高考物理 核心要點(diǎn)突破系列 第13章 第十一節(jié)《實(shí)驗(yàn)：用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線》課件 新人教版選修31

《高考物理 核心要點(diǎn)突破系列 第13章 第十一節(jié)《實(shí)驗(yàn)：用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線》課件 新人教版選修31》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高考物理 核心要點(diǎn)突破系列 第13章 第十一節(jié)《實(shí)驗(yàn)：用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線》課件 新人教版選修31（25頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、第十一節(jié)實(shí)驗(yàn)：用描跡法畫出電場(chǎng)中第十一節(jié)實(shí)驗(yàn)：用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線平面上的等勢(shì)線目標(biāo)概覽目標(biāo)概覽學(xué)習(xí)目標(biāo)：學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.知道本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及所需器知道本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)原理及所需器材，了解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)材，了解實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)2學(xué)會(huì)正確探測(cè)等電勢(shì)點(diǎn)的方法，掌握實(shí)驗(yàn)學(xué)會(huì)正確探測(cè)等電勢(shì)點(diǎn)的方法，掌握實(shí)驗(yàn)操作過(guò)程操作過(guò)程3通過(guò)利用靈敏電流計(jì)探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)通過(guò)利用靈敏電流計(jì)探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)，培養(yǎng)學(xué)生實(shí)驗(yàn)操作能力；通過(guò)設(shè)計(jì)其他電場(chǎng)的模擬生實(shí)驗(yàn)操作能力；通過(guò)設(shè)計(jì)其他電場(chǎng)的模擬問(wèn)題，培養(yǎng)知識(shí)遷移能力問(wèn)題，培養(yǎng)知識(shí)遷移能力重點(diǎn)難點(diǎn)：重點(diǎn)難點(diǎn)：1.重點(diǎn)：了解用恒定電流場(chǎng)模擬靜重點(diǎn)：了解用恒定電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)的原

2、理；學(xué)會(huì)探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)的方法電場(chǎng)的原理；學(xué)會(huì)探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)的方法2難點(diǎn)：利用靈敏電流計(jì)探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)的方法難點(diǎn)：利用靈敏電流計(jì)探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)的方法.學(xué)法指導(dǎo)：學(xué)法指導(dǎo)：1.掌握畫等勢(shì)線的意義掌握畫等勢(shì)線的意義得電場(chǎng)得電場(chǎng)線的分布，進(jìn)而了解空間電場(chǎng)的情況線的分布，進(jìn)而了解空間電場(chǎng)的情況2知道電流場(chǎng)比作靜電場(chǎng)的原因，并體會(huì)這知道電流場(chǎng)比作靜電場(chǎng)的原因，并體會(huì)這一基本思想一基本思想核心要點(diǎn)突破核心要點(diǎn)突破課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練隨堂達(dá)標(biāo)自測(cè)隨堂達(dá)標(biāo)自測(cè)第十一節(jié)實(shí)驗(yàn)：用描跡法第十一節(jié)實(shí)驗(yàn)：用描跡法畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線畫出電場(chǎng)中平面上的等勢(shì)線基礎(chǔ)知識(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理基礎(chǔ)知識(shí)梳理一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊?、?shí)驗(yàn)?zāi)康挠?/p>

3、描跡法畫出電場(chǎng)中一個(gè)平面上的等勢(shì)線用描跡法畫出電場(chǎng)中一個(gè)平面上的等勢(shì)線.二、實(shí)驗(yàn)原理二、實(shí)驗(yàn)原理用平面導(dǎo)電紙上的恒定電流用平面導(dǎo)電紙上的恒定電流場(chǎng)模擬真空中的等量異種電場(chǎng)模擬真空中的等量異種電荷的靜電場(chǎng)，當(dāng)在場(chǎng)中與導(dǎo)荷的靜電場(chǎng)，當(dāng)在場(chǎng)中與導(dǎo)電紙接觸的兩探針尖端的電電紙接觸的兩探針尖端的電勢(shì)差為零時(shí)，與探針相連的電流表中電流為零勢(shì)差為零時(shí)，與探針相連的電流表中電流為零,圖圖13111從而可以通過(guò)探針找出電流場(chǎng)中的等勢(shì)點(diǎn)，并從而可以通過(guò)探針找出電流場(chǎng)中的等勢(shì)點(diǎn)，并依據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描出等勢(shì)線依據(jù)等勢(shì)點(diǎn)描出等勢(shì)線(裝置如圖裝置如圖13111所所示示)三、實(shí)驗(yàn)器材三、實(shí)驗(yàn)器材學(xué)生用低壓直流電源或電池組學(xué)生用低

