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1、 【安徽省，人教版】2014屆物理一輪小題精練（48，含答案） 一、實驗目的 用描跡法畫出電場中一個平面上的等勢線． 二、實驗原理 用平面導電紙上的恒定電流場模擬真空中的等量異種電荷的靜電場，當電場中與導電紙接觸的兩探針尖端的電勢差為零時，與探針相連的電流表中電流為零，從而可以通過探針找出電流場中的等勢點，并依據等勢點描出等勢線． 三、實驗器材 平整的塑料板(木板)、圖釘、白紙、復寫紙、導電紙、圓柱形的銅電極、導線、學生低壓直流電源(或電池組)、探針兩根、靈敏電流表． 四、實驗操作 1．器材安裝 (1)鋪“三紙”：在平整的塑料板(或木板)上依次使白紙、復寫紙、導電紙(將導電

2、面朝上)穿過螺桿鋪放，并用圖釘固定． (2)固電極：將兩個圓柱形銅電極A、B分別套在螺桿上，并用螺母擰緊(保證與導電紙接觸良好)，AB相距約10 cm. 圖實－1 (3)接線路：如圖實－1所示． ①將電極A、B分別與6 V的直流電源的正、負極相連接． ②將兩根探針分別接到電流計的“＋”“－”接線柱上． 2．基淮點選取 在導電紙上畫兩個電極的連線AB，在連線上取等距的五個點作基準點a、b、c、d、e，并用探針把它們的位置復印在白紙上． 3．等勢點探測 (1)接通電源，將探針接觸電極A，另一探針接觸導電紙(注意跨度要小，保證電流表示數不要太大)，判斷出指針偏轉方向與電流方向的

3、關系． (2)將左手探針跟AB連線上某一基準點相接觸，然后在導電紙平面AB連線旁距此基準點約1 cm處輕輕移動右手探針，直到電流表指針不再發(fā)生偏轉，用探針把這一點位置復印在白紙上． (3)按步驟(2)的方法在這個基準點兩側逐步由近及遠地探測得到4～8個等勢點． (4)按同樣的方法，找出其余四個基準點的4～8個等勢點，斷開電源． 圖實－2 4．等勢點描繪 取出白紙，根據五個基準點的等勢點畫出五條平滑的曲線，如圖實－2所示． 五、注意事項 1．對導電紙 (1)導電紙不得折疊、劃傷，且要保持清潔．否則導電物質分布不均勻，甚至出現(xiàn)斷路，影響等勢點的分布． (2)安裝時，有導

4、電物質的一面向上． (3)實驗過程中“三紙”不要移動． 2．對兩電極 (1)兩電極必須完全相同，且為圓柱形． (2)與導電紙必須充分接觸好(壓緊)． (3)不可太靠近導電紙邊緣． 3．對電流表 (1)必須選零刻度在中央的． (2)若雙量程表應選較小的量程(靈敏度要高)． 4．對電源 (1)直流6 V：電壓過低效果差，過高會引起電阻率變化． (2)電壓穩(wěn)定：用直流穩(wěn)壓電源，或內阻極小的4節(jié)新干電池，否則會引起等勢線畸變． 5．對探測過程 (1)先判明指針偏轉方向與電流方向關系． (2)牢記AB兩電極的電勢高低關系(正最高，負最低)． (3)尋找等勢點時，要從基準點附

5、近由近及遠地逐漸推移，不可貿然進行大跨度的移動，以免電勢差過大，發(fā)生電流計電流過大現(xiàn)象． (4)探測等勢點不要太靠近導電紙的邊緣，因為實驗是用電流場模擬靜電場，導電紙邊緣的電流方向與邊界平行，并不與等量異種點電荷電場的電場線分布相似． (5)要充分利用指針偏轉方向與電流方向關系，迅速尋找等勢點． (6)導電紙上的導電物質很薄，尋找等勢點時，不要用探針在導電紙上劃動，用點接觸法． (7)兩探針不可長時間接在電路上，且不可直接觸及兩電極． 6．對等勢線描繪 描繪等勢線時要用平滑曲線將各等勢點連接起來，不能畫成折線． 六、誤差分析 1．所使用的電流表的精度是本實驗產生誤差的主要因素之

