［原理］导体表面曲率大，电荷密度大.各处电位相同，导体表面是等位面.［步骤］由圆锥、圆柱组成的导体带电时，表面各处的丝须张角（待做）各不相同，在尖端处（表面曲率大）张角最大，曲率小的地方，丝须张角也小，在平坦处张角很小，在凹处（曲率为负）张角几乎为零.张角大小可表明丝须带电量的多少，又由于丝须长短粗细都相同，因此张角的大小也表明该处电荷面密度大小.再用带绝缘柄的金属小球（小球与静电计用导线相连）在导体表面各处移动时，静电计指针张角不变，表明尽管导体表面各处面电荷密度不同，但各处的电位是相同的，即导体表面是等位面.9.尖端放电［原理］尖端放电使空气电离，与风针带电荷同号的正（负）离子被针尖排斥，使针得到反冲而旋转；负（正）离子被吸引，正负离子中和后又带正（负）电荷而被针尖排斥也使风针得到反冲而旋转.［步骤］在绝缘架上插上顶针、其上装风针，接上正极（或负极）高压电时，风针便高速旋转（电风车）.注意：电风车如果不旋转（或较慢）检查顶尖头部是否变圆，要重新磨尖.10.电风转筒（静电电动机）［原理］空气被电离与电极电荷同号的离子被排斥，被喷射到转筒表面，使转筒得到一力矩而旋转.［步骤］一顶针上顶着一个能自由旋转的电介质转筒，其两侧对称地各放置一个排针，并分别与高压静电源两极相联，通电时筒可高速旋转.11.电风吹焰［原理］带电的尖端处电荷密度最大，其附近场强最强，因此尖端附近空气被电离，与尖端电荷同号的离子受到排斥飞向远方形成“电风”，与尖端电荷异号的离子受到吸引而趋向尖端与尖端电荷中和又带上同号电荷后受到排斥，飞向远方，也形成“电风”.［步骤］在多功能静电演示仪上使针形导体带电，能把放在尖端前方的蜡烛火焰吹向一边，甚至吹灭.（可手143144持蜡烛，使火焰靠近放电尖端）.或用导线使尖形布电器与起电机的一杆相连.在尖端的前方放一支燃着的蜡烛.摇动起电机手柄，可以看到蜡烛的火焰被吹向一边.12. 避雷针原理［原理］尖端电荷密度大，处在高压场中发生放电现象；球面电荷分布均匀处在高压场中不发生放电现象.［步骤］在极板上开二个孔，装上顶尖和一个带金属柄球（φ=2cm ）（二者长度相同）二极板通高压电时，顶尖发出嗤嗤声，不发生劈劈叭叭打火声，当搬倒顶尖时，同样条件下，就发生打火声，演示了避雷针原理.13. 静电屏蔽［原理］在电荷平衡时，导体内部的电场强度等于零. ［步骤］当带正电的有机玻璃棒接近静电计上部金属球时，指针有一很大张角.如球外套一接地的金属球网时（与球不接触），无论带正电的有机玻璃棒靠得多近，甚至与金属球网接触，指针也不张开，演示了静电屏蔽现象.14. 平行板电容器和外力克服电场力作功变为静电场增量［原理］平行板电容器所带电量、电势差的关系：Q=CV ；电容、介质、间距、相对面积的关系：0rSC dεε=. 外力克服电场力作功变为静电场能增量，根据0rSC dεε=知d 增加，C 减小，而Q 不变.根据静电能量公式：W=(1/2)QV=(1/2)CV 2可知，C 减小（一次方），V 增加（二次方），因此电场能W 增加了.（或由W=（1/2）VQ 知：Q 不变，V 增加，因此W 增加了）.［步骤］（1）可演示0rSC dεε= 、Q=CV 关系（Q 不变）.用手指轻触铝板，用丝绸摩擦过的有机玻璃棒使锌板带正电后，手指再离开铝板，此时静电计指针有一张角α（Q 不变），当：①S 改变：使铝板绕轴转动一个角度，使两板重迭面积S 减小，则指针张角变大.这是因为Q 不变，而S 变小，C 变小，据Q=CV 知，V （两板间电势差）变大的结果.②d 改变：沿滑道向外拉铝板，d 增加，指针张角α变大.这是因为Q 不变，d 增大而C 变小，据Q=CV ，则V 变大的结果.③r ε改变：把厚木板加入两金属板间，则指针张角α变小.这是因为Q 不变，加入木板使r ε变大，C变大.据Q=CV ，则V 变小的结果.(2) 外力克服电场力作功变为静电场能增量：两平行金属板带电后，向外拉活动板，可见到静电计指针张角变大，表明两板间电势差增大.15. 静电乒乓［原理］在高压电场中，轻物体带电前、后受电场力作用.［步骤］用丝线挂一镀金属膜的乓乒球，置于具有较高电势差的两金属板间（球放入锌板和铝板间，再将两板接正、负极），可见球受力情况，稍向一板加力见球在两板间来回迅速运动，演示静电乓乒现象.16.静电植绒原理［原理］轻小物体带电后，在电场中受电场力作用.［步骤］将植绒盒插在横梁支架上，高压输出端正负极分别联在盒的上下两极，开启高压电后，可看到盒内绒毛（或纸悄）上下跳动.如果在上极板上涂上粘接剂，就会形成所需要的象刺绣似的纺织品，这就是“静电植绒”原理.