4、壓直流電源或電池組(約約6 V)，靈敏電，靈敏電流表，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)電紙，復(fù)寫紙，白紙，圓柱形流表，開(kāi)關(guān)，導(dǎo)電紙，復(fù)寫紙，白紙，圓柱形金屬電極兩個(gè)，探針兩支，圖釘，導(dǎo)線若干，金屬電極兩個(gè)，探針兩支，圖釘，導(dǎo)線若干，木板木板四、實(shí)驗(yàn)步驟四、實(shí)驗(yàn)步驟1安裝器材安裝器材(1)在平整的塑料板上由下而上依次使白紙、復(fù)在平整的塑料板上由下而上依次使白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙寫紙、導(dǎo)電紙(將導(dǎo)電面朝上將導(dǎo)電面朝上)穿過(guò)螺桿鋪放，將穿過(guò)螺桿鋪放，將兩個(gè)圓柱形銅電極兩個(gè)圓柱形銅電極A、B分別套在螺桿上，并用分別套在螺桿上，并用螺母擰緊螺母擰緊(2)兩個(gè)圓柱形銅電極兩個(gè)圓柱形銅電極A、B相距為相距為10 cm，將電極，將電極

5、A、B分別與分別與6 V的直流電源的正、負(fù)極相連接，的直流電源的正、負(fù)極相連接，如圖如圖13112所示所示(3)將兩個(gè)探針?lè)謩e接到將兩個(gè)探針?lè)謩e接到電流計(jì)的電流計(jì)的“”“”“”接線柱上接線柱上2選基準(zhǔn)點(diǎn)選基準(zhǔn)點(diǎn)在導(dǎo)電紙上畫兩個(gè)電極的連線在導(dǎo)電紙上畫兩個(gè)電極的連線AB，在連線上，在連線上取大致相等的五個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn)，并用探針把取大致相等的五個(gè)點(diǎn)作基準(zhǔn)點(diǎn)，并用探針把它的位置復(fù)印在白紙上它的位置復(fù)印在白紙上圖圖131123探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)(1)接通電源，將左手探針跟接通電源，將左手探針跟A、B連線上某一連線上某一基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸，然后在導(dǎo)電紙平面基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸，然后在導(dǎo)電紙平面AB連線旁連線旁距基準(zhǔn)點(diǎn)距

6、基準(zhǔn)點(diǎn)1 cm處輕輕移動(dòng)右手探針，直到使處輕輕移動(dòng)右手探針，直到使電流計(jì)指針不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用探針把這一點(diǎn)電流計(jì)指針不再發(fā)生偏轉(zhuǎn)，用探針把這一點(diǎn)位置復(fù)印在白紙上位置復(fù)印在白紙上 (2)按上一步驟的方法在這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)兩側(cè)逐步按上一步驟的方法在這個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)兩側(cè)逐步由近及遠(yuǎn)地探測(cè)得到由近及遠(yuǎn)地探測(cè)得到48個(gè)等勢(shì)點(diǎn)個(gè)等勢(shì)點(diǎn)(3)按同樣方法，找出其余四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的按同樣方法，找出其余四個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的48個(gè)個(gè)等勢(shì)點(diǎn)等勢(shì)點(diǎn)4畫等勢(shì)線畫等勢(shì)線斷開(kāi)電源，取出白紙，根據(jù)五個(gè)斷開(kāi)電源，取出白紙，根據(jù)五個(gè)基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)畫出五條平滑的基準(zhǔn)點(diǎn)的等勢(shì)點(diǎn)畫出五條平滑的曲線，如圖曲線，如圖13113所示所示.圖圖13113核心要點(diǎn)突破核心

