19-1电动势与电流解读

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电动势(小结)解读

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1· 1 原电池.蓄电池
1· 2 可逆电池和不可逆电池
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16
2· 1 Nernst 公式
a还原态 RT ln zF a 氧化态 (1)
g h RT G H EE ln b d zF B D (2)
意义：任意电极电势与标
Δ S={S
(Hg)+S
(AgCl)}-{S
(Ag)+
S
(Hg
Cl
)}=32.9J K
Δ G=Δ H-TΔ S=-1857J E=-Δ G/nF=1857/96500=0.0192V ( E/ T) =Δ S/nF=32.9/96500=3.41
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V
K
26
3.电池
Pb(Hg)│PbSO (s)│H SO (aq,0.001mol kg ) H (P) Pt
南京大学（第五版）高等学校教材
第八章电动势（小结）
指导老师：宋伟明制作人：刘翔宇丁少军
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小结内容
基本概念
公式及应用
练习题
自测习题
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1· 1 1· 2 1· 3 1· 4 1· 5 1· 6
原电池、蓄电池可逆电池和不可逆电池正极与负极，阳极与阴极标准氢电极标准电池电极（半电池）
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1· 7 电极电势
电极电势有所谓绝对电势与相对电势之分。电极中固 - 液两个接触相之间的电势差称为电极的绝对电势。由于电极的绝对电势值无法确定，因此人们指定一个电极的电势值，再用它确定其他电极电势的相对值。国际上（IUPAC）规定，标准氢电极的电势值为零，以他为基准进行比较所得的各个电极的相对电势值称为电极电势，实际操作中，将标准氢电极与另一给定电极组成电池，测其电动势，由于氢标准电极电势为零，所以测得的电动势就是该指定电极的电势（相对值）。

三相异步电动机等效电路及解析

7.2 三相异步电动机的空载运行三相异步电动机的定子与转子之间是通过电磁感应联系的。

定子相当于变压器的一次绕组，转子相当于二次绕组，可仿照分析变压器的方式进行分析。

7.2.1 空载运行的电磁关系当三相异步电动机的定子绕组接到对称三相电源时，定子绕组中就通过对称三相交流电流，三相交流电流将在气隙内形成按正弦规律分布，并以同步转速n 1弦转的磁动势F 1。

由旋转磁动势建立气隙主磁场。

这个旋转磁场切割定、转子绕组，分别在定、转子绕组内感应出对称定子电动势，转子绕组电动势和转子绕组电流。

空载时，轴上没有任何机械负载，异步电动机所产生的电磁转矩仅克服了摩擦、风阻的阻转矩，所以是很小的。

电机所受阻转矩很小，则其转速接近同步转速，n ≈n 1，转子与旋转磁场的相对转速就接近零，即n 1-n ≈0。

在这样的情况下可以认为旋转磁场不切割转子绕组，则E 2s ≈0（“s ”下标表示转子电动势的频率与定子电动势的频率不同），I 2s ≈0。

由此可见，异步电动机空载运行时定子上的合成磁动势F 1即是空载磁动势F 10，则建立气隙磁场B m 的励磁磁动势F m 0就是F 10，即F m 0=F 10，产生的磁通为Φm 0。

励磁磁动势产生的磁通绝大部分同时与定转子绕组交链,这部分称为主磁通，用φm 表示,主磁通参与能量转换，在电动机中产生有用的电磁转矩。

主磁通的磁路由定转子铁心和气隙组成，它受饱和的影响，为非线性磁路。

此外有一小部分磁通仅与定子绕组相交链，称为定子漏磁通φ1σ。

漏磁通不参与能量转换并且主要通过空气闭合，受磁路饱和的影响较小，在一定条件下漏磁通的磁路可以看做是线性磁路。

为了方便分析定子、转子的各个物理量，其下标为“1”者是定子方，“2”者为转子方。

异步电动机在正常工作时的一些电磁关系在转子不转时就存在，利用转子不动时分析有助于理解其电磁过程。

一、转子不转时(转子绕组开路)异步电动机内的电磁过程转子绕组开路时，转子电流为零，定子电势和转子电势的大小、频率1E ∙、2E ∙和1f ；1)转子绕组开路，定子绕组接三相交流电源，定子绕组中产生三相对称正弦电流（空载电流），形成幅值固定的气隙旋转磁场，旋转速度为1160f n p =； 2)由于转子不动，旋转磁场在定子绕组、转子绕组中感生频率均为1f 的正弦电动势；11111222224.444.44{N N E j f k N E j f k N =-Φ=-Φ (7.2)式中k N1、 N 1 ——定子每相有效串联匝数。