利用这种原理，可进行静电除尘，静电喷涂，静电摄影、静电复印等工作.注意：一次实验后，必须放电.禁止在未放电时换接正负极，否则会发生过电和损坏仪器.17.电介质的极化[原理]电介质模型在高压静电场中铝丝的静电感应和石蜡的极化使每个极子两端带有等量异号电荷，形成电偶极子，在电场中受力矩作用.[步骤]每根竖直的细丝线上系着四个电偶极子，模拟的偶极子是直径约为1毫米、长约2.5—3厘米的铝丝，铝丝两端各包有绿豆大小的枣核石蜡，（避免铝丝尖端放电，可对周围空气的干扰增加稳定性）把电介质模型放入高压静电场（即：将锌板、电偶极子和铝板依次放在绝缘架上，锌板接正极、铝板接负极.），电偶极子在电场中受力矩作用.18.静电除尘[原理]玻璃筒内靠近轴处电场较强，空气分子在强电场中电离，形成正负离子，这些离子又与烟粒相遇，使烟分别带上正负电荷，在电场力作用下，沉积在玻璃筒壁和中心铜线上.[步骤]把一个玻璃筒固定在一个有抽板的木盒上，玻璃筒的外面稀疏地绕以铜线作为一极，圆筒上端有开口的端盖中心固定一金属丝作为另一极，将玻璃筒内外铜线分别与高压电源两极相联（尚未接通电源）将木盒内油布条（或木悄）点燃，放入木盒中，看到浓烟从玻璃筒内袅袅上升自顶端逸出，当接通电源时，玻璃筒顶端即刻停止冒烟.使用一段时间后，玻璃筒内壁需要用酒精清洗.除尘装置或是用金属壳验电器改装而成的.中间金属杆做为一个电极，金属壳做为另一个电极.将两电极分别接到起电机放电杆上，点燃香头，放在底座上，待烟较浓时，摇起电机手柄，浓烟迅速消失.静电有着广泛的应用.这里用一简单装置说明工业上的除尘器的作用.19.光电效应：［原理］在紫外光照射下，金属表面释放出电子（光电子）的现象.［步骤］把锌板插入绝缘架的金属柱上，然后依次放上铝网、紫光灯.首先使铝网带正电.（一般用丝绸擦过的有机玻璃棒使网带正电）.（1）当高纯锌板不带电时，用紫外光照射（不要直视；开灯时间为10秒内.）锌板（用细砂纸擦光的）表面，指针迅速张开（张角约40度角左右）.据光电效应理论，锌板在紫外光照射下应有光电子被145击发出来而带正电，经验证锌板确已带正电，验证了光电效应理论.（2）当使锌板带负电（首先使网带正电，再用手指尖轻轻触锌板，使锌板正电消失，然后再使其带负电）再用紫外线照射时，则指针张角逐渐减小直到闭合，而后又张开一定角度，经验证锌板已带正电.据光电效应理论，这是因为锌板在被击发出光电子过程中负电荷减小，待负电荷释放完毕时，指针张角为零，而锌板继续释放光电子则指针又张开一个角度而带正电.再一次验证了光电效应理论的正确性.注意：此步骤的完成需调整灯、网、锌板间的间距.太近时，指针还未合拢就张开；太远时过程缓慢，所以间距要适当（一般锌板与网距约4厘米，网与灯相距约6厘米较合适），效应才明显.（3）当使锌板带少量正电（指针张角约30度角左右为宜），光照射时，指针继续张大，经验证锌板带正电.说明锌板在紫外光照射下有光电子发射，再一次验证了光电效应理论.说明：上述实验中（2）效果明显，（1）（3）由于锌板表面氧化等原因效果不明显.20．玻璃隔紫外线作用[原理]玻璃有吸收紫外光的作用（隔紫外光的作用）.[步骤]在紫外灯和网间放置一玻璃板，做实验19（光电效应），指针均不动.（四）注意事项1．电风车如果不旋转（或较慢）检查顶尖头部是否变圆，要重新磨尖.2．一次实验后，必须放电.禁止在未放电时换接正负极，否则会发生过电和损坏仪器.3．用紫外光照射不要直视；开灯时间为10秒内.4．调整灯、网、锌板间的间距，太近时，指针还未合拢就张开；太远时过程缓慢，所以间距要适当（一般锌板与网距约4厘米，网与灯相距约6厘米较合适），效应才明显.5．静电高压输出端不应长时间短路.6．静电学的演示实验受环境的影响，准备演示实验时充分考虑当时、当地条件，特别是清洁及干燥程度，并反复操作确保成功.7．对实验中可能出现的似乎“反常”的现象应有所准备.8．使用范德格拉夫起电机时要注意安全.使用范氏起电机应注意的问题A．保持皮带与带轮的干燥.这个因素对起电机的起电能力影响最大.可点亮灯泡，来防止温度的增加.B．由于金属球带电后，电压非常高，所以人体不要在高压情况下靠近金属球，以免在人体与球壳之间产生放电现象一般应保持二者之间有50cm以上的距离.C．当电机停止转动之后，也不能用手直接去接触球壳，因为此时球壳上仍有残留电荷，导电之后方能接触球壳.D．支撑球壳的有机玻璃电极支柱表面电阻很高，若表面被油脂指纹、灰尘等污染，可能就会在此处发生放电现象，影响球壳电压上升.当表面被污染时，可用纯酒精棉擦洗，干后用软布擦一次.E．做为电极的金属球壳，要经常保持表面清洁，应注意不要磕碰它.146。

