2019-2020年高中物理 用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線教案 人教版第二冊(cè).doc
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2019-2020年高中物理 用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線教案 人教版第二冊(cè) 一、 實(shí)驗(yàn)?zāi)康? 學(xué)會(huì)用描跡法畫(huà)出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線；驗(yàn)證電場(chǎng)中各點(diǎn)的電勢(shì)是順著電場(chǎng)線方向逐漸降低的；理解對(duì)等勢(shì)線和電場(chǎng)線相互垂直，等勢(shì)線不會(huì)相交等性質(zhì)。 二、實(shí)驗(yàn)器材 ①白紙②復(fù)寫(xiě)紙③導(dǎo)電紙各一張④圖釘4枚⑤平木板一塊和圓柱電極一對(duì)⑥直流電源（電壓約為6伏）和電鍵一個(gè)、導(dǎo)線5根⑥靈敏電流計(jì)和探針兩根⑦直尺（或三角板） 點(diǎn)撥①：導(dǎo)電紙的電阻率應(yīng)遠(yuǎn)大于金屬電極的電阻率才能使電極本身成為等勢(shì)體；導(dǎo)電涂層要均勻，紙上導(dǎo)電性能才能一致，否則會(huì)使測(cè)繪出的等勢(shì)線產(chǎn)生畸變。 點(diǎn)撥②：對(duì)圓柱電極應(yīng)一樣大，直徑為1厘米。 三、實(shí)驗(yàn)原理 用導(dǎo)電紙中的穩(wěn)恒電流場(chǎng)模擬真空中的靜電場(chǎng)。 點(diǎn)撥：本實(shí)驗(yàn)是用兩個(gè)帶圓形電極模擬兩等量異種點(diǎn)電荷在平面內(nèi)的電場(chǎng)。 四、實(shí)驗(yàn)步驟 定性描繪平面上的等勢(shì)線 （1）在平板上依次鋪上白紙、復(fù)寫(xiě)紙、導(dǎo)電紙，導(dǎo)電膜向上，用圖釘把白紙、復(fù)寫(xiě)紙和導(dǎo)電紙一起固定在板上。 （2）用直尺在導(dǎo)電紙中央畫(huà)一條長(zhǎng)為10厘米的線段，在線段兩端固定壓緊直徑為1厘米的圓形電極，將這兩電極分別接在6伏直流電源上，如圖所示。 點(diǎn)撥：兩電極間為什么要相距10厘米遠(yuǎn)呢？由實(shí)驗(yàn)原理得知，實(shí)驗(yàn)時(shí)需兩極間有一定的電阻，而導(dǎo)電紙的電阻率是有限定值，紙的面積一定，若兩電極間距離太小，極間電阻趨于零，或小于靈敏電流計(jì)內(nèi)阻，當(dāng)靈敏電流計(jì)兩個(gè)探針接觸時(shí)就相當(dāng)短接了有一定電阻的電流計(jì)，造成后果可能出現(xiàn)靈敏電流計(jì)指針不偏轉(zhuǎn)（或偏轉(zhuǎn)很小）而誤認(rèn)為等勢(shì)，或者出現(xiàn)因等勢(shì)線太密而看不出規(guī)律。 （3）用等分線段法在兩電極連線上選取間距相等的5個(gè)點(diǎn)作為基準(zhǔn)點(diǎn)，并用探針把所選的點(diǎn)復(fù)印在底層的白紙上。 點(diǎn)撥：選5個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)主要是為了描繪對(duì)稱的清晰等勢(shì)線，就3、5、7……個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)而言，5個(gè)最適宜，既能發(fā)現(xiàn)規(guī)律又省時(shí)間，值得注意的是，基準(zhǔn)點(diǎn)的間距相等，相鄰兩條等勢(shì)線的電勢(shì)差不等，勻強(qiáng)電場(chǎng)例外。 （4）從靈敏電流計(jì)的兩個(gè)接柱引起兩個(gè)探針?lè)謩e與導(dǎo)電紙上任意兩個(gè)相鄰的基準(zhǔn)點(diǎn)接觸，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，比較各點(diǎn)的電勢(shì)高低，找出電勢(shì)的變化規(guī)律。 （5）用探針I(yè)與某基準(zhǔn)點(diǎn)E接觸，如圖4-1所示，另一探針I(yè)I在距基準(zhǔn)點(diǎn)E約1厘米處選一點(diǎn)，將探針I(yè)I左右移動(dòng)，可發(fā)現(xiàn)與這一點(diǎn)接觸時(shí)電流計(jì)的指針不偏轉(zhuǎn)，即此點(diǎn)與基點(diǎn)等勢(shì)，用同樣的方法探測(cè)出關(guān)于基點(diǎn)對(duì)稱的另外3個(gè)等勢(shì)點(diǎn)，即每個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)共5~ 7個(gè)。 點(diǎn)撥：探測(cè)點(diǎn)不要靠近導(dǎo)電紙邊緣，否則等勢(shì)線畸變。 （6）取出白紙，根據(jù)5組等勢(shì)點(diǎn)畫(huà)出5條平滑曲線即為等勢(shì)線，如圖。 點(diǎn)撥：根據(jù)實(shí)驗(yàn)中所描繪的圖4-2，問(wèn)C點(diǎn)的電勢(shì)是正還是負(fù)？不少同學(xué)認(rèn)為需要定量計(jì)算才能確定，其實(shí)不然，只要抓住兩等量異號(hào)電荷連線的中垂線PQ這條等勢(shì)線上各點(diǎn)電勢(shì)為零的特點(diǎn)，得知Ua=Ub=0，Uc下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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