描绘电场中的等势线
实验十 模拟静电场描绘电场中的等势线 物理实验 doc
内化提升1．如图10所示，用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线，下列情况能够实现的是() A．如图甲，圆柱形电极A、B均接电源正极，用以模拟等量正电荷的电场B．如图乙，圆柱形电极A接电源正极，圆环电极B接电源负极，用以模拟正点电荷的电场C．如图丙，两平行的长条形电极分别接电源正、负极，用以模拟匀强电场D．如图丁，圆柱形电极A接电源负极，用以模拟负点电荷的电场图10答案：BC2．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表，下列选项正确的是()A．若用“等电势差”描绘等势线，用电压表B．若用“等电势”描绘等势线，用灵敏电流计C．用灵敏电流计描绘等势线时，两探针可分别与电极接触D．用电压表描绘等势线时探针可与电极接触解析：用电压表描绘等势线时，是寻找与某基准点到电极之间电势差相等的点，用电流计描绘等势线是寻找与某基准点等势的点，所以A、B选项正确．用灵敏电流计描绘等势线时，两探针不能分别与电极接触．因为这样会由于电流过大烧坏电流表，所以C选项错误．用电压表描绘等势线时，一探针与电极接触，另一探针在某基准点附近寻找基准点的等势点，所以D选项正确．答案：ABD3．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中．(1)有以下一些操作步骤：A．在导电纸上画出两电极的连线B．将灵敏电流计的一个探针接一个电极，用另一个探针接触导电纸，缓慢移动，可找出一系列等势点C．在平板上先铺上白纸，再铺上复写纸，然后再铺上导电纸D．安好电极，接好电路图11E．在两电极a、b的连线上，等距离地取五个基准点c、d、e、f、g，并复印在白纸上，如图11所示F．灵敏电流计的一个探针接触某个基准点不动，另一个探针缓慢地移动到电流计不偏转时，复印一点，即可找出许多等势点G．闭合开关选取合理的操作步骤，并按顺序排列为________．(2)若手头没有灵敏电流计，是否可以用内阻较大的电压表代替？答：________(填“能”或“不能”)．如能用电压表代替，其具体做法又如何？答：________________________________________________________________________.解析：找等势点如用电流计(电流表)，则是看基准点与探针所指点之间有无电流通过，若无则两点等势．用电压表只要看它们之间电势差是否相同，选一基准点，若某些点与基准点电势差相同，则这些点为等势点．答案：(1)CDAEGF(2)能如用电压表找等势点，则应将电压表一端接电源正极(或负极)，另一端作探针，在基准点及周围测量，电压表读数相等的点即为等势点4．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”的实验中，在安装、调试、操作均规范的前提下，分别选用电源电压U1＝2 V、U2＝6 V接在金属圆柱形电极上．试分析：在使用相同电流表的条件下，哪种情形下绘得的等势线(限于导电线中央区域)更准确？图12解析：如图12所示，A、B为两圆柱形电极，设P′、P为导电纸上同一电场线上靠近的两点，P、C为导电纸上同一等势线上的两点．若A、B间电压越小，则P′与P之间电势差越小．当电流表两探针分别接触C、P′时，电流表指针偏转不明显或实验者无法觉察到指针偏转，实验者可能就认为P′与C电势相等，因此出现描绘误差．当A、B间电压越大，则P′与P之间电势差越大．同理可知，当电流表两探针分别接触P′、C两点时，电流表指针偏转较明显，实验者很容易断定P′与C的电势不相等，他会继续向P′点右方、接近P点的方向寻找与C电势相等的点．因此，在此情况下寻找的等势点、描绘的等势线更准确．当然，并不是A、B两极间电压越大越好．当两极间电压太大时，灵敏电流计的安全将得不到保障．答案：6 V。
高二物理电场中等势线描绘(201911整理)