电动势-液接电势解读

接电势。
通过测量和计算液接电势的大小，可以了解电解液的性质、电极的组成和反应机理等方面的信息。
在实际应用中，液接电势对电解池的性能和产物纯度等方面都有一定的影响，因此需要对其进行
控制和优化。
04 液接电势的应用场景
电化学领域
电池技术
液接电势在电池技术中有着广泛的应用，如锂离子电池、镍氢电池等。它影响着电池的电压、能量密度和循环寿命等关键性能参数。
实验测量法
计算电路中某点的电位差
在电路中选取参考点，计算电路中某两点之间的电位差，即为该两点之间的电动势。
通过测量电源的开路电压，利用闭合电路欧姆定律计算电动势。
02 液接电势的形成机制
液体接界电位的存在
液体接界电位是指两种不同浓度的电解质溶液在接触时，由于浓度差而产生的电位差。
在液体接界处，由于离子的吸附、交换和重新排列，会导致电荷分布不均，形成电位差。
影响电解过程
液接电势的存在会影响电解过程的效率，对电解反应产生不利影响。
降低电池性能
在电池中，液接电势会导致电池内阻增加，降低电池的输出性能。
液接电势的调控方法
01
02
03
使用盐桥技术
通过在两溶液间加入高浓度的盐溶液，形成盐桥，以减小电极间的电位差。
控制溶液流速
通过控制溶液流速，保持电极表面附近溶液的离子浓度梯度稳定，从而减小液接电势。
计算公式
液接电势（E）的计算公式为
E = E0 - E1，其中E0为标准电极电位，E1为液接电位。
液接电位（E1）的计算公式为
E1 = IC/nF，其中I为电流，C为液接界面积，n为电荷转移数，F为法拉第常数。
液接电势的实例分析

高考物理总复习第七章恒定电流实验八测量电源电动势和内电阻教案

实验八测量电源电动势和内电阻注意事项1.可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显，电池的内阻宜大些，可选用已使用过一段时间的1号干电池。

2.电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E会明显下降，内阻r会明显增大。

因此，实验中不要将I调得过大，读数要快，每次读完立即断电。

3.计算法求E、r：要测出不少于6组I、U数据，且变化范围要大些，用方程组求解时，要将测出的I、U数据中，第1和第4为一组、第2和第5为一组、第3和第6为一组，分别解出E、r值，再求平均值。

4.合理选择标度：为使图线分布空间大，如图1所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源的内阻不能用r＝EI短确定，应根据r＝⎪⎪⎪⎪⎪⎪ΔUΔI确定。

图1误差分析1.用图象法求E和r时作图不准确。

2.由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。

本实验中测量结果是：E测<E真，r测<r真。

热点一实验原理与实验操作【例1】(2015·江苏单科，10)小明利用如图2所示的实验装置测量一干电池的电动势和内阻。

图2(1)如图2中电流表的示数为________A。

(2)调节滑动变阻器，电压表和电流表的示数记录如下：U(V) 1.45 1.36 1.27 1.16 1.06I(A)0.120.200.280.360.44由图线求得：电动势E＝________V；内阻r＝________Ω。

(3)实验时，小明进行了多次测量，花费了较长时间，测量期间一直保持电路闭合。

其实，从实验误差考虑，这样的操作不妥，因为___________________________ ____________________________________________________________________。

解析 (1)由实验装置图可知，电流表使用0.6 A 量程，所以读数为0.44 A ；(2)描点画图，如图所示，根据U ＝－Ir ＋E 可得电动势为E ＝1.60 V ；图线的斜率绝对值等于内阻r ＝1.22 Ω；(3)干电池长时间使用后，电动势和内阻会发生变化，导致实验误差增大。

实验十测定电源的电动势和内阻

实验十测定电源的电动势和内阻一、基本原理与操作原理电路图操作要领原理：闭合电路欧姆定律E＝U＋Ir(1)电路：滑动变阻器采用限流接法(2)连接电路：按实验电路图连接好电路(3)测量与记录：闭合开关，改变滑动变阻器的阻值，测量出多组I、U值，填入对应的表格中(4)画图象：画U－I图象二、数据处理1.计算方法解方程组⎩⎨⎧E＝U1＋I1rE＝U2＋I2r⇒⎩⎪⎨⎪⎧E＝I1U2－I2U1I1－I2r＝U2－U1I1－I2⇒求平均值2.图象法：画出电源的U－I图象，如图所示，由U＝－rI＋E⇒⎩⎨⎧k＝－rb＝E(1)图线与纵轴交点为E(2)图线斜率的绝对值表示r＝|ΔUΔI|注意事项(1)可选用旧电池：为了使电路的路端电压变化明显。

