高中 物理 探究实验 挑战难度 静电场

探究电场线的库仑力的变化规律

电场线 · 库仑力 · 控制变量法

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选取 电场线 等器材,测量(或观察)库仑力,学习用控制变量法处理实验数据。

配套虚拟仿真:探究电场线的库仑力的变化规律(虚拟探究)

选取 电场线 等器材,测量(或观察)库仑力,学习用控制变量法处理实验数据。

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实验目的

  • 学会使用弹簧测力计、米尺测量(或观察)电场线 的 库仑力。
  • 会用控制变量法研究影响 库仑力 的因素,知道如何设置对照与重复实验。
  • 理解并归纳:真空中两个点电荷之间的作用力跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比。

实验原理

真空中两个点电荷之间的作用力跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比。

电场强度等于单位正电荷在该点所受的电场力。

本实验以控制变量法为基础,只改变一个因素、保持其他条件相同,通过比较不同条件下 库仑力 的变化来归纳规律。

关键公式 / 方程式 F = k q₁q₂ / r²,E = F / q,C = Q / U

实验器材

弹簧测力计
米尺
螺旋测微器
导线
砝码
刻度尺

实验步骤

1

准备器材

按实验要求选取并检查器材:弹簧测力计、米尺、螺旋测微器、导线,确认完好可用。

2

设计对照

确定要研究的变量(如 液体的种类),设计"只改变一个因素、其他条件相同"的对照方案。

3

进行实验

按方案操作,改变研究条件,观察并记录 电场线 的 库仑力 的变化情况。

4

重复测量

每种条件至少重复 3 次,把现象和数据记录到表格中,保证结果可靠。

5

分析归纳

比较不同条件下 库仑力 的差异,必要时画出图像,找出其中的规律。

6

得出结论

结合实验原理写出结论,并分析可能影响结果的误差来源。

实验现象

实验中 电场线 的 库仑力 变化可以稳定地观察到,多次测量结果接近。

实验结论

结论

通过实验可以归纳出:真空中两个点电荷之间的作用力跟它们电荷量的乘积成正比,跟它们距离的平方成反比。

安全提示

请务必遵守以下安全要求

实验结束要及时断开电源,整理仪器。

电学实验要注意电压、电流不要超过仪表量程。

精密仪器轻拿轻放,防止碰撞和摔落。

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