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。

高中物理实验基本知识（一）常用实验原理的设计方法1．控制变量法：如：在“验证牛顿第二定律的实验”中，加速度、力和质量的关系控制。

2．理想化方法：用伏安法测电阻时，选择了合适的内外接方法，一般就忽略电表的非理想性。

3．等效替代法：验证力的平行四边形定则4．模拟法：当实验情景不易创设或根本无法创设时，可以用物理模型或数学模型等效的情景代替，尽管两个情景的本质可能根本不同。

“描绘电场中的等势线”的实验就是用电流场模拟静电场。

5．微小量放大法：微小量不易测量，勉强测量误差也较大，实验时常采用各种方法加以放大。

卡文迪许测定万有引力恒量，采用光路放大了金属丝的微小扭转；（二）常见实验数据的收集方法1．利用测量工具直接测量基本物理量2．常见间接测量的物理量及其测量方法有些物理量不能由测量仪器直接测量，这时，可利用待测量和可直接测量的基本物理量之间的关系，将待测物理量的测量转化为基本物理量的测量。

．．使用注意事项：一般不同的仪器在使用中都有其特殊的要求，以下几点要特别注意：⑴天平在进行测量前应先调平衡。

⑵电磁打点计时器所用电源要求为4～6V的交流电源。

⑶多用电表的欧姆档每次换档后要重新调零，被测电阻要与电路断开，使用完毕要将选择开关转至交流电压最高档或“OFF”档。

⑷滑动变阻器、电阻箱和定值电阻使用过程中要考虑其允许的最大电流。

滑动变阻器采用限流接法时，滑动触片开始应位于变阻器阻值最大的位置；滑动变阻器采用分压接法时，滑动触片开始应位于分压为零的位置。

⑸电阻箱开始应处于阻值最大状态，调整电阻箱的阻值时，不能由大到小发生突变，以免因为阻值过小而烧坏电阻箱。

不需要估读的测量仪器：游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读；欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。

⑴游标卡尺的读数：游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1mm)，和游标尺两部分组成。

按照游标的精度不同可分为三种：（a ）10分游标，其精度为；（b ）20分游标，其精度为；（c ）50分游标，精度为。

实验十静电场中等势线的描绘第一关：基础关展望高考基础知识〔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、导线假设干、木板.〔四〕实验步骤〔1〕安装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〔以下图〕.第二关：技法关解读高考解题技法一、如何判断探针的移动方向技法讲解在寻找某一点的等势点时，假设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.典例剖析例1如下图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. 解析：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．答案：向左二、实验注意事项技法讲解(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.典例剖析例2在“描绘电场中平面上等势线”实验中，配备了以下器材，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解析：A选项不符合静电场的要求．C选项电压太大，会烧坏电源和电表．D选项中的电压表分流会影响电流场的分布．一般不采用．E选项中的量程太大，灵敏度不高.故选BF．答案：BF三、实验误差分析技法讲解〔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.1cm的磨平铜柱两只.典例剖析例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〕假设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〕假设有几种输出电压的直流电源供选用，应选用〔〕A. VB.6.0 VC.12 V〔3〕假设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.