用描迹法画电电场中的等势线(上课)

用描迹法画出电场中平面上的等势线一、实验原理：1.利用恒定电流场模拟真空中的静电场.2.当两探针尖端接触导电纸的两点电势相等(电势差为零)时，则与探针相连的灵敏电流表中电流为零.从而可以通过探针找出电场中的等势点，并依据等势点描等势线.二、试验器材：1.低压学生电源(直流)或干电池(6V)，2.灵敏电流表，3.电键，4.导电纸，5.白纸，6.复写纸，7.圆柱形金属电极两个，8.探针两个，9.图钉，10.导线若干，11.木板

(1).在平木板上铺一张白纸,白纸上依次铺放复写纸、导电纸各一张,导电纸有导电物质的一面向上,再用图钉把它们固定在木板上.三、实验步骤：1.安装仪器.2.选基准点.3.探测等势点.4.画等势线.

(2).在导电纸上将两个导电圆柱形电极A和B按一定的位置固定好,两个电极之间的距离为8～10cm,将两个电极用导线接到电路中去.(3).把两个探针分别接到灵敏电流计两接线柱上

(4).在导电纸上画出两个电极的连线,并在连线上取间距大致相等的5个点作为基准点.

(5).用一个探针接触一个基准点不动，接通电源.

用另一个探针在导电纸平面上两电极连线的一侧，距基准点约1cm处接触，并左右移动，同时观察电流计，当电流计指针在0点时，就找到了该基准点的等势点，用力按一下探针，在白纸上印出这个点.按照上述办法，在这个基准点两侧各探出3～5个点.

(6).将两探针在另外4个基准点处，重复上述操作，找出相应的等势点.

(7).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(如图所示).

4.两电极应牢固压在导电纸上，电极与导电纸的相对位置不能改变，使整个圆周边缘都和导电层接触良好.四.注意事项：

1.三张纸固定好，不能在实验过程移动.

2.木板表面应平整，导电纸的导电物质涂层应均匀，探针头要细,灵敏电流计内阻要小，精度要高.3.由下至上按白纸、复写纸、导电纸的先后顺序在木板上铺好，而且导电纸有导电物质的一面(黑色)朝上.

5.探针的跨度切忌过大,以防损坏灵敏电流计.

6.尽量使相邻两基准点之间距离相等.定位应在基准点两侧对称进行,力求所测出的等势点分布均匀.五、误差分析：

1.所使用的电流表的精度是产生误差的主要因素之一，直接影响所找出等势点的位置.

2.电极和探针与导电纸接触是否良好，影响找出的等势点位置是否准确.3.导电纸涂层是否均匀,电阻率是否较大,这都影响模拟的等势线的分布是否产生畸变.7.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.

8.因导电纸上所涂导电物质相当薄,故在定位时不要用探针在导电纸上反复划动,应用点接触法.9.描绘的等势线必须是平滑曲线,不应画成折线.六、拓展与创新：问题1:如果试验室灵敏电流表已坏,是否可用其他仪器代替？（1）用(小量程)安培表代替灵敏电流表（2）伏特表代替灵敏电流表例题：在实验中，电源电压为3V，用伏特表代替灵敏电流表，实验室提供下列伏特表，V1量程为1v，V2量程为3v，V3量程为15v,选用————伏特表？注意操作方法伏特表的一接线柱定在一电极上，移动另一点极，使伏特表示数相同的点就是等势点。注意伏特表的内阻尽量大，以减小对电流分布的影响。问题2：能否描绘下列电场的等势线，如能，请设计实验？（1）点电荷的电场；（2）等量同种电荷的电场；（3）点电荷和带电金属板（异种）间电场（4）平行板金属板间电场

(1).在图中a、b、c、d、e五个基准点中,电势最高的点是

点.

(2).若电流表的两探针分别接触图中d和f两点(f与d连线和A与B连线垂直)时表针反偏(电流从红表笔流进时,表针正偏),则电表的红表笔接在

点.要使表