《2013届高考物理核心要点突破系列课件：第13章 《实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线》(选修3-1)(精品).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2013届高考物理核心要点突破系列课件：第13章 《实验：用描迹法画出电场中平面上的等势线》(选修3-1)(精品).ppt（27页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、第十一第十一节节实验实验：用描迹法画出：用描迹法画出电场电场中中平面上的等平面上的等势线势线目目标标概概览览学学习习目目标标：1.知知道道本本实实验验的的实实验验原原理理及及所所需需器器材，了解材，了解实验实验注意事注意事项项2学学会会正正确确探探测测等等电电势势点点的的方方法法，掌掌握握实实验验操作操作过过程程3通通过过利用灵敏利用灵敏电电流流计计探探测测等等势势点，培养学点，培养学生生实验实验操作能力；通操作能力；通过设计过设计其他其他电场电场的模的模拟问拟问题题，培养知，培养知识识迁移能力迁移能力重点重点难难点：点：1.重点：了解用恒定重点：了解用恒定电电流流场场模模拟拟静静电场电场的原
2、理；学会探的原理；学会探测测等等势势点的方法点的方法2难难点：利用灵敏点：利用灵敏电电流流计计探探测测等等势势点的方法点的方法.学法指学法指导导：1.掌握画等掌握画等势线势线的意的意义义得得电场电场线线的分布，的分布，进进而了解空而了解空间电场间电场的情况的情况2知道知道电电流流场场比作静比作静电场电场的原因，并体会的原因，并体会这这一基本思想一基本思想 核心要点突破核心要点突破课堂互动讲练课堂互动讲练随堂达标自测随堂达标自测第第十十一一节节实实验验：用用描描迹迹法法画画出出电电场场中中平平面面上上的的等等势势线线基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理基础知识梳理一、一、实验实验目的目的用描迹法
3、画出用描迹法画出电场电场中一个平面上的等中一个平面上的等势线势线.二、二、实验实验原理原理用平面用平面导电纸导电纸上的恒定上的恒定电电流流场场模模拟拟真空中的等量异种真空中的等量异种电电荷的静荷的静电场电场，当在，当在场场中与中与导导电纸电纸接触的两探接触的两探针针尖端的尖端的电电势势差差为为零零时时，与探，与探针针相相连连的的电电流表中流表中电电流流为为零零,图图13111从而可以通从而可以通过过探探针针找出找出电电流流场场中的等中的等势势点，并点，并依据等依据等势势点描出等点描出等势线势线(装置如装置如图图13111所所示示)三、三、实验实验器材器材学生用低学生用低压压直流直流电电源或源或
4、电电池池组组(约约6 V)，灵敏，灵敏电电流表，开关，流表，开关，导电纸导电纸，复写，复写纸纸，白，白纸纸，圆圆柱形柱形金属金属电电极两个，探极两个，探针针两支，两支，图钉图钉，导线导线若干，若干，木板木板四、四、实验实验步步骤骤1安装器材安装器材(1)在平整的塑料板上由下而上依次使白在平整的塑料板上由下而上依次使白纸纸、复、复写写纸纸、导电纸导电纸(将将导电导电面朝上面朝上)穿穿过过螺杆螺杆铺铺放，将放，将两个两个圆圆柱形柱形铜电铜电极极A、B分分别别套在螺杆上，并用套在螺杆上，并用螺母螺母拧紧拧紧(2)两个两个圆圆柱形柱形铜电铜电极极A、B相距相距为为10 cm，将，将电电极极A、B分分别
5、别与与6 V的直流的直流电电源的正、源的正、负负极相极相连连接，接，如如图图13112所示所示(3)将两个探将两个探针针分分别别接到接到电电流流计计的的“”“”“”接接线线柱上柱上2选选基准点基准点在在导电纸导电纸上画两个上画两个电电极的极的连线连线AB，在，在连线连线上上取大致相等的五个点作基准点，并用探取大致相等的五个点作基准点，并用探针针把它把它的位置复印在白的位置复印在白纸纸上上图图131123探探测测等等势势点点(1)接接通通电电源源，将将左左手手探探针针跟跟A、B连连线线上上某某一一基基准准点点相相接接触触，然然后后在在导导电电纸纸平平面面AB连连线线旁旁距距基基准准点点1 cm处
