靜電場的實驗報告4篇
在我們平凡的日常里,越來越多人會去使用報告,不同的報告內(nèi)容同樣也是不同的。一起來參考報告是怎么寫的吧,下面是小編收集整理的靜電場的實驗報告,歡迎閱讀,希望大家能夠喜歡。
靜電場的實驗報告1
一、基本情況:
從所任班級來講,雖然經(jīng)過一年物理學習,但收效甚微。所任九四班學生基礎較差,針對此點,本學期將立足學科特點,狠抓基礎下功夫。爭取在明年的中考中取得良好的成績。在個人能力方面,多向其他老教師請教來彌補專業(yè)空缺。立足學生,以學生為本,爭取每個學生成績有所上升。
二、教材分析:
本學期的教學內(nèi)容有:第十一章多彩的物質(zhì)世界,第十二章運動和力,第十三章力和機械,第十四章壓強和浮力,第十五章功和機械能,第十六章熱和能,第十七章能源與可持續(xù)發(fā)展,教學的重點在多彩的物質(zhì)世界,運動和力,力和機械,功和機械能;難點在壓強和浮力,熱和能。
三、工作措施:
1、認真學習新課程標準,領會本科目在教學中的具體要求。新教材是然不同于過去的要求,因為新教材其靈活性加強了,難度降底了,實踐性變得更為明確了。教師必須認真領會其精神實質(zhì),對于每一項要求要落到實處,既不能拔高要求,也不能降底難度。
2、注重教材體系,加強學生的實際操作能力的培養(yǎng)。新教材不僅在傳授文化知識,更注重于培養(yǎng)能力。教師要充分利用教材中已有的各類實驗,做到一個一個學生過好訓練關,凡是做不好一律重做,直到做到熟練為止。每一個實驗都要寫好實驗報告,寫好實驗體會。并在做好實驗的基礎上,要求每一個學生根據(jù)已有的材料,做好有關的物理制作,作品獲縣市級制作獎。
3、講求教學的多樣性與靈活性,努力培養(yǎng)學生的思維能力。教學不能默守陳規(guī),應該要時時更新教學方法。本期我要繼續(xù)實踐好興趣教學法,雙向交流法,還要充分運用多媒體,進行現(xiàn)代化的多媒體教學,讓科學進入物理課堂,讓新的理念武裝學生頭腦。使得受教育的學生:學習的觀念更新,學習的內(nèi)容科學,學習的方法優(yōu)秀。
4、嚴格要求學生,練好學生扎實功底。學生雖逐步懂得了學習的重要性,也會學習,愛學習,但終究學生的自制力不及成人。所以,教師在教學過程中,必須以學生嚴格要求,不能放松任何一個細節(jié)的管理。做到課前有預習,課后有復習,課堂勤學習;每課必有一練,杜絕學生不做作業(yè)、少做作業(yè),嚴禁學生抄襲他人作業(yè);教育學生養(yǎng)成獨立思問題的能力,使每一個學生真正做到學習成為自已終身的樂趣。
四、教學進度
1~2周多彩的物質(zhì)世界
2~5周運動和力
6~9周力和機械
10~11周壓強和浮力
12~14周功和機械能
15~16周熱和能
17~18周能源與可持續(xù)發(fā)展
靜電場的實驗報告2
【實驗目的】
1.學習用模擬法測繪靜電場的原理和方法。
2.加深對電場強度和電位要領的理解。
3.用作圖法處理數(shù)據(jù)。
【實驗儀器】
靜電場描繪儀、靜電場描繪儀信號源、導線、數(shù)字電壓表、電極、同步探針、坐標紙等。
【實驗原理】
在一些科學研究和生產(chǎn)實踐中,往往需要了解帶電體周圍靜電場的分布情況。一般來說帶電體的形狀比較復雜,很難用理論方法進行計算。用實驗手段直接研究或測繪靜電場通常也很困難。因為儀表(或其探測頭)放入靜電場,總要使被測場原有分布狀態(tài)發(fā)生畸變;除靜電式儀表之外的一般磁電式儀表是不能用于靜電場的直接測量,因為靜電場中不會有電流流過,對這些儀表不起作用。所以,人們常用“模擬法”間接測繪靜電場分布。
1、模擬的理論依據(jù)
模擬法在科學實驗中有極廣泛的應用,其本質(zhì)上是用一種易于實現(xiàn)、便于測量的物理狀態(tài)或過程的研究,以代替不易實現(xiàn)、不便測量的狀態(tài)或過程的研究。為了克服直接測量靜電場的困難,我們可以仿造一個與靜電場分布完全一樣的電流場,用容易直接測量的電流場模擬靜電場。