7、要點(diǎn)突破一、注意事項(xiàng)一、注意事項(xiàng)1靈敏電流計(jì)宜選零刻度在中央的一種，電靈敏電流計(jì)宜選零刻度在中央的一種，電源必須是直流電源，最好是穩(wěn)恒電源電壓宜源必須是直流電源，最好是穩(wěn)恒電源電壓宜選選6 V左右，不宜太小左右，不宜太小2在木板上鋪紙的先后在木板上鋪紙的先后(下上下上)順序是白紙、復(fù)順序是白紙、復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙，并且導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面寫紙、導(dǎo)電紙，并且導(dǎo)電紙有導(dǎo)電物質(zhì)的一面(黑色黑色)朝上，且兩個(gè)電極和幾層紙的相對(duì)位置朝上，且兩個(gè)電極和幾層紙的相對(duì)位置不變不變3電極與導(dǎo)電紙的接觸應(yīng)該良好，否則會(huì)影電極與導(dǎo)電紙的接觸應(yīng)該良好，否則會(huì)影響實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行響實(shí)驗(yàn)正常進(jìn)行4在探測(cè)與某一基準(zhǔn)點(diǎn)電勢(shì)相等的其

8、他各點(diǎn)在探測(cè)與某一基準(zhǔn)點(diǎn)電勢(shì)相等的其他各點(diǎn)時(shí)，與該基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸的探針要固定不動(dòng)時(shí)，與該基準(zhǔn)點(diǎn)相接觸的探針要固定不動(dòng)5尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由近及遠(yuǎn)尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí)，應(yīng)從基準(zhǔn)點(diǎn)附近由近及遠(yuǎn)地逐漸推移，不可以大跨度地移動(dòng)，以免電勢(shì)地逐漸推移，不可以大跨度地移動(dòng)，以免電勢(shì)差過(guò)大，出現(xiàn)電流表過(guò)載現(xiàn)象差過(guò)大，出現(xiàn)電流表過(guò)載現(xiàn)象6絕不允許將兩探針?lè)謩e同時(shí)觸到電極，以絕不允許將兩探針?lè)謩e同時(shí)觸到電極，以防燒壞電流表防燒壞電流表7鑒于導(dǎo)電紙邊緣處的等勢(shì)線會(huì)變形，探測(cè)鑒于導(dǎo)電紙邊緣處的等勢(shì)線會(huì)變形，探測(cè)等勢(shì)點(diǎn)不要靠近導(dǎo)電紙的邊緣等勢(shì)點(diǎn)不要靠近導(dǎo)電紙的邊緣8導(dǎo)電紙上的導(dǎo)電物質(zhì)很薄，尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí)導(dǎo)電紙上的導(dǎo)電物質(zhì)

9、很薄，尋找等勢(shì)點(diǎn)時(shí),應(yīng)避免探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動(dòng)，用點(diǎn)接觸應(yīng)避免探針在導(dǎo)電紙上反復(fù)劃動(dòng)，用點(diǎn)接觸法，且保證良好接觸法，且保證良好接觸9描繪的等勢(shì)線必須是平滑曲線，不應(yīng)畫成描繪的等勢(shì)線必須是平滑曲線，不應(yīng)畫成折線折線二、誤差分析二、誤差分析1所使用的電流表的精度是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差所使用的電流表的精度是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之一，因此，要盡可能使用精度的主要因素之一，因此，要盡可能使用精度較高的電流表較高的電流表2電極與導(dǎo)電紙是否接觸良好也是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)電極與導(dǎo)電紙是否接觸良好也是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之一，對(duì)此，安裝電極時(shí)生誤差的主要因素之一，對(duì)此，安裝電極時(shí)要加以注意，可以在木板上墊要加以注意，

10、可以在木板上墊35張白紙張白紙3導(dǎo)電紙是否符合要求也是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差導(dǎo)電紙是否符合要求也是本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要因素之一，導(dǎo)電紙的電阻率應(yīng)選大于的主要因素之一，導(dǎo)電紙的電阻率應(yīng)選大于金屬電極的電阻率才能使電極本身成為等勢(shì)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)電性才能一致，體；導(dǎo)電涂層要均勻，紙上導(dǎo)電性才能一致，否則會(huì)使測(cè)繪出的等勢(shì)線產(chǎn)生畸變否則會(huì)使測(cè)繪出的等勢(shì)線產(chǎn)生畸變4圓柱形電極的大小也會(huì)給本實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，圓柱形電極的大小也會(huì)給本實(shí)驗(yàn)帶來(lái)誤差，圓柱形電極應(yīng)選一樣大的且直徑約為圓柱形電極應(yīng)選一樣大的且直徑約為1 cm的的. 在用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)描繪電場(chǎng)中等勢(shì)在用電流場(chǎng)模