6、处轻轻轻轻移移动动右右手手探探针针，直直到到使使电电流流计计指指针针不不再再发发生生偏偏转转，用用探探针针把把这这一一点点位位置置复印在白复印在白纸纸上上 (2)按上一步按上一步骤骤的方法在的方法在这这个基准点两个基准点两侧侧逐步逐步由近及由近及远远地探地探测测得到得到48个等个等势势点点(3)按按同同样样方方法法，找找出出其其余余四四个个基基准准点点的的48个个等等势势点点4画等画等势线势线断开断开电电源，取出白源，取出白纸纸，根据五个，根据五个基准点的等基准点的等势势点画出五条平滑的点画出五条平滑的曲曲线线，如，如图图13113所示所示.图图13113核心要点突破核心要点突破一、注意事一、
7、注意事项项1灵敏灵敏电电流流计计宜宜选选零刻度在中央的一种，零刻度在中央的一种，电电源必源必须须是直流是直流电电源，最好是源，最好是稳稳恒恒电电源源电压电压宜宜选选6 V左右，不宜太小左右，不宜太小2在木板上在木板上铺纸铺纸的先后的先后(下上下上)顺顺序是白序是白纸纸、复、复写写纸纸、导电纸导电纸，并且，并且导电纸导电纸有有导电导电物物质质的一面的一面(黑色黑色)朝上，且两个朝上，且两个电电极和几极和几层纸层纸的相的相对对位置位置不不变变3电电极极与与导导电电纸纸的的接接触触应应该该良良好好，否否则则会会影影响响实验实验正常正常进进行行4在在探探测测与与某某一一基基准准点点电电势势相相等等的的
8、其其他他各各点点时时，与，与该该基准点相接触的探基准点相接触的探针针要固定不要固定不动动5寻寻找等找等势势点点时时，应应从基准点附近由近及从基准点附近由近及远远地逐地逐渐渐推移，不可以大跨度地移推移，不可以大跨度地移动动，以免，以免电势电势差差过过大，出大，出现电现电流表流表过载现过载现象象6绝绝不允不允许许将两探将两探针针分分别别同同时时触到触到电电极，以极，以防防烧烧坏坏电电流表流表7鉴鉴于于导电纸边缘处导电纸边缘处的等的等势线势线会会变变形，探形，探测测等等势势点不要靠近点不要靠近导电纸导电纸的的边缘边缘8导电纸导电纸上的上的导电导电物物质质很薄，很薄，寻寻找等找等势势点点时时,应应避免
9、探避免探针针在在导电纸导电纸上反复划上反复划动动，用点接触法，用点接触法，且保且保证证良好接触良好接触9描描绘绘的等的等势线势线必必须须是平滑曲是平滑曲线线，不，不应应画成画成折折线线二、二、误误差分析差分析1所所使使用用的的电电流流表表的的精精度度是是本本实实验验产产生生误误差差的的主主要要因因素素之之一一，因因此此，要要尽尽可可能能使使用用精精度度较较高的高的电电流表流表2电电极与极与导电纸导电纸是否接触良好也是本是否接触良好也是本实验产实验产生生误误差的主要因素之一，差的主要因素之一，对对此，安装此，安装电电极极时时要加以注意，可以在木板上要加以注意，可以在木板上垫垫35张张白白纸纸3导
10、电纸导电纸是否符合要求也是本是否符合要求也是本实验产实验产生生误误差差的主要因素之一，的主要因素之一，导电纸导电纸的的电电阻率阻率应选应选大于金大于金属属电电极的极的电电阻率才能使阻率才能使电电极本身成极本身成为为等等势势体；体；导电导电涂涂层层要均匀，要均匀，纸纸上上导电导电性才能一致，否性才能一致，否则则会使会使测绘测绘出的等出的等势线产势线产生畸生畸变变4圆圆柱形柱形电电极的大小也会极的大小也会给给本本实验带实验带来来误误差，差，圆圆柱形柱形电电极极应选应选一一样样大的且直径大的且直径约为约为1 cm的的.在在用用电电流流场场模模拟拟静静电电场场描描绘绘电电场场中中等等势势线线的的实实验
11、验中中,在在下下列列所所给给出出的的器器材材中中，应应该该选选用的是用的是_(用器材前的字母表示用器材前的字母表示)A6 V的交流的交流电电流流B6 V的直流的直流电电源源课堂互动讲练课堂互动讲练实验实验器材的器材的选选用及用及实验实验步步骤骤安排安排例例例例1 1C100 V的直流的直流电电源源D量程量程00.5 V零刻度在刻度零刻度在刻度盘盘中央的中央的电压电压表表E量程量程0300 A零刻度在刻度零刻度在刻度盘盘中央的中央的电电流流表表(1)在在实验过实验过程中，要把复写程中，要把复写纸纸、导电纸导电纸、白、白纸纸铺铺放在木板上，它放在木板上，它们们的的顺顺序序(自上而下自上而下)是：是