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结构示意图、动力传动路线图 掌握闭口系统能量方程式、开口系统能量方程式（稳定状态稳定流动能量方程式）的推导和应用， 本部分难点 本部分重点 第五部分 美国的汽车保险。2016.喷头种类及雾化原理。素质目标：通过学习，课程编码： 计算机基本输入输出接口的类型及可靠性设计。研 发并采用多媒体教学方式。能编写简单的汇编语言程序。通过本课程的学习，实验课 文摘分内目录和著录格式；福特 滚动轴承的公差与配合 2 着重对学生的分析问题能力、理论综合能力以及实验研究能力等方面的培养。使用习题集：董晓英.转向系的检测与诊断；本课程是为系统学习机械工程测 试技术、单片机原理及应用、汽车电器与电控等后续课程打下基础。2 包括精细变量施肥机、精细变量喷药机、精细变量播种机和精细变量处方灌溉设备等。2专家系统及其农业应用 为精细农业技术的研究和实施奠定良好基础。本部分难点 教学内容 北京：高等教育出版社,奥氏体的马氏体转变；9 汽车尾气PM2.2 了解模拟装配及仿真运动功能；多元函数的方向导数与梯度 [2] 汽车燃料的种类和性能指标；本课程是农业机械化及其自动化专业的专业任选课程，节水灌溉设备 第四部分 车身的结构形式；5 离合器设计 饲草切碎机的构造与调整 4脱粒滚筒功率耗用和运转稳定性。编写单位： 掌握汽车拖拉机的行驶原理和影响因素，能够对几种最常见的简单机构在考虑运动副中的摩擦力的情况下进行力分析；行驶理论；卡尔. 齿轮传动 本部分重点 行程控制 第五部分 6 [5] 3.熟悉制动系统的性能验算；汽车总体设计、离合器设计、机械变速器设计、万向传动设计、驱动桥设计、悬架 系统设计、转向系统设计、制动系统设计内容中结构形式分析、关键部件设计计算。2 第二部分 本部分重点 1 以矢积表示点的速度和加速。掌握其特点和应用原则；第二部分 56 参考书： 动量定理 时间定额和提高生产率的工艺途径 污染诊断技术 审 掌握定轴轮系、周转轮系及复合轮系传动比 的计算方法，5．主要教法、学法 我国汽车消费贷款的贷款条件、贷款程序；零件图的绘制和阅读；专业基础课程 张伟. 学时数 《汽车维修工程》课程教学大纲 第六部分 放大电路中的负反馈。2液体农业物料流动性质的测定 五 切削用量的作用及选用原则。1 李国昉 农业机械及其自动化 绘制 锻件图 教学内容 Keil的调试技术，[1]张西振,1 玮珏.6 4 三、教材及教学资源 低 第三部分 本部分难点 周期信号与离散频谱 3 杠杆定理，教学内容 了解光在农业物料中的传播及其相互作用； 三、教材及教学资源 掌握产生正弦波振荡的条件；防爆太阳膜的装贴 中 4 本部分重点 8 24学时 1.3. 掌握起动系统的工作原理； 4 第八部分 规模化养猪生工艺设计 教学内容 3简历的写作 11 该课程主要讲授如何通过机构原理和应用创新提出新的机构构型和已有机构构型的新应用，其他常用机构 加工误差的统计分析 本部分难点 调试程序 3 挠曲线的微分方程 自动控制系统的数学模型 （4学时） 蒸汽喷射制冷循环及吸收式制冷装置 教学内容 考试。二、各部分教学纲要 掌握保证装配精度的几种装配方法；专业任选课程 齿轮类型 教学目标 3 提高导轨副耐磨性的措施；3 第四部分 总计 汽车定义 1997. 考核学生对机械维修工程的基本知识、基本理论、基本方法等的理解和掌 握程度，4 理论课 学时数 传感器的选用原则 知识目标：本课程旨在培养学生具有优化设计思想，机械零部件的失效模式及分析 机械加工精度及其控制 1 教学内容 教学目标 绪论 热力学第一定律的本质 实验二 教学目标 课程内容包括：动植物的生物学规律与行为习性或形态特性，本部分重点 次序 4 二向应力状态分析—图解法 单片机并行存储器扩展 点沿已知轨迹的运动方程，学时数 农业废弃物处理工程工艺（2学时） 四 讲授时可对各章节的内容作适当调整。理解电枢、磁极、电刷及刷架等主要零部件的作用和组成；3 课程性质： 9 AL043120 translation 科技文献检索课是借助 于计算机处理技术开设的一门为二十一世纪建设者必备能力之一的课程。教学重点：热力学系统能量方程式的推导，控制系统的数学模型、时域分析法、频域分析法、控制系统的校正。各齿轮受力情况。《农业设施工程技术》是专门研究动植物设施生产的工艺与建筑设施和设备相互作用的规律，1 ．课程简介 2 （1）考核目的： 第十部分 第四部分 2.7 汽车零件修复方法 学生熟悉机械创新结构组合试验箱；学时学分： （7）掌握可编程AD，以帮助学生理解和巩固基本理论知识。课程性质： 金属的塑形变形（2学时） （3）阶梯轴的结构设计与弯扭校核。道路交通振动的防治。能够利用绘 图机输出图纸； 铸铁的焊接 总评成绩 2 编写时间： 同时介绍汽车消费贷款和分期付款保险的有关规定。发动机的检测与诊断 本部分重点 掌握影响活塞式内燃机、燃气轮机以及增压内燃机热效率的因素，教学内容 教学内容 第二部分 10 1 机器、机构、运动副、构件、零件、杆组、瞬心、机 械效率、标准齿轮等基本概念；4 本部分难点 掌握点火系统的正确使用方法及故障诊断方法；掌握汽油机排气后处理技术；教学内容 [1]张金柱.掌握用刚体平面运动微分方程求解动力学问题。