11、擬靜電場(chǎng)描繪電場(chǎng)中等勢(shì)線的實(shí)驗(yàn)中線的實(shí)驗(yàn)中,在下列所給出的器材中，應(yīng)該選在下列所給出的器材中，應(yīng)該選用的是用的是_(用器材前的字母表示用器材前的字母表示)A6 V的交流電流的交流電流B6 V的直流電源的直流電源課堂互動(dòng)講練課堂互動(dòng)講練實(shí)驗(yàn)器材的選用及實(shí)驗(yàn)步驟安排實(shí)驗(yàn)器材的選用及實(shí)驗(yàn)步驟安排C100 V的直流電源的直流電源D量程量程00.5 V零刻度在刻度盤中央的電壓表零刻度在刻度盤中央的電壓表E量程量程0300 A零刻度在刻度盤中央的電流零刻度在刻度盤中央的電流表表(1)在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中，要把復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙?jiān)趯?shí)驗(yàn)過(guò)程中，要把復(fù)寫紙、導(dǎo)電紙、白紙鋪放在木板上，它們的順序鋪放在木板上，它們的順序

12、(自上而下自上而下)是：是：_、_、_. (2)在實(shí)驗(yàn)中，按下電鍵，接通電路若一個(gè)在實(shí)驗(yàn)中，按下電鍵，接通電路若一個(gè)探針與基準(zhǔn)點(diǎn)探針與基準(zhǔn)點(diǎn)O接觸，另一個(gè)探針已分別在基接觸，另一個(gè)探針已分別在基準(zhǔn)點(diǎn)準(zhǔn)點(diǎn)O的兩側(cè)找到了實(shí)驗(yàn)所需的兩側(cè)找到了實(shí)驗(yàn)所需要的兩點(diǎn)要的兩點(diǎn)a和和b，如圖，如圖13114所示，則當(dāng)探針與所示，則當(dāng)探針與a點(diǎn)接觸時(shí)，點(diǎn)接觸時(shí)，電表的指針應(yīng)電表的指針應(yīng)_(填填“左左偏偏”、“指零指零”或或“右偏右偏”)圖圖13114【解析】【解析】本題主要考查等勢(shì)線描繪的實(shí)驗(yàn)原本題主要考查等勢(shì)線描繪的實(shí)驗(yàn)原理因?yàn)橹苯用枥L靜電場(chǎng)中的等勢(shì)線是很困難理因?yàn)橹苯用枥L靜電場(chǎng)中的等勢(shì)線是很困難的，但由于靜電

13、場(chǎng)和恒定電流的電場(chǎng)遵循的規(guī)的，但由于靜電場(chǎng)和恒定電流的電場(chǎng)遵循的規(guī)律相似，所以本實(shí)驗(yàn)是用在導(dǎo)電紙上形成的恒律相似，所以本實(shí)驗(yàn)是用在導(dǎo)電紙上形成的恒定電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)來(lái)做的，所以應(yīng)選定電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)來(lái)做的，所以應(yīng)選6 V左左右的直流電源另外，本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)檢測(cè)是否右的直流電源另外，本實(shí)驗(yàn)是通過(guò)檢測(cè)是否有電流來(lái)判斷兩點(diǎn)電勢(shì)是否相等的，并且電流有電流來(lái)判斷兩點(diǎn)電勢(shì)是否相等的，并且電流非常微弱，所以選靈敏電流表非常微弱，所以選靈敏電流表.(1)要構(gòu)成閉合回路，必須把導(dǎo)電紙放在最上要構(gòu)成閉合回路，必須把導(dǎo)電紙放在最上面，并使它與電源兩極接觸良好另外要把面，并使它與電源兩極接觸良好另外要把探針測(cè)得的點(diǎn)復(fù)印