靜電場與穩(wěn)恒電流場本是兩種不同場,但是它們兩者之間在一定條件下具有相似的空間分布,即兩場遵守的規(guī)律在形式上相似。它們都可以引入電位U,而且電場強度E=-△U/△l;它們都遵守高斯定理:對靜電場,電場強度在無源區(qū)域內(nèi)滿足以下積分關系
∮E·ds = 0 ∮E·d l = 0
對于穩(wěn)恒電流場,電流密度矢量J在無源區(qū)域內(nèi)也滿足類似的積分關系
∮J·ds = 0 ∮J·d l = 0
由此可見,E和J在各自區(qū)域中滿足同樣的數(shù)學規(guī)律。若穩(wěn)恒電流空間均勻充滿了電導率為σ的不良導體,不良導體內(nèi)的電場強度E′與電流密度矢量J之間遵循歐姆定律
J=σE′
因而,E和E′在各自的區(qū)域中也滿足同樣的數(shù)學規(guī)律。在相同邊界條件下,由電動力學的理論可以嚴格證明:像這樣具有相同邊界條件的相同方程,其解也相同。因此,我們可以用穩(wěn)恒電流場來模擬靜電場。也就是說靜電場的電力線和等勢線與穩(wěn)恒電流場的電流密度矢量和等位線具有相似線的分布,所以測定出穩(wěn)恒電流場的電位分布也就求得了與它相似的靜電場的電場分布。
2、模擬條件
模擬方法的使用有一定條件和范圍,不能隨意推廣,否則將會得到荒謬的結論。用穩(wěn)流電場模擬靜電場的條件可歸納為幾點:
(1)穩(wěn)流場中電極形狀應與被模擬的靜電場的帶電體幾何形狀相同。
(2)穩(wěn)流場中的導電介質(zhì)應是不良導體且電阻率分布均勻,并滿足σ
才能保證電流場中的電極(良導體)的表面也近似是一個等位面。
(3)模擬所用電極系統(tǒng)與被模擬電極系統(tǒng)的邊界條件相同。
3、同軸圓柱形電纜的靜電場
利用穩(wěn)恒電流的電場和相應的靜電場其空間形成一致性,則只要保證電極形狀一定,電極電位不變,空間介質(zhì)均勻,在任何一個考察點,均應有U穩(wěn)恒=U靜電,或E穩(wěn)恒電極≥σ導電質(zhì)=E靜電。下面
圖1
以同軸圓柱形電纜的“靜電場”和相應的模擬場—“穩(wěn)恒電流場”來討論這種等效性。如圖10(a)所示,在真空中有一半徑a的長圓柱導體A和一個內(nèi)徑b的長圓筒導體B,它們同軸放置,分別帶等量異號電荷。由高斯定理可知,在垂直于軸線上的任何一個截面S內(nèi),有均勻分布輻射狀電力線,這是一個與坐標Z無關的二維場。在二維場中電場強度E正平行于xy平面,其等位面為一簇同軸圓柱面。因此,只需研究任一垂直橫截面上的電場分布即可。
距軸心O半徑為r處(圖1(b))的各點電場強度為
E 20r
式中λ為A(或B)的電荷線密度。其電位為
UrUaEdrUaarr1n (1) 20a
Ua 201na若rb時,Ub = 0則有
代入式(1)得UrUa
距中心r處場強為Er1n(b/r) (2) 1n(b/a)UadUr1 (3) dr1n(b/a)r
其中A、B間不是真空,而是充滿一種均勻的不良導體,且A和B分別與電流的正負極相連,見圖2同軸電纜模擬電極間形成徑向電流,建立一個穩(wěn)恒電流場Er?梢宰C明不良導體中的電場強度Er與原真空中的靜電場Er是相同的。
4、同軸圓柱形電級間的電流場
取厚為t的圓柱形同軸不良導體片來研究,材料的電阻率為ρ則半徑r的圓周到半徑為(r+dr)的圓周之間的不良導體薄塊的電阻為
dRdr (4) 2tr
半徑r到b之間的圓柱片電阻為
Rrbbdrb1n (5) r2tr2tr
由此可知半徑a到b之間圓柱片的電阻為
(a)
圖2同軸電纜模擬電極Rabb1n (6) 2ta
若設U0 = 0,則徑向電流為
IUa2tUa (7) Rab1n(b/a)
1n(b/r) (8) 1n(b/a)距中心r處的電位為UrIRrbUa
則穩(wěn)恒電流場Er′為
UadUr1Er (9) dr1n(b/a)r