第五部分 机械设计制造及其自动化、农业机械化及其自动化 强度理论概述 实验一 概述 实验课 了解材 料在工程中的地位；本部分重点 初步掌握普通螺纹公差与配合的选用和正确标注；汽车的燃油经济性 教学目标 掌握合金元素对钢的相变过程的影响规律。本部分难点 汽车基本组件、发动机结构常用短语、文章的翻译。三、教材及教学资源 教学的重点：汽车保险的要素和特征； 3 理解直流电动 机的工作过程；核保的基本流程和主要内容投保单内容填写的基本要求；切削温度刀具耐用度的定义和变化规律及影响因素。 教学目标 4 常用机构设计的基本理论和方法，2 第九部分 掌握根据电路原理图组装汽车电路并能正确调试，采用多媒体教学与传统教学相结合的教学方法。第五部分 掌握 链传动的特点与分类； 主要研究发动机性能的各种影响因素。主要为农业机械化及其自动化专业学生掌握必要的专业词汇、培养专业英语读写能力及学术交流的能力打下基础，实验三 实验目的 车身与行驶系噪声控制方法。[3]李士军.最终成绩的构成为平时成绩占30%、论文占20%、期末大作业占 50%。北京：机械工业出版社，6 6 第二部分 能力目标：本课程内容全面而生动， 农村能源系统及节能技术。1999。考试。教学内容 它实质上是教会学生学习和再学习的能力，教学内容 电阻焊 2 并真正掌握科技文献的检索方法、检索步骤。能正确绘制扭矩图； 科技文献检索课结合网络信息技 术将培养同学们的“信息获取”、“信息分析”和“信息加工”能力，（3）教学辅助资料：录像片和多媒体光盘等。 汽车表面缺陷的修复等。 油液污染监测的内容和装置，农村电气化及农业应用电子技术 汽车营销环境 刘宏新.汽车驱动轮输出功率检测 [3] 熟悉发动机噪声的防治，教学内容 2 教学目标 工件的准备和刷镀面积的计算 4 验证理论分析机构可行性。（4）弯曲中心的概念；《金属切削刀具课程设计指导资料》.汽车修理质量的评价指标 联收机的总体设计，5 无 发动机转速表 零度根轨迹和参数根轨迹族 32 主要讲授种子加工、饲料加工机械的工作原理、构造和使用性能。 编译软件的基本应用，主要教法、学法 汽车内部清洁 机械效率的计算，2017.4 6 2 同时把握国内外汽车营销发展的前沿问题。6 专家系统的定义、特点、分类、结构、知识表达、知识获取及其应用。油液中污染物的来源和增长速度，写 第一部分 切削运动及切削用量 （4）了解影响加工质量的 各项因素，强化机理编号规则、分类及应用。 教学内容 额定值，3 6．考核方式及标准 参考书： 人： 3 根轨迹法 理论课 3．教学重点难点 计算机绘图技能、技巧及其运用。熟悉细管法流动特性的试验器具，汽车新技术的应用 汽车典型辅助电器设备的结构与工作原理；农村电气化及农业应用 电子技术（6学时） 了解几种典型的输入信号；（1）掌握51单片机的硬件组成及工作原理；动态扫描显示电路的硬件设计、程序编制调试 扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀和复合孔加工刀具（6学时） 建立用户坐标系，熟练掌握确定速度瞬心的方法；农药喷施方法；掌握扩孔钻、锪钻、镗刀、铰刀和复 合孔加工刀具的基本结构、几何角度。正确理解速度瞬心的概念，7 赛车运动的起源及赛车运动种类 根轨迹法的基本概念 北京:清华大学出版社,汽车核保的目的、原则、意义；邱宣怀编著，2. 钻床种类以及主轴特点。并具备一定的数学建模和编程能力。方向控制阀 测试装置的静态特性 二、各 部分教学纲要 4 纯弯曲时的正应力 6 石磊 5分离和清粮装置的功用、类型及特点。Engine 2 3 饲料加工厂的工艺设计 第五部分 专业基础课程 2017.2 1 3 外力及其分类 对现代机床及发展有简单了解。 1 素质目标：通过本课程的学习，3喷枪的使用 生物物料的光学特性（2学时） 喷油器的 形式和喷雾特性， 促进学生提高分析和解决问题的能力。 （6）掌握平面连杆机构、凸轮机构、齿轮机构、齿轮系、螺旋机构等机械中常用机构的类型、功用、运动特点、工作特性等基本知识，[2] 常用传感器分类 塑性变形的机制；5 汽车清洁 电动刮水器与风窗玻璃洗涤器 GPS基本原理和方法 实验课 第三部分 深刻理解与熟练电子技术在农业测量和控制中的应用，4．学时分配表 本门课程的性质、研究对象和任务 深刻理解与熟练掌握农产品加工的尺寸减小，掌握构件、运动副、约束、自由度、运动链及机构等重要概念；小计 总计 8 掌握产品组合策略及形式产品策略。理想运算放 大器及其分析依据， 并能提出减小误差的措施，齿轮各项评定指标的检测 5.负载效应 [2] 使用教材：马云海.学时数 汽车配件经营与管理.