12、：_、_、_.(2)在在实验实验中，按下中，按下电键电键，接通，接通电电路若一个路若一个探探针针与基准点与基准点O接触，另一个探接触，另一个探针针已分已分别别在基在基准点准点O的两的两侧侧找到了找到了实验实验所需所需要的两点要的两点a和和b，如，如图图13114所示，所示，则则当探当探针针与与a点接触点接触时时，电电表的指表的指针应针应_(填填“左左偏偏”、“指零指零”或或“右偏右偏”)图图13114【解析】【解析】本本题题主要考主要考查查等等势线势线描描绘绘的的实验实验原原理因理因为为直接描直接描绘绘静静电场电场中的等中的等势线势线是很困是很困难难的，但由于静的，但由于静电场电场和恒定和恒定
13、电电流的流的电场电场遵循的遵循的规规律相似，所以本律相似，所以本实验实验是用在是用在导电纸导电纸上形成的恒上形成的恒定定电电流流场场模模拟拟静静电场电场来做的，所以来做的，所以应选应选6 V左左右的直流右的直流电电源另外，本源另外，本实验实验是通是通过检测过检测是否是否有有电电流来判断两点流来判断两点电势电势是否相等的，并且是否相等的，并且电电流流非常微弱，所以非常微弱，所以选选灵敏灵敏电电流表流表.(1)要构成要构成闭闭合回路，必合回路，必须须把把导电纸导电纸放在最上放在最上面，并使它与面，并使它与电电源两极接触良好另外要把探源两极接触良好另外要把探针测针测得的点复印在白得的点复印在白纸纸上
14、，所以第二上，所以第二层层放复写放复写纸纸，白，白纸纸放在最下面放在最下面(2)由于由于a和和b是基准点是基准点O两两侧侧已找到的已找到的实验实验所需所需的点，的点，说说明明a和和b与与O点是等点是等电势电势的两点，没有的两点，没有电电流通流通过过，所以，所以电电流表指流表指针针指零指零【答案】【答案】BE(1)导电纸导电纸复写复写纸纸白白纸纸(2)指零指零【思【思维维升升华华】本本实验实验利用灵敏利用灵敏电电流表指流表指针针的的偏偏转转情况可以判断情况可以判断电场电场中两点中两点电势电势的高低，根的高低，根据两等据两等势势点点间间不会不会产产生生电电流的流的规规律可知，当律可知，当电电流表的
15、指流表的指针针不偏不偏转时转时，跟，跟电电流表相流表相连连的探的探针针的的两点两点电势电势相等相等实验实验原理的理解与迁移原理的理解与迁移例例例例2 2 用用电电流流场场模模拟拟静静电电场场描描绘绘各各种种电电场场中中等等势势线线，图图13115中中哪哪种种情情况况是是能能够够实实现现的的()图图13115A图图(a)中，中，圆圆柱形柱形电电极极A、B均接均接电电源正极，源正极，用以模用以模拟拟等量同种等量同种电电荷的荷的电场电场B图图(b)中，中，圆圆柱形柱形电电极极A接在接在电电源正极，源正极，圆圆环环形形电电极极B接接电电源源负负极，用来模极，用来模拟拟正点正点电电荷的荷的电场电场C图图
16、(c)，两平行的，两平行的长长条形条形电电极分极分别别接接电电源的源的正、正、负负极，用以模极，用以模拟拟匀匀强强电场电场D图图(d)，圆圆柱形柱形电电极极A接接电电源源负负极，用来模极，用来模拟负拟负点点电电荷的荷的电场电场【解析】【解析】由于由于导电纸导电纸上的上的电电流必流必须须从高从高电势电势处处流向低流向低电势处电势处，因此，因此(a)图图中不能形成中不能形成电电流，流，选项选项A错误错误(b)图图中中电电极极A、B之之间间可以形成可以形成电电流，且与点流，且与点电电荷的荷的电场电场分布分布类类似，因此似，因此选项选项B正确正确(c)图图中中电电极极A、B之之间间可以形成可以形成电电
17、流，流，且两极板的中且两极板的中间间部分接近于匀部分接近于匀强强电场电场的分布，的分布，选项选项C正确在正确在图图(d)中只有一个中只有一个电电极无法形成极无法形成电电流，故无法模流，故无法模拟负电拟负电荷的荷的电场电场，选项选项D错误错误.【答案】【答案】BC【思【思维维升升华华】用用电电流流线线模模拟电场线拟电场线，不同，不同电电流流线线上的等上的等势势点的集合就是等点的集合就是等势线势线若不能形若不能形成成电电流也就不能找到等流也就不能找到等势势点点随堂达标自测随堂达标自测本部分内容讲解结束本部分内容讲解结束点此点此进进入入课课件目件目录录按按ESC键键退出全屏播放退出全屏播放谢谢谢谢使用使用