14、在白紙上，所以第二層放探針測(cè)得的點(diǎn)復(fù)印在白紙上，所以第二層放復(fù)寫紙，白紙放在最下面復(fù)寫紙，白紙放在最下面(2)由于由于a和和b是基準(zhǔn)點(diǎn)是基準(zhǔn)點(diǎn)O兩側(cè)已找到的實(shí)驗(yàn)所需兩側(cè)已找到的實(shí)驗(yàn)所需的點(diǎn)，說(shuō)明的點(diǎn)，說(shuō)明a和和b與與O點(diǎn)是等電勢(shì)的兩點(diǎn)，沒(méi)有點(diǎn)是等電勢(shì)的兩點(diǎn)，沒(méi)有電流通過(guò)，所以電流表指針指零電流通過(guò)，所以電流表指針指零【答案】【答案】BE(1)導(dǎo)電紙復(fù)寫紙白紙導(dǎo)電紙復(fù)寫紙白紙(2)指零指零【思維升華】【思維升華】本實(shí)驗(yàn)利用靈敏電流表指針本實(shí)驗(yàn)利用靈敏電流表指針的偏轉(zhuǎn)情況可以判斷電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，的偏轉(zhuǎn)情況可以判斷電場(chǎng)中兩點(diǎn)電勢(shì)的高低，根據(jù)兩等勢(shì)點(diǎn)間不會(huì)產(chǎn)生電流的規(guī)律可知，根據(jù)兩等勢(shì)點(diǎn)間不會(huì)產(chǎn)

15、生電流的規(guī)律可知，當(dāng)電流表的指針不偏轉(zhuǎn)時(shí)，跟電流表相連的當(dāng)電流表的指針不偏轉(zhuǎn)時(shí)，跟電流表相連的探針的兩點(diǎn)電勢(shì)相等探針的兩點(diǎn)電勢(shì)相等實(shí)驗(yàn)原理的理解與遷移實(shí)驗(yàn)原理的理解與遷移 用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)描繪各種電場(chǎng)中等用電流場(chǎng)模擬靜電場(chǎng)描繪各種電場(chǎng)中等勢(shì)線，圖勢(shì)線，圖13115中哪種情況是能夠?qū)崿F(xiàn)的中哪種情況是能夠?qū)崿F(xiàn)的()圖圖13115A圖圖(a)中，圓柱形電極中，圓柱形電極A、B均接電源正極，均接電源正極，用以模擬等量同種電荷的電場(chǎng)用以模擬等量同種電荷的電場(chǎng)B圖圖(b)中，圓柱形電極中，圓柱形電極A接在電源正極，圓接在電源正極，圓環(huán)形電極環(huán)形電極B接電源負(fù)極，用來(lái)模擬正點(diǎn)電荷的接電源負(fù)極，用來(lái)模擬正點(diǎn)

16、電荷的電場(chǎng)電場(chǎng)C圖圖(c)，兩平行的長(zhǎng)條形電極分別接電源的，兩平行的長(zhǎng)條形電極分別接電源的正、負(fù)極，用以模擬勻強(qiáng)電場(chǎng)正、負(fù)極，用以模擬勻強(qiáng)電場(chǎng)D圖圖(d)，圓柱形電極，圓柱形電極A接電源負(fù)極，用來(lái)模接電源負(fù)極，用來(lái)模擬負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)擬負(fù)點(diǎn)電荷的電場(chǎng)【解析】【解析】由于導(dǎo)電紙上的電流必須從高電勢(shì)由于導(dǎo)電紙上的電流必須從高電勢(shì)處流向低電勢(shì)處，因此處流向低電勢(shì)處，因此(a)圖中不能形成電流，圖中不能形成電流，選項(xiàng)選項(xiàng)A錯(cuò)誤錯(cuò)誤(b)圖中電極圖中電極A、B之間可以形成之間可以形成電流，且與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布類似，因此選項(xiàng)電流，且與點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布類似，因此選項(xiàng)B正確正確(c)圖中電極圖中電極A、B之間可以形成電流，之間可以形成電流，且兩極板的中間部分接近于勻強(qiáng)電場(chǎng)的分布，且兩極板的中間部分接近于勻強(qiáng)電場(chǎng)的分布，選項(xiàng)選項(xiàng)C正確在圖正確在圖(d)中只有一個(gè)電極無(wú)法形成中只有一個(gè)電極無(wú)法形成電流，故無(wú)法模擬負(fù)電荷的電場(chǎng)，選項(xiàng)電流，故無(wú)法模擬負(fù)電荷的電場(chǎng)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤錯(cuò)誤.【答案】【答案】BC【思維升華】【思維升華】用電流線模擬電場(chǎng)線，不同用電流線模擬電場(chǎng)線，不同電流線上的等勢(shì)點(diǎn)的集合就是等勢(shì)線若不電流線上的等勢(shì)點(diǎn)的集合就是等勢(shì)線若不能形成電流也就不能找到等勢(shì)點(diǎn)能形成電流也就不能找到等勢(shì)點(diǎn)