6、一，因此在條件允許的情況下，要盡可能使用精度較高的電流表； 2．電極與導電紙是否接觸良好也是本實驗產生誤差的主要因素之一，對此，安裝電極時要加以注意，可以在木板上墊3張～5張白紙； 3．導電紙是否符合要求也是本實驗產生誤差的主要因素之一，導電紙的電阻率應遠大于金屬電極的電阻率才能使電極本身成為等勢體；導電涂層要均勻，紙上導電性才能一致，否則會使測繪出的等勢線產生畸變； 4．圓柱形電極的大小也會給本實驗帶來誤差，圓柱形電極應選一樣大的直徑為1 cm的磨平銅柱． 在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，采用的裝置如圖實－3甲所示．在平整的木板上，由下而上依次鋪放白紙、復寫

7、紙和導電紙，A、B為兩個電極，分別接在路端電壓為6 V的電源兩端，A接電源正極，B接電源負極，在AB兩點的連線上，有a、b、c、d、e五個等間距的點． 圖實－3 (1)五個基準點中，電勢最低的點是：________. (2)若用圖實－3乙中的靈敏電流表的兩個接線柱引出的兩個表筆(探針)分別接觸圖甲中的d、f兩點(d、f連線和A、B的連線垂直)時，指針向左偏(若電流從紅表筆流進時，指針向右偏)，則電流表的紅表筆接觸在________點． (3)若用圖乙中的靈敏電流表的兩個表筆(探針)分別接觸圖甲中的a、g兩點(a、g連線和A、B連線垂直)時，發(fā)現(xiàn)電流表指針偏離刻度盤中央位置．為使指針

8、仍指在刻度盤中央(即不發(fā)生偏轉)，應將接g的表筆向________(填“左”或“右”)移動． 　(1)電路中，電源正極電勢最高，負極電勢最低，因而基準點中e點電勢最低． (2)由題意知電流表是紅進右偏，黑進左偏，由電路分析知φd<φf，今指針左偏，說明電流是黑進，即黑筆處電勢高，紅筆處電勢低，紅筆接在d點． (3)據電路電勢分布：φa>φg，φ左>φ右，所以接g的表筆應向左移動． 　(1)e　(2)d　(3)左 (2013·北京市海淀區(qū)模擬)如圖實－4所示，兩個金屬條制成的電極A、B平行放置并用螺栓緊緊地壓在導電紙上，與導電紙接觸良好，接通電源后用描跡法畫出兩金屬極板間電場在平面上

9、的等勢線，在此實驗中： 圖實－4 (1)靈敏電流計指針偏轉方向與流入電流的關系是：當電流從正(負)接線柱流入電流計時，指針偏向正(負)接線柱一側．如圖所示，一位同學用這個電流計探測基準點“1”兩側的等勢點時，把接電流計負接線柱的探針P1壓緊基準點“1”，把接電流計正接線柱的探針P2接觸導電紙上某一點，發(fā)現(xiàn)電流計的指針偏向負接線柱一側，探針P2與導電紙的觸點應向________移(選填“左”或“右”)． (2)在此實驗中，為使所測定等勢點的位置更精確，兩極間的電壓應適當________一些(選填“大”或“小”)． 　(1)此現(xiàn)象說明P2的接觸點電勢比基準點1低，而左側A金屬條接電源正

10、極，故P2應向左移． (2)兩極間電壓越大，導電紙上相鄰基準點間的電勢差越大，引起電流計指針明顯偏轉的探針可移動范圍就越小，所測等勢點的位置越精確． 　(1)左　(2)大 1．在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，如果將電源電壓降低一些，則以下判斷正確的是(　　) A．描繪出的等勢線形狀與原來相同 B．描繪出的等勢線形狀與原來不同 C．基準點之間電勢差比原來小一些 D．基準點之間電勢差比原來大一些 解析：電壓對等勢線的形狀沒有影響，如果電源電壓降低了，兩個電極間的電勢差隨之降低，基準點之間的電勢差當然隨之降低． 答案：AC 圖實－5 2．在用電流的電