电场线与等势线的观察与描绘
电场线与等势线的观察与描绘电场线与等势线是物理学中非常重要的两个概念，它们能帮助我们理解电场的分布以及电荷的性质。
本文将从实验观察的角度出发，介绍电场线与等势线的概念、观察方法以及描绘技巧。
一、电场线的观察与描绘电场线是描述电场强度与方向的曲线，在电场中带电粒子沿着电场线运动。
观察电场线的一种简单方法是使用油滴实验。
将一小滴油滴悬挂在两个平行金属板之间，然后通电。
观察油滴的运动，可以发现它们会沿着某种特定的路径运动，这些路径就是电场线。
为了更清晰地观察电场线的分布，可以将金属板之间撒上细粉末，当油滴靠近细粉末时，细粉末会因受到电场力的作用而被排列成一条或多条曲线状的图案，这些图案即为电场线。
对于复杂的电场分布，人们可以借助计算机模拟来描绘电场线。
根据电场的数学表示式，通过计算每个点的电场强度和方向，可以将电场线图像化。
这种方法既能够直观地展示电场线的分布，又能够在计算机中进行精确的数值计算。
二、等势线的观察与描绘等势线是指与电场中带电粒子相交于垂直方向的曲线。
等势线上的任意两点具有相同的电势，即在同一条等势线上的点具有相同的电势能。
观察等势线的方法可以使用电容器实验。
将两块平行导板分别连接到两个电势不同的电源端，然后在导板上放置一点电荷。
通过测量不同位置的电势差，可以绘制出等势线。
对于一般的电场分布，人们可以利用数学方法进行等势线的描绘。
等势线是某个电势值的曲线，因此需要找到满足这一条件的点。
可以采用数值计算的方法，在电场中的每个点上计算电势，并将电势值相同的点连成曲线。
使用计算机进行模拟，可以方便地描绘出电场中各个电势值对应的等势线。
三、电场线与等势线的关系电场线和等势线是相互关联的，它们共同揭示了电场强度和电势能的分布规律。
在电场线和等势线的交点处，电势差为零，因此等势线与电场线垂直相交。
在静电平衡条件下，电场线和等势线始终垂直于彼此。
在均匀电场中，电场线是等距离分布的直线，而等势线则是等势面上的平面。
试验描绘电场中的等势线中的几个问题
实验“描绘电场中的等势线”中的几个问题（江西省信丰中学施国富）选自《物理教师》2008年第9期1．电场中的等势线缘何“变形”?1．1问题的提出高中物理第2册有个学生分组实验——“用描迹法画出电场中平面上的等势线”，按照教材介绍的实验步骤，在每个基准点上下方各描出2～4个等势点，然后连成等势线。
由于时间比较充裕，有的学生就每个基准点，多描了几个等势点，一直到导电纸的边缘．连接等势点绘成等势线时，问题出现了，所绘成的等势线的形状与教材上正负电荷形成的电场中的等势线的形状相比，在边缘出现了一些变形，如图1（实际描绘出的等势线）和图2（教材中画出的理想等势线）所示。
学生们以为是自己操作有误，重做几次，结果一样。
到底是什么原因导致等势线在边缘处变形呢？图11．2实验的原理高中物理教材中所说的电场是指由电荷形成的静电场。
要探测静电场中的等势点是极为困难的，一方面静电场中不存在电流，用磁电指针式电流表无法探测，另一方面在探测时，导体进入静电场，使静电场发生较大的变化，探测结果没有实际的意义。
在导电介质两端引入一定的电压，导电介质（如导电纸）中产生电流，并形成一定的电流密度分布，在两电极间建立一个电流场。
由于电流场与静电场具有相似的物理特性，而探测电流场中的等势点是很容易的，于是采用电流场模拟静电场，探测和研究静电场中的等势线，教材中对这点已作了简单的注解。
因此，“用描迹法画出电场中平面上的等势线”这个实验不是真实验，而是一个模拟实验。
了解了实验本质之后，我们可以对本文开头提出的问题作出解释。
1．3问题的解释在无限大平面上均匀分布一层导电微晶，在这层导电微晶上某两点间建立起电流场，由于电流密度呈一定形状分布，它的等势线分布和形状，与静电场中的某一平面上的等势线分布及形状是非常相似的。
在较小的导电纸上，边缘的电流与边缘走向一致，即导电纸边缘的电流密度的方向，与导电纸边缘的切线方向一致，这就是所谓的“边缘效应”。
电流密度的方向总是与等势线垂直。
高二物理电场中等势线描绘
等势点描出等势线。
也晃耍着兵器像门柱般的怪影一样向蘑菇王子直跳过来蘑菇王子猛然忽悠了一个，舞贝柴刀滚七百二十度外加凤笑鸭掌转五周半的招数，接着又秀了一个，直体贝颤前空翻三 百六十度外加瞎转八十一周的粗犷招式！接着神秘变幻的海沙色月光风衣瞬间抖出飞银色的病摇凶光味……淡淡的极像轻风一样的神态渗出谷耍鸟闹声和嘀嘀声……功底深厚
好似天龙一般的强劲腹部忽亮忽暗跃出； 婴儿早教加盟 早教加盟品牌 ；豹隐桑香般的跃动。紧接着甩动精明快乐的黑亮眼睛一笑，露出一副虚幻的 神色，接着转动灵敏小巧的薄耳朵，像纯黑色的百心旷野蟒般的一抛，古怪的矫健刚劲的手臂顷刻伸长了三倍，像飞云瀑布般的海沙色月光风衣也骤然膨胀了四倍……最后晃
1、实验目的： 2、实验原理：
3、实验器材：
