谈“等势线”的变异

“电场中等势线的描绘”是用描迹法画出电场中一个平面上的等势线的学生实验 ,它是用恒定电流的电场来模拟静电场的 .高中《物理》(试验修订本·必修加选修 )第二册第 2 2 7面给出的理想等势线如图 1所示 .但是 ,实验完成后 ,很多细心的学生发现 ,在有限的矩形导电纸上描出的等势线如图 2所示 .而且只有直线AB的中垂线所表示的等势线与图 1对应的一样 ,其它等势线相对图 1都有一定的变异 .图 1　　　　　　　　　　　　图 2为什么会出现上述的变异呢 ?原来 ,图 1表示等量的异种电荷在无限大空间里的等势线形状 .由于直接描绘静电场的等势线…     

实验“描绘电场中的等势线”中的几个问题

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,     

描绘电场中等势线的演示实验

1　制作思想电场中等势线的描绘是一探索性实验 .要求学生通过描迹法描绘出稳恒电流场模拟静电场的等势线 ,它是静电场中唯一的一个学生实验 .无疑对培养学生的实验能力和科学方法的教育起着一定的作用 .为了做好该实验教师最好先讲解演示 .但到目前为止实验室没有现成的演示实验装置 ,而用原学生实验装置演示可见度太小 .未做成演示实验的主要原因是大面积导电材料难找等 .我们经过反复研究探索和多次实验 ,成功地用取材容易 ,成本低廉的镀锌铁皮作为导电材料 .由于镀锌铁皮电阻小 ,若通入小电流 ,在一定范围内电势变化很小 ,而且“磁电式…     

平面静电场等势线自动描绘仪的研制

介绍了一种平面电场自动描绘仪的设计方法,并应用本理论成功试制出样机,介绍了试制过程中出现的问题及解决方法;应用本描绘仪可以快速绘制模拟平面电场的等势线,在电场物理实验及研究中,本电场自动描绘仪能加快实验速度、提高实验精度,具有应用价值。     

一种导电纸的理想代用品

全日制普通高级中学教科书(必修加选修)《物理》第二册，学生分组实验“用描述法画出电场中平面上的等势线”是高中重点实验。该实验的一个主要器材是导电纸，许多农村学校就仅供教师示范用的导电纸都不能保证，更谈不上学生实验使用。     

自制经济导电纸探究式实验教学

1问题提出 在做《用描迹法画出电场中平面上的等势线》这一实验时，由于导电纸使用时间过长，损坏较严重，导致实验效果不佳。学生问我，“可以自制导电纸吗？”当然可以，我因势利导，鼓励同学们大去探究。     

对一道高考实验题的联想

2004年全国高考物理试题中有这样一题实验题:图1中给出的器材为:电源E(电动势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),两个金属板A、B(平行放置在导电纸上,与导电纸接触良好,用作电极),滑线变阻器R(其总阻值小于两平行电极间导电纸的电阻),直流电压表V(量程为6V,内阻很大,其负接线柱与B极相连,正接线柱与探针P相连),开关K。现要用图中仪器描绘两平行金属条A、B间电场中的等势线。AB间的电压要求取6V。在图中连线,画成实验电路原理图。注:合上开关K,将探针P与A接触,变阻器触头靠近D端,调R使图1电压表…     

电场“三线”问题的解法

带电粒子在电场中运动,电场线、等势线和轨迹线密切相关,“三线”的意义和联系如图1所示．     

电场单元检测题

一、选择题1、关于静电场的说法中正确的是A、带电粒子沿电场线运动,电势能一定要改变;B、匀强电场中,两点间的电势差与两点间的距离成正比;C、正电荷的电势沿电场方向降低,负电荷的电势沿电场线方向升高;D、一点电荷在电场中由口点移动到6,电势能增量为零,则该点电荷一定是沿着等势线移动的。     

用试探法解一道高考物理题

“试探法”又称“尝试法”．试：试验，尝试；探：试图发现；试探：试着探索（某种问题）．试探法在物理教学中多处用到．如在被测电流的大小无法估计时，运用试触的方法选择电流表的量程；又如“用描迹法画出电场中平面上的等势线”实验中，两个探针的使用．本文用试探法解一道高考物理选择题，并对试题提出了一点建议．     