11、場模擬靜電場描繪電場中等勢線的實驗中，如圖實－5所用的電表指針偏轉方向與流入電流的關系是：當電流從正接線柱流入電表時，指針偏向正接線柱一側．一位學生用這個電表探測基準點2兩側的等勢點時，把接電表正接線柱的探針E1接觸基準點2，把接電表負接線柱的探針E2接觸紙上某一點，發(fā)現(xiàn)表的指針發(fā)生了偏轉，為了探測到等勢點，則(　　) A．若電表指針偏向正接線柱一側，E2應右移 B．若電表指針偏向正接線柱一側，E2應左移 C．若電表指針偏向負接線柱一側，E2應右移 D．若電表指針偏向負接線柱一側，E2應左移 解析：若電表指針偏向正接線柱一側，說明探針E1的電勢高于E2的電勢，E2應向左移動，所以B項

12、正確；若指針偏向負接線柱一側，說明探針E2的電勢高于E1的電勢，E2應向右移動，C項正確． 答案：BC 圖實－6 3．“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，在平整的木板上依次鋪放白紙、復寫紙和導電紙．在導電紙上平放兩個圓柱形電極A與B，分別與直流電源的正、負極接好，如圖實－6所示．若以A、B連線為x軸，A、B連線的中垂線為y軸(圖中O點為坐標原點)，將一個探針固定在y軸上的某一點，沿x軸移動另一個探針，發(fā)現(xiàn)無論怎樣移動，靈敏電流表的指針都不偏轉，若電源、電流表及連線都是完好的，可能的故障是__________________________________________

13、______________________________． 將實驗故障排除后，探針從BO間某處沿x軸向電極A移動的過程中，電流表中指針偏轉的情況是______． 解析：靈敏電流計不偏轉的原因可能是導電紙有導電物質的一面朝下了，探針從BO間某處沿x軸向電極A移動過程中，兩探針之間的電壓變小，故電流表指針偏角逐漸變小，探針在O點電流表指針不偏轉，探針從O點向電極A轉動時，電流表指針反向偏轉，且偏角逐漸變大． 答案：導電紙放反　偏角先變小后反向變大 4．在“描繪電場中等勢線”的實驗中，有以下一些操作步驟： A．在導電紙上畫出兩電極的連線 B．將靈敏電流表的一個探針接一個電極，用另一個

14、探針接觸導電紙，緩慢移動，可找出一系列等勢點 C．在平板上先鋪上白紙，再鋪上復寫紙，然后再鋪上導電紙 D．安好電極，接好電路 圖實－7 E．在兩電極a、b的連線上，等距離地取五個基準點c、d、e、f、g，并復印在白紙上，如圖實－7所示． F．電流表的一個探針接觸某個基準點不動，另一個探針緩慢地移動到電流表指針示數為零時，復印此點，即可找出許多等勢點． G．閉合開關 選取合理的操作步驟，并按順序排列為：________. 解析：靈敏電流表的一個探針不要與電極直接接觸，故B步不合理，正確的順序為CDAEGF. 答案：CDAEGF 5．(2013·河北保定調研)在“用描跡法畫

15、出電場中平面上的等勢線”的實驗中，下列所給出的器材中，應該選用的是________(用器材前的字母表示)． A．6 V的交流電源 B．6 V的直流電源 C．100 V的直流電源 D．量程0～0.5 V，零刻度在刻度盤中央的電壓表 E．量程0～300 μA，零刻度在刻度盤中央的電流表 圖實－8 在實驗過程中，要把復寫紙、導電紙、白紙鋪放在木板上，它們的順序(自上而下)是①________、②________、③________. 在實驗中，按下電鍵，接通電路．若一個探針與基準點O接觸，另一探針已分別在基準點O的兩側找到了實驗所需要的兩點a、b(如圖實－8所示)，則當此探針與a