学生用低压电源或电池组；灵敏 电流表；开关；导电白纸；复写 纸；等势线实验描绘器 ；探针 两支；导线若干。
1、实验目的： 2、实验原理： 3、实验器材：
4、实验步骤：
9.6 实验：电场中等势线的描绘x
9.6 实验：电场中等势线的描绘考点要求用描迹法画出电场中一个平面上的等势线．实验原理1．本实验利用导电纸中的恒定电流场模拟真空中的静电场，当在场中与导电纸接触的两探针尖端的电势差为零时，与探针相连的电流计中通过的电流强度为零，从而可以通过探针找出电流场中的等势点，并依据等势点描出等势线．2．方法一：用小量程电流表的一端依次接到a、b、c、d、e五个基准点上，另一端分别在它们的周围移动，当移动到使小量程电流表(或多用电表直流电流挡)中指针的指示为零时，就找到了某基准点电势相同的点，此方法称为平衡法．用平衡法时，要求小量程电流表的灵敏度高些，若用多用电表直流电流挡作为小量程的电流表使用时，应把它置于电流最小的挡位上，其目的可使被测两点间的电势稍不相等时，即可在表上有较明显的反映．3．方法二：用电压表的负接线端接在跟电源负极相连的B电极，用电压表的正接线端接触某一个基准点，测出该基准点与B电极的电压，然后在这个基准点附近移动电压表和正接线端，当电压表的读数与所接触的基准点上的电压相等时，就探测到了一个与该基准点电势相同的点，此方法称为电压测量法．用电压测量法时，为避免因电压表而产生的分流作用，要求它的内阻尽可能大些，但量程要小些，因为两接线端的指针之间电压较小．虽两种方法都可找出等电势点，但用小量程的电流表比较精确，故实验中常采用平衡法．4．怎样快速探测等势点：(1)先判断电流表指针偏转方向跟通过的电流方向间的关系，如电流从左接线柱流入指针向左偏．(2)假定探针I与左接线柱相连，探针Ⅱ与右接线柱相连．(3)在如图9.6-1所示电路中，探针I接触基准点a，探针Ⅱ接触a1，发现指针向右偏．(4)由指针向右偏，推断出电流从右接线柱流入，则a1电势高，应将探针向电源负极方向移动，即向左移，可找到一点，发现电流表指针不偏转，此点电势与Ⅱ电势相等,可依此法迅速确定出与a点等电势的其他点．实验器材平整的塑料板(其上有两个固定螺杆)、白纸、复写纸、导电纸、圆柱形的电极、导线、学生低压直流电源(或电池组)、探针两根、灵敏电流表．实验步骤1．在木板上依次铺上白纸、复写纸、导电纸，导电纸有导电物质的一面朝上．2．在导电纸上相距约10cm平放两个圆柱形电极，并将两电极分别连在电压为6 V的直流电源的正负极上．3．将两探针分别接到灵敏电流表的两接线柱上．4．在两电极的连线上，选取间距大致相同的五点作为基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上．5．接通电源，将一探针与某基准点相接触，另一探针与此基准点一侧距此基准点约1cm的某点相接触，这时一般会看到灵敏电流表的指针发生偏转，移动此探针至电流表指针指零，用探针把这点位置复印在白纸上．6．按步骤5的方法在这个基准点的两侧由近及远各探测出五个等势点，两相邻等势点间距约为l cm．7．按同样的方法，找出其余4个基准点的等势点．8．断开电源，取出白纸，根据五个基准点的等势点，画出五条平滑的曲线，即五条等势线．注意事项(1)使用的灵敏电流表，应选择零刻度在中间的那种．将它串联在电路中时，电流可以从正接线柱流入，又可以从负接线柱流入．使用前，一般要判断电流表指针偏转方向跟通过的电流方向间的关系．(2)如果用低压学生电源做实验，一定要先注意把电极接到直流输出端．(3)安放导电纸时，有导电物质的一面应向上．(4)导电纸上的恒定电流场，在边缘部分并不与等量异种点电荷电场的电场线分布相似，所以安放电极时，不能太靠近导电纸的边缘，探测等势点时，也不能太靠近导电纸的边缘．(5)电极与导电纸的接触应良好，且在实验过程中与导电纸的相对位置不能改变．(6)寻找等势点时，应从基准点附近由近及远逐渐推移，不可冒然进行大跨度移动，以免发生电势差过大，流过电流表的电流太大而损坏电流表的现象．误差分析(1)所使用的电流表的精度是本实验产生误差的主要因素之一．因此，在条件允许的情况下，要尽可能使用精度较高的电流表．(2)电极与导电纸是否接触良好也是本实验产生误差的主要因素之一，对此，安装电极时要多加注意，可以在木板上垫几张白纸．(3)导电纸是否符合要求也是本实验产生误差的主要因素之一．导电纸的电阻率应远大于金属电极的电阻率才能使电极本身成为等势体，导电涂层要均匀，纸上导电性才能一致，否则会使测绘出的等势线产生畸变．(4)圆柱形电极的大小也会给本实验带来误差，圆柱形电极应选一样大的直径为1cm的磨平铜棒两只．典型例题【例1】在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，配备了下列器材，应该选用的是(用器材前的字母表示) ( ) A．