(2)电流不要过大，读数要快：干电池在大电流放电时，电动势E 会明显下降，内阻r 会明显增大。

(3)合理选择标度：为使图线分布空间大，如图所示，纵坐标可以不从零开始，则图线和横轴的交点不再是短路电流，电源电阻应根据r ＝|ΔUΔI |确定。

误差分析(1)用图象法求E 和r 时作图不准确。

(2)由于电流表或电压表的分压或分流存在系统误差。

(3)本实验中测量结果是：E 测<E 真，r 测<r 真。

教材原型实验命题角度实验电路与器材的选择【例1】 (2020·太原一模)为测定一节新干电池的电动势和内电阻(已知该干电池的内电阻相当小，额定电流为0.7 A)，可供选择的器材有：电压表：A.量程3 V ，内阻为10 k Ω B.量程15 V ，内阻为20 kΩ电流表：C.量程0.8 A ，内阻约为0.5 Ω D.量程3 A ，内阻约为0.2 Ω滑动变阻器：E.最大电阻10 Ω，额定电流0.7 A F.最大电阻2 kΩ，额定电流2 A G .定值电阻R 0＝1 Ω H.开关、导线若干(1)要使实验误差较小且操作方便，可选择的器材是________(填字母代号) (2)图中的电路图应选择________。

简述电动势的概念

简述电动势的概念
电动势是电流产生的原因之一，指的是单位正电荷在电路中移动时所受的电场力。

电动势通常用符号"ε"（epsilon）表示，单位是伏特（Volt，缩写为V）。

概括地说，电动势描述的是电能的转换。

当电荷从一个电池或电源的一端移动到另一端时，电场力对电荷做功，这个做功的过程就是电动势产生的原因。

要注意以下几个关键点：
电动势并非实际的力：电动势是单位正电荷所受电场力的虚拟概念，而不是实际存在的力。

它描述了电场力对电荷进行功的能力。

不同于电场强度：电动势与电场强度有区别。

电场强度（电场）描述的是单位正电荷所受的力，而电动势描述的是单位正电荷在电路中移动时所受的电场力所做的功。

电动势的方向：电动势的方向通常是电流的方向。

如果一个正电荷从低电势处（低电压端）移动到高电势处（高电压端），那么电动势的方向就是从低到高。

单位：电动势的单位是伏特（Volt），符号是V。

1伏特等于1焦耳/库仑。

电动势在电路理论和实际电路中有着重要的应用，它是推动电流流动的动力源。

1。

测量电动势的电动势测量实验

测量电动势的电动势测量实验标题：电动势测量实验：从定律到实验准备及过程的详细解读和应用引言：电动势是描述电源在单位正电荷上所做的功，是电流产生的推动力。

准确测量电动势对于电源性能评估和电路设计至关重要。

本文将详细介绍测量电动势的电动势测量实验，包括实验准备、过程及实验结果的应用和其他专业性角度的分析。

一、实验准备：1. 理论依据：电动势的测量基于基尔霍夫定律和欧姆定律。

- 基尔霍夫定律：在由多个分支组成的闭合电路中，电路中各支路中的电流的代数和等于零。

- 欧姆定律：电压等于电流与阻抗（电阻）的乘积。

2. 实验材料和设备：- 电池：提供电源，可选择干电池或蓄电池。

- 电压表（或万用表）：测量电动势的电压。

- 变阻器：用于调节电路中的阻抗，以便测量不同电压下的电动势。

- 连接线：将电池、电压表和变阻器连接为电路。

3. 实验过程：步骤1：准备电路，将电池正极与电压表的正极相连接，电池负极与变阻器相连，最后将变阻器与电压表的负极相接。

步骤2：打开电路开关，调节变阻器，提供不同的电阻值，并记录相应的电压值。

步骤3：根据记录的电压值和相应的电阻值，使用欧姆定律计算电流值。

步骤4：根据基尔霍夫定律，将各个电流值相加，得到电动势的测量结果。

二、实验分析和应用：1. 实验结果的应用：通过电动势测量实验，我们可以：- 评估电池性能：测量电池的电动势可以判断电池的容量、寿命和质量，以及确认电源是否满足设计需求。