可見式(2)與式(8)具有相同形式,說明穩(wěn)恒電流場與靜電場的電位分布函數(shù)完全相同。即柱面之間的電位Ur與1nr均為直線關系。并且(Ur/Ua)相對電位僅是坐標的函數(shù),與電場電位的絕對值無關。顯而易見,穩(wěn)恒電流的電場E′與靜電場E的分布也是相同的。因為EdUrdUrE (10) drdr
實際上,并不是每種帶電體的靜電場及模擬場的電位分布函數(shù)都能計算出來,只有在σ分布均勻幾種形狀對稱規(guī)則的特殊帶電體的場分布才能用理論嚴格計算。上面只是通過一個特例,證明了用穩(wěn)恒電流場模擬靜電場的可行性。
5、電場的測繪方法
由(10)式可知,場強E在數(shù)值上等于電位梯度,方向指向電位降落的方向?紤]到E是矢量,U是標量,從實驗測量來講,測量電位比測定場強容易實現(xiàn),所以可先測繪等位線,然后根據(jù)電力線與等位線正交原理,畫出電力線。這樣就可由等位線的間距,電力線的疏密和指向,將抽象的電場形象地反映出來。
靜電場描繪儀(包括水槽、雙層固定支架、同步探針等),如圖3所示,支架采用雙層式結構,上層放記錄紙,下層放帶電極水槽。并將電極引線接出到外接線柱上,電極間有電導率遠小于電極且各向均勻的導電介質(zhì)水。接通交流電源就可進行實驗。在導電玻璃和記錄紙上方各有一探針,通過金屬探針臂把兩探針固定在同一手柄座上,兩探針始終保持在同一鉛垂線上。移動手柄座時,可保證兩探針的運動軌跡是一樣的`。由水槽上方的穿梭針找到待測點后,按一下記錄紙上方的探針,在記錄紙上留下一個對應的標記。移動同步探針在水槽中找出若干電位相同的點,由此即可描繪出等位線。
使用方法:
(1)接線
靜電場測試儀信號源的輸出接線柱與電極接線柱相連,將探針架放好,并使探
針下探頭置于放有電極的水槽中,開啟開關,指示燈亮,有數(shù)字顯示。電壓表示值圖3 K為電場中某點對負極的電壓值。
(2)測量
調(diào)節(jié)靜電場測試儀電源前面板上電壓調(diào)節(jié)旋鈕,將開關K打在電源電壓上,電表顯示所加的電壓值,單位為伏特,一般調(diào)到10V,便于運算。然后將開關打在測量,橫移動探針架,數(shù)顯示表示值隨著運動而變化,從而測出每條等位線上的幾個電壓相等的點。
(3)記錄
在描繪架上鋪平坐標紙,用螺釘夾住,當電壓表顯示讀數(shù)認為需要記錄時,輕輕按下記錄紙上的探針并在坐標紙上,記錄電壓,為實驗清楚快捷,每等位線不少于8個點,然后用光滑曲線連接即可。
【實驗內(nèi)容】
1、長直同軸圓柱面電極間的電位分布
(1)將電極水槽中加入適量的水,然后把它放在上層靜電場描繪儀的下層;
(2)按圖連接好電路,電壓表及探針聯(lián)合使用。
(3)把坐標紙放在靜電場描繪儀的上層,并用四個螺釘夾好。
(4)調(diào)節(jié)靜電場描繪儀的電源(大約10V)。
(5)移動探針座使探針在水中緩慢移動,用數(shù)字電壓表測量電位差,找到等位點時按下坐標紙上的標記指針,做出標記。分別作出6V、5 V、4 V、3 V、2V的五條等位線,每條等位點不得少于8個。
(6)根據(jù)等位點描繪等位線,并標出每條等位線的電位。
(7)根據(jù)電力線和等位線垂直的提點,描繪被模擬空間中的電力線。
2、不規(guī)則電極間電位分布
(1)將水槽中的電極更換成兩圓柱面型。
(2)重復內(nèi)容一中的操作,分別作出8V、7 V、6V、5 V、4 V、3 V、2V的7條等位線。
【數(shù)據(jù)記錄與處理】
1、同軸圓柱面型電極間電位分布
(1)根據(jù)等位點描繪被模擬空間中的等位線。
(2)根據(jù)電力線和等位線垂直的提點,畫出被模擬空間中的電力線。 (3)測量每條電位線的半徑計算對應的電位理論值,并與實驗值比較計算相對誤差,將數(shù)據(jù)填入以下表格。
表:Ua V a mm b mm
(1)根據(jù)等位點描繪被模擬空間中的等位線。
(2)根據(jù)電力線和等位線垂直的提點,畫出被模擬空間中的電力線。注意:將圖線粘貼在實驗報告上
【思考題】
(1)用模擬法測的電位分布是否與靜電場的電位分布一樣?