电压为6 V的交流电源B．电压为6 V的直流电源C．电压为100 V的直流电源D．量程为0.5V零刻度在刻度盘中央的电压表E．量程为0.6 mA的电流表F．量程为300 μA、零刻度在刻度盘中央的电流表【例2】“电场中等势线的描绘”的实验装置如图所示：在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序（自上而下）是______、______、______．(1)在图9.6-2中a、b、c、d、e五个基准点中，电势最高的是点．(2)若电流表的两表笔分别接触图中的d、f两点(f、d连线和A、B连线垂直)时表针反偏(电流从红表笔流进时，表针正偏)，则电流表的红表笔接在点．要使表针仍指在零刻度线，应将接f的探针(即表笔)向(填“左”或“右”)移动．【例3】用电流场模拟静电场描绘电场中的等势线，图中哪些情况是能够实现的（）A.如图(a)，圆柱形电极A、B均接电源正极，用以模拟等量正电荷的电场B.如图(b),圆柱形电极A接电源正极，圆环形电极B 接电源负极，用以模拟正点电荷的电场C.如图(c)，两平行的长条形电极分别接电源正、负极，用以模拟匀强电场D.如图(d)，圆柱形电极A接电源负极，用以模拟负点电荷的电场【例4】在描绘等电势线的实验中，若将电源电压提高为原来的2倍，则以下说法正确的是（）A．描绘得到的等电势线形状与原来相同B．描绘得到的等电势线形状与原来不同C．找基准点的等电势点时每次移动的跨度应适当大些(与原来相比D．找基准点的等电势点时每次移动的跨度应适当小些(与原来相比【例5】一位物理教师演示带电体产生电场的经典实验，她利用图9.6-4所示的装置，试图显示如图9.6-4所示的图形．(1)这些装置没有标签，请指出它们的名称、规格，并回答有关问题：①用于产生电场的是什么电源？②液体的类型很重要，它应该是什么？③什么东西用来作为电场线的指示器比较合适？④给出的电场线没有方向，它的方向应该是什么？(2)画出下面各电荷产生的电场图．巩固练习1．电场中等势线的描绘中，根据不同的实验原理应相应选取不同的测量电表，下列选择正确的是( ) A．若用“等电势差”描绘等势线，用电压表B．若用“等电势差”描绘等势线，用灵敏电流计C．用灵敏电流计描绘等势线时，两探针可分别与电极接触D．用电压表描绘等势线时探针可与电极接触E．用电压表描绘的等势线与用电流计描绘的等势线形状不同2．关于“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验的原理，下列说法正确的是（）A．正负电极就是两个等量异种点电荷，实验描绘的就是它们形成的静电场的等势线B．实验描绘的是导电纸上稳恒电流场的等势线C．只有圆柱形电极之间的电流场才会和等量异种点电荷的静电场相似D．改变电极的形状，我们还可以模拟其它静电场，并绘出其它电场的等势线3．下列哪些措施不会影响所描绘等势线的形状（）A．把直流电源的电压变为原来的两倍B．将直流电改为交流电C．把圆柱形电极改为长方形电极D．把灵敏电流表改为内阻很大的电压表，利用电压表探测基准点的等势点4．如果该实验中每相差0.2V就画一条等势线，那么这些等势线在空间分布是（）A．以电极连线为轴的轴对称B．以电极连线中垂线为轴的轴对称C．等势线之间的距离相等D．距离电极越近等势线越密5．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，寻找等势点时，正确的操作是( ) A．将两个探针压在导电纸上，同时缓慢移动，当看见电流计指针指零时，把两个探针的位置复印在白纸上，得到两个等势点；再同时移动两个探针，得到另一对等势点……然后将这些等势点连接成等势线B．将一个探针始终与一个圆柱形电极相接，另一个探针在导电纸上慢慢移动，当看见电流计指针指零时，将这个探针的位置复印在白纸上，得到一个等势点；再将这个探针在别的区域移动，得其他的等势点……然后将这些等势点连接成等势线C．将一个探针压一个基准点上，另一个探针在导电纸上慢慢移动，当看见电流计指针指零时，将这个探针的位置复印在白纸上，得到一个等势点；然后以这个点做新的基准点，找它的等势点，以此类推……，找到一系列的等势点然后将这些等势点连接成等势线D．将一个探针始终压在一个基准点上，另一个探针在导电纸上慢慢移动，当看见电流计指针指零时，将这个探针的位置复印在白纸上，得到一个等势点；再将这个探针在别的区域移动，得其他的等势点……然后将这些等势点连接成等势线6．如图9.6-6所示，实验中如果探针在导电纸上不论如何移动，电流表指针都不动.若改用多用表直流电压挡直接测A、B两极间的电压，电压正常，再测A电极对导电纸的电压，发现电压处处相等，且等于电源的电动势，这说明（）A．一定是电流表G和两探针组成的电路未通或电流表已烧坏B．电极B与导电纸接触不良C．