2019-2020年高中物理 用描跡法畫出電場中平面上的等勢線教案 人教版第二冊.doc
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2019-2020年高中物理 用描跡法畫出電場中平面上的等勢線教案 人教版第二冊 一、 實驗?zāi)康? 學(xué)會用描跡法畫出電場中平面上的等勢線；驗證電場中各點的電勢是順著電場線方向逐漸降低的；理解對等勢線和電場線相互垂直，等勢線不會相交等性質(zhì)。 二、實驗器材 ①白紙②復(fù)寫紙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⑥直流電源（電壓約為6伏）和電鍵一個、導(dǎo)線5根⑥靈敏電流計和探針兩根⑦直尺（或三角板） 點撥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體；導(dǎo)電涂層要均勻，紙上導(dǎo)電性能才能一致，否則會使測繪出的等勢線產(chǎn)生畸變。 點撥②：對圓柱電極應(yīng)一樣大，直徑為1厘米。 三、實驗原理 用導(dǎo)電紙中的穩(wěn)恒電流場模擬真空中的靜電場。 點撥：本實驗是用兩個帶圓形電極模擬兩等量異種點電荷在平面內(nèi)的電場。 四、實驗步驟 定性描繪平面上的等勢線 （1）在平板上依次鋪上白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙，導(dǎo)電膜向上，用圖釘把白紙、復(fù)寫紙和導(dǎo)電紙一起固定在板上。 （2）用直尺在導(dǎo)電紙中央畫一條長為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。 點撥：兩電極間為什么要相距10厘米遠(yuǎn)呢？由實驗原理得知，實驗時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，或小于靈敏電流計內(nèi)阻，當(dāng)靈敏電流計兩個探針接觸時就相當(dāng)短接了有一定電阻的電流計，造成后果可能出現(xiàn)靈敏電流計指針不偏轉(zhuǎn)（或偏轉(zhuǎn)很小）而誤認(rèn)為等勢，或者出現(xiàn)因等勢線太密而看不出規(guī)律。 （3）用等分線段法在兩電極連線上選取間距相等的5個點作為基準(zhǔn)點，并用探針把所選的點復(fù)印在底層的白紙上。 點撥：選5個基準(zhǔn)點主要是為了描繪對稱的清晰等勢線，就3、5、7……個基準(zhǔn)點而言，5個最適宜，既能發(fā)現(xiàn)規(guī)律又省時間，值得注意的是，基準(zhǔn)點的間距相等，相鄰兩條等勢線的電勢差不等，勻強(qiáng)電場例外。 （4）從靈敏電流計的兩個接柱引起兩個探針分別與導(dǎo)電紙上任意兩個相鄰的基準(zhǔn)點接觸，觀察指針偏轉(zhuǎn)情況，比較各點的電勢高低，找出電勢的變化規(guī)律。 （5）用探針I(yè)與某基準(zhǔn)點E接觸，如圖4-1所示，另一探針I(yè)I在距基準(zhǔn)點E約1厘米處選一點，將探針I(yè)I左右移動，可發(fā)現(xiàn)與這一點接觸時電流計的指針不偏轉(zhuǎn)，即此點與基點等勢，用同樣的方法探測出關(guān)于基點對稱的另外3個等勢點，即每個基準(zhǔn)點的等勢點共5~ 7個。 點撥：探測點不要靠近導(dǎo)電紙邊緣，否則等勢線畸變。 （6）取出白紙，根據(jù)5組等勢點畫出5條平滑曲線即為等勢線，如圖。 點撥：根據(jù)實驗中所描繪的圖4-2，問C點的電勢是正還是負(fù)？不少同學(xué)認(rèn)為需要定量計算才能確定，其實不然，只要抓住兩等量異號電荷連線的中垂線PQ這條等勢線上各點電勢為零的特點，得知Ua=Ub=0，Uc下載提示(請認(rèn)真閱讀)
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