粒子运动轨迹隐含的信息

根据带电粒子在电场中的运动轨迹,结合电场线和等势线的分布情况,可分析粒子所受电场力、电势能、动能的变化．分析带电粒子在电场中运动的轨迹问题,用到以下知识点：     

电场与电路

例 静电透镜是利用静电场使电子束会聚或发散的一种装置，其中某部分静电场的分布如右图所示．虚线表示这个静电场xOy平面内的一簇等势线，等势线形状相对于x轴、y轴对称．等势线的电势沿x轴正向增加，且相邻两等势线的电势差相等．一个电子经过P点(其横坐标为-x0)时，速度与z轴平行．适当控制实验条件，使该电子通过电场区域时仅在x轴上方运动．在通过电场区域过程中，该电子沿y方向的分速度vy，随位置坐标x变化的示意     

浅议“电场中的几对概念的区别与联系”

电场中有关的物理概念性问题比较多,而且比较抽象.如：电场强度与电势的区别与联系;电场线与等势线（面）的理解及应用等,下面列举几个事例供同学们参考. 1电场强度与电势的区别与联系 电场强度是用来反映电场强弱的物理量,它可以借助3个公式进行解答,即E=F/q（适用于一切电场）、E=kQ/r2（适用于真空中点电荷场强的求解）、E=U/d（适用于匀强电场场强的求解）.     

偏心圆柱面带电导体电场的深入研究和可视化

带电偏心圆柱面有内偏心和外偏心两种情况,它们都有相同的对称点公式。通过保角变换将两种偏心区域变换成环形区域,求出环域的两个半径,并做了详细分析。用简单方法求出电势函数,进而求出电场强度的两个分量和电通函数。将公式无量纲化,用MATLAB绘制图形,证明了等势线和电场线都是圆,发现了偏心圆柱面的电场等效于两条等量异号无限长带电直线产生的电场。     

等势线描绘实验中导电纸的代用

高中物理课本,等势线的描绘是了解电场性质的一个重要实验,学生通过此实验把抽象的电场形象化,对理解电场的概念、电力线、等势线的分布有很大的帮助。但是,由于等势线描绘实验器配的导电纸不多,导电纸用完后又没地方购买,实验不能开出。学校实验教师提出这个问题后,我就开始找代用方法,经过实验     

线电荷的电力线和等势线的MATLAB作图

线电荷的电力线是射线簇,等势线是圆簇;等量异号直线电荷对的电力线和等势线是两簇圆;等量同号直线电荷对的电力线和等势线可用显式表示．电力线的起点一般由起始角度决定,等势线的起点一般由电势差决定．而用MATLAB的常微分方程函数和等高线函数能够画出全部等势线和电力线,特别是不等量的直线电荷对的电力线和等势线．     

新型静电场描绘仪研制

传统的静电场描绘采用人工寻找等势点的方法,不仅效率很低,存在不同轴误差,而且数据不便于进一步分析和处理。结合教学实际,研制了由数据采集、电脑和探针扫描3部分组成的新型静电场描绘仪,用C语言编写了测试软件,通过采集卡自动采集探针的电势值,利用软件画出等势线分布图。测试了长直同轴柱形电缆的静电场和两均匀带电的长柱形带电体的静电场的电场分布情况,分析了误差的来源并提出了修正方法。实验结果表明,新型静电场描绘仪从根本上消除了不同轴误差的影响,自动化程度高,实验操作方便,提高了实验效率,形象直观。     

物理实验中的“几个”基本要点

在“用描点法画出电场中平面上的等势线”的实验中，待测点电势与基准点电势相等的标志是：灵敏电流表的指针不发生偏转．     

自制经济导电纸探究式实验教学

1问题提出在做《用描迹法画出电场中平面上的等势线》这一实验时,由于导电纸使用时间过长,损坏较严重,导致实验效果不佳。学生问我,"可以自制导电纸吗?"当然可以,我因势利导,鼓励同学们大去探究。     

等势线描绘实验器的创新改进

2003年人教版高二物理的学生实验五"用描迹法画出电场中平面上的等势线",是一个传统的普通实验,难度不大.在实际操作时却存在好几点不足之处.笔者对这一实验进行细微观察、全面分析、查找问题,针对查出的问题拟定解决方案,并自制了"等势线描绘实验器".现将实验改进情况介绍如下.