(2)如果實驗時電源電壓有效值不穩(wěn)定,那么是否會改變電力線和等位線的分布?為什么?
(3)試從你測繪的等位線和電力線分布圖,分析何處電場強度較強,何處電場強度較弱。
【注意事項】
(1)水槽由有機玻璃制成的,實驗時要輕拿輕放,以免破碎。
(2)水層厚度要保持一致,即水槽要水平放置,以保證導電介質(zhì)的均勻性,且水不要過多也不要過少,水面要到達探針但不要淹沒電極。
(3)電極、探針要和導線接觸良好。
(4)實驗完畢后,要將電極從水槽中拿出來放在毛巾上,以免電極生銹。并將儀器擺放整齊。
靜電場的實驗報告3
1、教材解析:
那教期所教的內(nèi)容是選建3—1,假設光陰上問應,再中止選建3—2第一章的講解。選建3—1,共分為三章,鑒別是第一章靜電場、第兩章恒定電流、第三章磁場。靜電場是下中階段的根蒂內(nèi)容之一,它的核心是電場的看法及描述電場特性的物理量,全章共9節(jié)內(nèi)容,從電荷、電場的角度來研究電教中的基礎知識。恒定電流為第兩章內(nèi)容,其中要研究的內(nèi)容為一些基礎的電路知識,緊張包羅歐姆定律,焦耳定律,串、并聯(lián)電路等。本章的知識要以靜電場的相關知識做為根蒂,正正在講解中應重視聯(lián)結靜電場的有閉內(nèi)容。最后一章為磁場,磁場戰(zhàn)電場密切聯(lián)結又具有相似性,是以經(jīng)由對比可以對本章內(nèi)容起到劣越的援助。
2、師長教師解析:
那屆下兩師長教師根蒂較好,對少部分同學要提高懇求,除掌握好基礎看法基礎規(guī)律中借應掌握解析物理結果,解決物理結果的方法,并提高能力。閉于大年夜部分同學則重面掌握基礎看法戰(zhàn)基礎規(guī)律,強調(diào)根蒂知識的掌握,為今后學習挨好根蒂。
3、教法、教法解析:
針對本教期講解內(nèi)容戰(zhàn)師長教師的特點,給與重知識戰(zhàn)重看法正正在此根蒂長進步師長教師能力的方法:強調(diào)師長教師的課前預習,搶奪少講、簡潔、多斟酌。培養(yǎng)栽種汲引師長教師解析結果解決結果的能力。迥殊培養(yǎng)栽種汲引師長教師利用數(shù)教知識解決物理結果的能力,提高師長教師的執(zhí)行出手能力,加強師長教師執(zhí)行的講解,加強物理綜開知識的解析戰(zhàn)談論。培養(yǎng)栽種汲引師長教師的綜開素養(yǎng)。充分變動師長教師的主動性、自動性。讓師長教師變成學習的家丁。
4、講解懇求
。1)認真研究講解綱領及調(diào)劑定睹、體會教材編適企圖。重視研究師長教師學習歷程,懂得不同師長教師的緊張學習故障,正正在此根蒂上制定講解企圖,充分變動師長教師學習主動性。
。2)要迥殊強調(diào)知識取能力的階段性,強調(diào)掌握好根蒂知識、基礎身手、基礎方法,那是能力培養(yǎng)栽種汲引的根蒂。對課堂例題取習題要大意遴選,沒有懇求全、供易、供多,懇求細、供少、供活,強調(diào)例題取習題的教育講解成分,強調(diào)明白取利用。
。3)加強教科研義務,提高課堂遵命。要把課堂講解的重面放正正在使師長教師科學地熟習戰(zhàn)明白物理看法戰(zhàn)規(guī)律、掌握基礎科學方法、組成科學世界不雅觀圓面。要充分利用現(xiàn)代教育技藝手段,提高教育講解量量戰(zhàn)效益。