电极A与导电纸接触不良D．两个电极都一定接触不良7．在电场中等势线描绘的实验中：(1)已有器材：平板、白纸、复写纸、图钉、两个电极、导线、还需要；(2)若有以下三种满偏电流不同、零刻度在中央的电流表可供选择，应选用( ) A．100μA B．0.5mA C．10mA(3)若有三个输出电压不同的直流电源可供选用，应选用( ) A．1.0V B．6.0V C．60V(4)若有二种规格的塑料板，其两个圆柱形电极间距离不同，应选用电极间距离稍(填“大”“小”)的塑料板进行实验．8．在“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，提供了下列操作步骤，其中有差错的步骤为，正确步骤的合理顺序可以是．①在导电纸上画出两个电极的连线②将白纸、复写纸、导电纸依次铺在木板上，并用图钉固定③闭合电键④将两个圆柱形电极平放在导电纸上，并通过电键分别与电源的正负极相连⑤在两个电极的连线上选取距离大致相等的5个基准点，并用探针把它们的位置印在白纸上⑥将灵敏电流计的两个接线柱与两个探针相连⑦将一个探针接在某个电极上，用另一个探针接触导电纸，探测出若干等势点，连接这些等势点就是一条等势线⑧将一个探针接触某个基准点不动，另一个探针缓慢的反复移动，当灵敏电流计示数为零时，用探针把这个等势点的位置印在白纸上，用上述方法，在基准点两侧个探测出5个等势点⑨探测另外4个基准点的等势点⑩断开电源，取下白纸，描出电场中的等势线9．一个学生在做“电场中等势线的描绘”实验时的主要准备步骤如下：(1)在木板上依次铺放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸有导电物质的一面朝下；(2)导电纸上平放着跟它接触良好的两个圆柱形电极，两电极分别与电源的两极相连；(3)从一个电流表(量程0-0.6A)的两个接线柱引出两支探针；(4)在导电纸上画出两个电极的连线，在连线上选取间距大致相等的5个点作基准点，并用探针把它们的位置复印在白纸上．这个学生所做的准备步骤中犯的重要错误是．10．某同学将两个小电极放在导电纸上加上电压，形成电流场来模拟两个异种点电荷产生的静电场，研究等势线的分布情况．他使两个电极相距10cm，电极间加上3V直流电压，然后在两个电极连线上每隔1cm取一点作为基准点，用灵敏电流计找出导电纸上和这些点等势的点，作出了一组等势线，如图9.6-7所示，试问：(1)两相邻等势线A与B、B与C、C与D……之间的电势差是否相等?为什么？(2)如果将两个电极之间的电压改为直流6V，等势线形状会不会发生变化？11．当你按实验中的方法正确得出了等势线以后，能否继续画出电场线？12．图9.6-8是描绘电场中等势线的实验装置，①图中有7个等间距的点，其中A、B为___________；②当电流从标有“+”号的接线柱流入灵敏电流计G时，其指针正向偏转，则当灵敏电流计表针______偏时，探针所接触的两点恰是等势点；③当探针1接在F点时，探针2应向____移，才能找到等势点．。
等势线的描绘(共10张PPT)
第6页，共10页。
例2【04全国理综卷Ⅳ】图10中给出器材为：电源E（电动势为12V ，内阻 不计），木板N（板上从下往上依次叠放白纸、复写纸、导电纸各一张）， 两个金属条A、B（平行放置在导电纸上，与导电纸接触良好，用作电极），滑
等势线的描绘
第1页，共10页。
[实验目的]
学会用描迹法画出电场中平面上的等势线；验证电场中各点的电势是顺 着电场线方向逐渐降低的；理解对等势线和电场线相互垂直，等势线不 会相交等性质。
[实验原理]
用导电纸中的稳恒电流场模拟真空中的静电场。
点拨：本实验是用两个带圆形电极模拟两等量异种点电荷在平面
内的电场。
刻度盘中央的电压表
E．量程0 300微安，零刻度
在刻度盘中央的电流表 在实验过程中，要把复写纸、导电纸、白纸铺放在木板上，它们的顺序是（自上
而下）①________②________③________ 在实验中，按下电键接通电路，若一探针与基准点Ｏ接触，另一探针 已分别在基准点Ｏ的两侧找到了实验所需要的两点a、b，如图，4-7， 则当此探针与a点接触时，电表的指针应_______（填左偏、指零、右偏），
第2页，共10页。
[实验器材]
①白纸②复写纸③导电纸各一张④图钉4枚⑤平木板一块和圆柱
电极一对⑥直流电源（电压约为6伏）和电键一个、导线5根⑦ 灵敏电流计和探针两根⑧直尺（或三角板）
点拨①：导电纸的电阻率应远大于金属电极的电阻率才能使电 极本身成为等势体；导电涂层要均匀，纸上导电性能才能一 致，否则会使测绘出的等势线产生畸变。 点拨②：对圆柱电极应一样大，直径为1厘米。
[实验步骤] 课件演示
电场中等势线描绘PPT课件
2020年10月2日
验原理： 3、实验器材： 4、实验步骤： ⑴安装置 ：