解析：〔1〕为提高灵敏度，应选A.(2)选直流低压电源，应为B.(3)大.答案：〔1〕A〔2〕B〔3〕大第三关：训练关笑对高考随堂训练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，如下图，假设发现电表的指针发生了偏转，该同学移动E2的方向正确的选项是()A.假设电表的指针偏向正接线柱一侧，E2向右移动B.假设电表的指针偏向正接线柱一侧，E2向左移动C.假设电表的指针偏向负接线柱一侧，E2向右移动D.假设电表的指针偏向负接线柱一侧，E2向左移动解析：由题设知：当电流从正接线柱流入电表时，指针偏向正接线柱一侧，所以A、B 选项中电流是从正接线柱流入电流表的，即电流从2基准点流进探针E1，流经电流表，从E2探针流出，故2基准点的电势高.又因为A电极柱接电源正极，所以探针E2应向高电势处移动才可能找到2基准点的等势点，即向左移动.C,D选项中电流是从负接线柱流入电流表的，即电流从探针E2流入电流表从E1探针经基准点2流出，故基准点2的电势低，所以探针E2应向低电势处移动才可能找到2基准点的等势点，即向右移动.答案:BC2.本实验中,为了确定等势点可以选用以下哪些电表〔〕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解析：可以用电压表,但零刻度在左端,A选项错.答案：C3.如下图,A\,B是两个电极,a,b,c,dⅠ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.向右移动解析：此时说明探针Ⅱ电势低于探针Ⅰ电势,根据电流的接法及实验的要求,探针Ⅱ应由P向右移动,D选项正确.答案：D4.在描绘电场中等势线的实验中，有如下一些操作步骤：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；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,并复印在白纸上如下图；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，即可找出许多等电势点；G.闭合电键.上述步骤合理操作顺序为.答案：CDAEGF5.如下图，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.答案：如以下图所示6.某同学在做“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验时进行如下操作：A.把外表镀有一层金属薄膜、固定着两个螺杆并画有坐标格的玻璃板平铺在塑料上B.将两个圆柱形电极A、B分别套在螺杆上，并用螺母拧紧，保持与金属膜的良好接触C.取电源电压约为6 V，把电极A、B分别与电源的正负极相接，作为正、负电荷D.在两个电极的连线上选取间距大致相等的a、b、c、d、e五个点作为基准点，从一个灵敏电流表的两个接线柱引出两个探针，将左手拿着的探针压在a点处，在两电极连线的某一侧距此基准点约1 cm处再选一个点，在此点将右手中的探针跟导电膜接触，找到需要的一个点a1，在这个基准点的两侧，共探测出1到2个等势点.并用同样的方法，探测了另外b、c、d、e四个基准点的等势点E.将等势点用水彩笔画在玻璃棒上(1)指出在以上的操作中，错误或不完善的步骤，并给出正确操作或补充.〔2〕实验中，为了减小实验误差，应进行的操作是〔〕A.应使圆锥形电极与导电纸〔或导电膜〕接触良好B.如果空心圆柱电极内径较大，容易发生与连接螺栓接触不良的故障，其引出线应用接线叉而不用鳄鱼夹C.用电压表代替灵敏电流计，实验误差更小解析：鳄鱼夹的接触面积小，空心圆柱电极内径变大时用接线夹，可防止发生与连接螺栓接触不良的故障.电压表的灵敏度低，用灵敏电流表，可以找到相距较近的两个等势点.答案：〔1〕A.使镀有金属膜的一面朝上B.使两个电极间距大约为10 cmD.共探测出4到8个等势点E.将一张白纸扣在玻璃上，使墨迹印在纸上，或将各点描在透明的白纸上〔2〕AB点评：接线叉的接触面积大于鳄鱼夹，灵敏电流表的精确度大于电压表，这是电学常识，尽管这道题的难度不大，但如果考生不重视实验，不去实验室亲自操作，是不会解答此题的.。