16、點接觸時，電表的指針應________(填“左偏”、“指零”或“右偏”)；當此探針與b點接觸時，電表的指針應________________________________________________________________________(填“左偏”、“指零”或“右偏”)． 解析：根據實驗要求，以兩電極間一系列等距點為基準點，然后探測平面內和基準點電勢相等的點，它們組成的平滑曲線就是等勢線．所以，應選擇量程較小的電流表，才能夠提高測量的精確度，為減小誤差，電流表應該選擇E；本實驗是用恒定的電流場來模擬等量異種電荷的靜電場，所以電源應該選B；根據實驗原理，可分析復寫紙、導電紙、白

17、紙的鋪設順序，注意這里要求的是自上而下． 答案：B、E　導電紙　復寫紙　白紙　指零　指零 6．(2013·徐州模擬)如圖實－9所示，在“用描跡法畫出電場中平面上的等勢線”的實驗中，實驗室除了給出必要的器材外，又分別給出了以下三種不同規(guī)格的電源和電表： 圖實－9 (1)在兩接線柱A、B連線上等距離找出5個基準點a、b、c、d、e，電流表G的一根探針接觸c點，另一探針接觸f點，為找到與c點電勢相等的點，接觸f點的探針應向________移．(選填“左”或“右”) (2)若將電源電壓提高為原來的2倍，重復以上操作，測量并畫出等勢線，你認為該等勢線與原等勢線的形狀________(選填“

18、相同”或“不同”)，該等勢線圖中cd兩點間的電勢差________(選填“相等”、“增大”或“減小”)． 解析：(1)c的等勢線為過A、B連線的中垂線． (2)電源電壓變高，相同距離電勢差變大． 答案：(1)左　(2)相同　增大 7．(2013·東城模擬)圖實－10中給出的器材為： 電源E(電動勢為12 V，內阻不計)，木板N(板上從下往上依次疊放白紙、復寫紙、導電紙各一張)，兩個金屬條A、B(平行放置在導電紙上，與導電紙接觸良好，用作電極)，滑動變阻器R(其總阻值小于兩平行電極間導電紙的電阻)，直流電壓表V(量程為6 V，內阻很大，其負接線柱與B極相連，正接線柱與探針P相連)，開關

19、S. 現(xiàn)要用圖中儀器描繪兩平行金屬條AB間電場中的等勢線，AB間的電壓要求取為6 V. (Ⅰ)在圖實－10中連線，畫成實驗電路原理圖： 圖實－10 (Ⅱ)下面是主要的實驗操作步驟，將所缺的內容填寫在橫線上方． a．接好實驗電路． b．________________________________________________________________________. c．合上S，并將探針P與A相接觸． d．________________________________________________________________________. e．用探

20、針壓印的方法把A、B的位置標記在白紙上，畫一線段連接AB兩極，在連線上選取間距大致相等的5個點作為基準點，用探針把它們的位置壓印在白紙上． f．將探針與某一基準點相接觸，____________________________________，這一點是此基準點的等勢點．用探針把這一點的位置也壓印在白紙上．用相同的方法找出此基準點的其他等勢點． g．重復步驟f，找出其他4個基準點的等勢點．取出白紙，畫出各條等勢線． 解析：本題主要考查勻強電場的等勢面的特點以及用與模擬等量異種電荷的電場的相似的方法模擬勻強電場，考查了知識的遷移能力． (Ⅰ)AB間電壓要求取為6 V，而電源電動勢為12 V，所以變阻器必須作分壓器，電路連接如圖所示． (Ⅱ)b.把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處． d．調節(jié)R，使電壓表讀數為6 V. f．記下電壓表讀數，在導電紙上移動探針，找出電壓表讀數與所記下的數值相同的另一點． 答案：(Ⅰ)見解析 (Ⅱ)b.把變阻器的滑動觸頭移到靠近D端處 d．調節(jié)R，使電壓表讀數為6 V f．記下電壓表讀數，在導電紙上移動探針，找出電壓表讀數與所記下的數值相同的另一點