- 电路设计与优化：准确测量电动势有助于电路的设计、分析和优化，包括选择合适的电源、阻抗匹配和功耗控制等。

2. 专业性角度分析：- 测量精度与误差：实验中应注意减小误差，例如通过多次测量取平均值，选择高精度的测量仪器，以及避免电路中的漏电和短路等问题。

- 电源内阻考虑：实验中，电源内阻对实际输出电动势产生影响。

应根据电源类型和测量要求，选择适当的内阻调节方式或进行校正。

- 温度效应和其他影响因素：电流和电动势的测量受温度和其他环境因素的影响。

高中物理教案：电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律

4电源的电动势和内阻闭合电路欧姆定律[学习目标]1.理解电源的电动势及内阻的含义.2.了解内电路、外电路，知道电动势与内、外电压的关系.3.掌握闭合电路欧姆定律并会进行有关计算.4.会用闭合电路欧姆定律分析路端电压与负载的关系，培养逻辑思维能力．自主预习一、电源的电动势和内阻1．电源将其他形式的能转化为电势能的装置．2．电动势(1)大小：数值上等于电源未接入电路时两极间的电势差．(2)用字母E表示；单位：伏特，符号是V.(3)物理意义：表征电源将其他形式的能转化为电能的本领．3．内阻电源内部电路的电阻称为电源的内电阻，简称内阻．二、闭合电路欧姆定律1．内、外电路的电势降落(1)电流流过电源内部时，内电阻r上有电势降落，即电阻r两端的电压，称为内电压，U′＝Ir.(2)电源外部，电流流经外电阻时，外电阻R上有电势降落，即外电阻R两端的电压，称为路端电压或外电压，U＝IR.(3)电源电动势等于闭合电路总的电势降落之和，即E＝U＋U′＝U＋Ir.2．闭合电路欧姆定律(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比．(2)表达式：I＝ER＋r.三、路端电压与负载的关系1．路端电压的表达式：U＝E－Ir. 2．路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R增大时，由I＝ER＋r可知电流I减小，路端电压U＝E－Ir增大．(2)当外电阻R减小时，由I＝ER＋r可知电流I增大，路端电压U＝E－Ir减小．(3)两种特殊情况：当外电路断开时，电流I变为0，U＝E.即断路时的路端电压等于电源电动势．当电源短路时，外电阻R＝0，此时短路电流I0＝E r.1．判断以下说法的正误．(1)所有电源都是将化学能转化为电能的装置．(×)(2)E＝U＋Ir适用于任何电路．(√)(3)某电源电动势为10 V，内阻为2 Ω，外接一线圈电阻为8 Ω的电动机，则电路中的电流为1 A．(×)(4)在闭合电路中，外电阻越大，路端电压越大．(√)(5)电路断开时，电路中的电流为零，路端电压也为零．(×)(6)外电路短路时，电路中的电流无穷大．(×)2.如图1所示，电动势为2 V的电源跟一个阻值R＝9 Ω的电阻接成闭合电路，理想电压表测得电源两端电压为1.8 V，则电源的内阻为________ Ω.图1答案1教学过程一、电源的电动势和内阻(1)如图2所示，图(a)中两导体之间有一定的电势差，当与小灯泡连在一起后，小灯泡发光，此过程中能量是如何转化的？小灯泡能持续发光吗？图(b)中将蓄电池和小灯泡构成闭合电路，此过程能量是如何转化的？小灯泡持续发光的原因是什么？图2(2)用电压表测量一节干电池两端电压，然后把这节干电池与小灯泡构成闭合回路，再测量电池两端电压，比拟两次测量结果，电压表示数有什么不同？这说明什么？答案(1)两导体间储存的电势能转化为电路的电能，电能转化为光能．小灯泡亮度逐渐减小，直至熄灭．电源把化学能转化为电路的电能，电能又转化为光能．电源使小灯泡两端有持续的电压．(2)第二次电源两端的电压较小．电源内部有电阻，电路闭合时，内电阻分得一局部电压．1．对电动势的理解(1)电动势是反映电源将其他形式的能转化为电势能的本领大小的物理量．(2)单位：伏特，符号为V.(3)决定因素：由电源自身特性决定，跟电源的体积无关，跟外电路无关．