你会测试电场和电势吗?

用数字测试器和导电胶带制作各种各样形式的电场。所需时间50分钟。

实验内容

在导体纸上,用导电胶带制作各种形式的电极,然后测量电极周围的电势并画出等势面,进而,根据电势的高低制作立体模型,这样,对于电场的方向和电场线可以有个比较全面的理解。

所需材料

木板,导体纸,复写纸,白纸,电源装置,数字测试器,图钉,导电胶带。

注意事项

1.一般的电压计也能测量,但是,当导体纸的电阻与电压计的内部电阻相同时,还是使用数字电压计(数字测试器)比较好。

2.电极的形态,可以让学生用导电胶带自由地来做比较好。

3.更换导体纸时,要关上电源开关再进行,以确保安全。

4.对于要粘在导体纸上的导电胶带,如果事先焊上一节较短的导线,那么,就可以很容易地与电线连接了。

实验方法

1.在木板上放一张白纸,白纸上再放一张复写纸,复写纸上再放上带有电极的导体纸。为了固定这些纸,可在边缘角落用图钉固定住。

2.如图所示用导线连接电源装置的输出端子和导体纸的电极。

描绘等势面

3.调整电源装置的电压到最小,确认电流的回路上没有短路及过大电流。然后再打开电源开关。

4.调整电压旋钮稍稍向右旋转,加大两电极之间的电压直到电源装置的电压计有数字显示。这时,电极间几乎没有电流。

5.将数字测试器的两端与导体纸上的电极的正负极接触,读出两电极间的电势差,并作记录。

6.将黑色的电极棒固定在负的电极一侧。

7.用测试棒(红)的棒尖指向显示电极间电位差1/10的值的点。这时的测试棒,带有一定强度的电压,所以,在与导体纸垂直接触时就要非常小心。用测试棒的棒头使劲按住某个点,最下面的白纸就会留下印痕。

8.照此按相同电势差显示的点用棒尖多试几处,同样都会留下印迹。

9.下面,我们试着用棒尖指向显示电极间电势差为2/10的点,同样都留下了印迹。继而还可以继续测试3/10、4/10,等等,这样可以求出在各个电势上的等电势的点。

10.最后,用测试棒描绘出电极的形态,在白纸上记录下来。

11.撤掉导体纸和复写纸,将白纸上的印迹圆滑地连接起来,描绘出等势面(对于不同的等势面,要记录不同的各个电位的值)。

12.在等势面将垂直的线从正极引向负极,得到的就是电场线。

延伸

1.与制作地图立体模型是同样的要领,根据电势的高度用厚纸来做立体模型的话,对于多角度理解等势面是有帮助的。此时,所测量的电势的值和电场线,要详细地记录下来。

2.还可以切除部分导体纸或在纸上开个孔,看看等势面是如何变化的。

参考

学生们制作的电极的形态的立体模型(如图所示)。

学生制作的立体模型-点电极
学生制作的立体模型-平行电极
学生制作的立体模型-中央+周围-的电极
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发布时间:2014/4/24 下午8:09:25  阅读次数:6167

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