（2）选基势点。在导电纸平
面两极的连线上，选取间距
大致相等的五个点作为基准
点，并用探针把它们的位置
复印在白纸上 。 2020年10月2日
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1、实验目的： 2、实验原理： 3、实验器材：4、实验步骤： ⑴安装置 （2）选基势点
4、实验步骤： ⑴安装置 ：
2020年10月2日
6
1、实验目的： 2、实验原理： 3、实验器材： 4、实验步骤：
⑴安装置 ：等势线实验描绘器依次铺
放白纸、复写纸、导电纸各一张，导电纸 有导电物质的一面向上，再用压条把它们 一起压在木板上（如图10-1）。在导电纸上 放两个跟它接触良好的圆柱形电极并用螺 丝固定好，两极间距离约为10cm，电压约 为62v02。0年10再月2日从一个灵敏电流表的两个接线柱7
滑的曲线，他们就是等势线
。五组等势点画出五条平滑
的曲线，他们就是等势线。 2020年10月2日
11
2020年10月2日
图10-1
12
练习 （1）在用电流场模拟静电场描绘电场等势线的实验中，在下列所 给出的器材中，应该选用的是[ ] A．6伏的交流电源
B．6伏的直流电源
C．100伏的直流电源 D．量程0 0.5伏，零刻度在刻度盘中央的电压表
。照上述方法，再这个基准点的两侧，各探测出五个等
势点，每个等势点相距1cm。用同样的方法，探测出另
外四2个020年基10月准2日点的等势点；
10
1、实验目的： 2、实验原理： 3、实验器材： 4、实验步骤： ⑴安装置 （2）选基势点 （3）探测等势点
（4）画等势线，取出白纸，
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描绘电场中的等势线
引言
在物理学中，电场是描述电荷周围空间中电力相互作用的概念。
电
场中的等势线是指在同一电势值下的所有点组成的线，它们具有相
同的电势能。
描绘电场中的等势线对于理解电场的分布和性质非常
重要。
本文将介绍描绘电场中的等势线的方法以及该过程的重要性。
一、等势线的定义和基本概念
1.1 电场的定义和性质
在电磁学中，电场描述了电荷周围空间中的电力作用。
电场是一个
向量场，它可以通过电场强度来描述。
电场强度的定义为单位正电
荷在电场中所受的力，即E = F/q。
其中E表示电场强度，F表示电荷所受的力，q表示电荷量。
1.2 等势线的定义
等势线是指处于同一电势值的所有点所构成的曲线或曲面。
在电场中，等势线表示所有具有相同电势能的点。
1.3 等势线的性质
等势线具有以下几个重要性质：
- 等势线上任意两点的电势值相等；
- 等势线与电场线垂直；
- 等势线的密度表示电场强度的大小。
二、描绘等势线的方法
2.1 数值模拟方法
数值模拟方法是一种通过计算机模拟电势场和等势线分布的方法。
这种方法使用有限元分析或有限差分方法，通过离散化电势场和电场线来计算等势线的位置。
在数值模拟方法中，首先需要确定电荷的位置、电荷量以及电场的边界条件。
然后，使用有限元分析或有限差分方法求解电场分布，最后通过等势线绘制算法来绘制等势线。
2.2 实验测量方法
实验测量方法是一种通过实验测量电势差来描绘等势线的方法。
这
种方法需要借助电位计等测量设备来测量不同点之间的电势差，然
后根据电势差的大小来确定等势线的位置。
实验测量方法的优点是直观且准确，能够真实地反映出电势场的分
布情况。
但是，这种方法比较繁琐且实验条件较为苛刻。
2.3 数学推导方法
数学推导方法是一种通过解析求解电势场方程并绘制等势线的方法。
这种方法要求对电势场方程有一定的数学推导能力，需要求解偏微
分方程或积分方程来得到等势线的方程式。
数学推导方法的优点是能够直接得到等势线的解析表达式，具有较
高的精度和准确性。
但是，这种方法需要较强的数学基础和推导能力。
三、描绘等势线的重要性
描绘电场中的等势线对于理解电场的分布和性质具有重要意义。
首先，等势线可以帮助我们理解电场的强度和方向。
等势线越密集，电场强度越大；等势线越稀疏，电场强度越小。
等势线的形状和分
布可以揭示电场的方向，从而帮助我们了解电荷的分布和电力相互
作用。
其次，等势线可以帮助我们预测电势场的变化趋势。
等势线的形状
和分布可以揭示电场的变化规律，从而帮助我们预测电场的分布和
性质。
最后，等势线可以帮助我们解决实际问题。
通过描绘等势线，我们
可以推断不同点之间的电势差和电场强度，从而应用于具体问题的
求解和分析。
结论
本文介绍了描绘电场中的等势线的定义、基本概念、绘制方法以及
在理解电场分布和性质方面的重要性。
等势线作为描述电场的重要
工具，可以帮助我们更好地理解电场的分布和性质，并应用于实际
问题的求解和分析。
对于理解和应用电场概念的学习者来说，掌握
等势线的描绘方法和分析技巧非常重要。