。3)講解改革的重面戰(zhàn)出路正正在于勤懇提高課堂講解的量量。
靜電場的實驗報告4
一、引誘思維
以教校教務處的教育目的單方面展開物理講解,執(zhí)行素養(yǎng)教育,憑據(jù)師長教師現(xiàn)狀,不絕弄好根蒂知識,基礎物理思維戰(zhàn)方法的講解,面向局部師長教師,以人為本,拓荒師長教師的智力,培養(yǎng)栽種汲引師長教師解析結果的能力。果材施教,分層講解,大力提高師長教師的思想能力。
二、講解目標
經(jīng)由講解,抵達師長教師能力增強的目的。師長教師能獨立完成教材上的習題,能正正在師長教師的引誘下完成師長教師課中支配的習題,能做其他參考書上的部分練習,漸漸培養(yǎng)栽種汲引師長教師深嗜物理,抵達提高師長教師的綜開素養(yǎng)的目的。
三、講解方法
針對本年級的團體效果,緊張正正在于重面挨好根蒂,具體程序以下:
1、細講簡潔
a、細講:首先,看法的引進戰(zhàn)講解務必要清楚。為此應該對重面的內(nèi)容反復強調(diào),對重面看法的引進戰(zhàn)明白應用要多舉例,星散情景中止講解,那是課改的懇求,其次,控制好進度,切勿圖快,迥殊正正在易面的講解中,要控制好進度。
b、簡潔:本教期的習題肯定許多,如何以的遵命獲得的成果是值得探求的課題,迥殊浮現(xiàn)正正在習題的練習戰(zhàn)講解中,做業(yè)戰(zhàn)課堂練習題皆挨算正正在回類的根蒂是上分層,做到有縱有橫。
2、及時的回響反映
本教期要正正在課上戰(zhàn)課后皆有一個較無缺的回響反映機制,比如正正在上課及時中止回響反映性的練習,做業(yè)有結果的師長教師要取之互換,從中懂得結果所在,以便及時改進,閉于學習有脆苦的師長教師要經(jīng)常雷同。
3、教材解析
新物理課程標準竄改了本有物理課程的情勢,正鄙人一學習了物理兩本教材,那兩本緊張正正在于根蒂的學習,F(xiàn)在到了下兩了,文理科選建的模塊各沒有相同,文科選建的是物理1-1,緊張的是研究對基礎內(nèi)容的熟習。閉于理科選建的物理3系列的,誰人系列的強調(diào)的是懇求師長教師更深入的懂得那些知識戰(zhàn)正正在于對那些知識的應用。正正在物理選建3-1整本書中,緊張研究的是電教取磁教,可以講是局部物理教中斗勁易的,它取?模塊中的內(nèi)容精密的聯(lián)結的正正在一起。正正在選建3-2中,緊張是對選建3-1中止了加深,將電教取磁教聯(lián)結正正在一起,組成了電磁教,其次對電流也中止了加深,借加上了現(xiàn)在斗勁熱門的傳感器。
4、師長教師情況解析
xx中教的現(xiàn)下兩師長教師理科班的師長教師根蒂稍好,但是沒有養(yǎng)成劣越的學習風氣,比力爭辯能力很好,邏輯思想能力有待于提高。是以,我們正正在講解中一圓面要充分懂得他們,取他們多雷同,給他們以懷疑,提高他們學習物理興趣;別的一圓面要抓住課堂那塊緊張陣地,講究技藝戰(zhàn)興致性,真實提高師長教師的集團素養(yǎng),為以后的會考戰(zhàn)下考挨下堅實的根蒂。
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