高中物理电学实验题总结一、选择题I=300μA,内阻R g=100 Ω，可1. 图示为简单欧姆表原理示意图，其中电流表的偏电流R变电阻R的最大阻值为10 kΩ，电池的电动势E=1.5 V,内阻r=0.5 Ω，图中与接线柱A相连的表笔颜色应是色，接正确使用方法测量电阻R x的阻值时，指针指在刻度盘的正中央，则R x= kΩ.若该欧姆表使用一段时间后，电池电动势变小，内阻变大，但此表仍能调零，按正确使用方法再测上述R x其测量结果与原结果相比较（填“变大”、“变小”或“不变”）。

2.某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池。

该同学想测量一下这个电池的电动势 E 和内电阻r，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱（最大阻值为9.999Ω，科当标准电阻用）一只电流表（量程R I=0.6A,内r=Ω）和若干导线阻0.1g①请根据测定电动势E内电阻r的要求，设计图4中器件的连接方式，画线把它们连接起来。

靠他网网址：靠他网微信号：kaotawangdayi 咨询电话：4000-498-809②接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R，读处与R对应的电流表的示数I,并作记录当电阻箱的阻值 2.6R=Ω时，其对应的电流表的示的倒数1 I ;数如图5所示。

处理实验数据时首先计算出每个电流值I再制作R-1I坐标图，如图6所示，图中已标注出了（1,RI）的几个与测量对应的坐标点，请你将与图5实验数据对应的坐标点也标注在图6中上。

③在图6上把描绘出的坐标点练成图线④根据图6描绘出的图线可得出这个电池的电动势E= V,内电阻r=Ω。

）3. 某同学利用多用电表做了以下实验：（1）使用多用电表测电阻，他的主要实验步骤如下①把选择开关扳到“×100”的欧姆挡上；②把表笔插入测试插孔中，先把两根表笔相接触，旋转欧姆调零旋钮，使指针指在电阻刻度的零位上；③把两根表笔分别与某一待测电阻的两端相接，发现这时指针偏转较小；④换用“×10”的欧姆档，随即记下欧姆数值；⑤把表笔从测试笔插孔中拔出后，就把多用表放回桌上原处，实验完毕。