2．电源电动势与电势差的区别和联系电动势电势差意义表示电源做功将其他形式的能转化为电能的本领大小表示两点电势的差值单位伏特(V)伏特(V)决定因素由电源本身特性决定，对于某一确定的电源，电动势大小不变决定于电阻两端的电势，可由U＝IR计算联系当外电路断开时，电源电动势等于电源正负极间的电势差例1关于电源电动势，以下说法正确的是()A．同一电源接入不同的电路中，电动势会发生变化B．1号1.5 V干电池比7号1.5 V干电池大，但电动势相同C．电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势越大D．电动势、电压和电势差虽名称不同，但物理意义相同，所以单位也相同答案B解析电动势与外电路无关，所以同一电源接入不同的电路，电动势不会改变，故A错误．电动势跟电源的体积无关，所以虽然1号干电池比7号干电池大，但电动势相同，故B正确．电源电动势表征了电源把其他形式的能转化为电能的本领大小，根据W＝qE可知，电源把其他形式的能转化为电能越多，电动势不一定大，还跟移送电荷的多少有关，故C错误．电动势、电压和电势差物理意义不同，单位相同，故D错误．二、闭合电路欧姆定律如图3所示为闭合电路的组成，由局部电路欧姆定律知，各局部上电势降落各为多少？与电动势有什么关系？图3答案在内电路上，电流流过内阻r，电势降落U′＝Ir；在外电路上，电流流过电阻R，电势降落U＝IR.E＝U＋U′＝IR＋Ir.闭合电路欧姆定律的几种表达式及适用条件(1)I＝ER＋r或E＝IR＋Ir，只适用于外电路是纯电阻的闭合电路．(2)E＝U外＋U内或U外＝E－Ir，适用于任意的闭合电路．例2(20xx·烟台期末)如图4所示的电路中，电源电动势E＝1.5 V，内阻r＝0.6 Ω，电阻R1＝3 Ω，电阻R2＝4 Ω，电阻R3＝6 Ω.电压表为理想电表，闭合开关S，求：图4(1)通过电源的电流大小；(2)电源的内电压和电压表的示数．答案 (1)0.25 A (2)0.15 V 0.6 V解析 (1)R 2、R 3并联后与R 1串联，R 2、R 3并联电阻 R 23＝R 2R 3R 2＋R 3＝2.4 Ω干路电流I ＝Er ＋R 1＋R 23＝0.25 A(2)电源的内电压U r ＝Ir ＝0.15 V ，电压表的示数即为R 2、R 3并联局部的电压，U ＝IR 23＝0.6 V .针对训练1 (20xx·聊城期末)如图5所示的电路中，当开关S 接a 点时，标有“4 V ,8 W 〞的小灯泡L 正常发光，当开关S 接b 点时，通过电阻R 的电流为1 A ，这时电阻R 两端的电压为5 V ．求：图5(1)电阻R 的阻值； (2)电源的电动势和内阻．答案 (1)5 Ω (2)6 V 1 Ω解析 (1)当开关S 接b 点时，由欧姆定律得，电阻R 的阻值为R ＝U I ＝51 Ω＝5 Ω(2)当开关S 接a 时，U 1＝4 V ，I 1＝P 1U 1＝84 A ＝2 A当开关S 接b 时，U 2＝5 V ，I 2＝1 A根据闭合电路欧姆定律得：E＝U1＋I1r，E＝U2＋I2r联立得：E＝6 V，r＝1 Ω.三、路端电压与电流、负载的关系1．在如图6所示的电路中，电源的电动势E＝10 V，内电阻r＝1 Ω，试求当外电阻R的电阻值分别为3 Ω、4 Ω、9 Ω时所对应的路端电压．通过数据计算，你发现了怎样的规律？图6答案外电压分别为7.5 V、8 V、9 V．随着外电阻的增大，路端电压逐渐增大．2．根据闭合电路欧姆定律写出路端电压U与干路电流I之间的关系式，画出U－I图像，并说明纵轴截距和斜率的意义．答案由E＝U＋U内及U内＝Ir得U＝E－IrU－I图像为纵轴截距为电动势E，斜率k＝－r.1．路端电压与负载的关系U＝E－U内＝E－ER＋rr，随着外电阻增大，路端电压增大；当外电路开路时(外电阻无穷大)，路端电压U＝E；这也提供了一种粗测电动势的方法，即用电压表直接测电源电动势．2．路端电压与电流的关系U＝E－Ir.3．电源的U－I图像如图7所示是一条倾斜的直线，图像中U轴截距E表示电源电动势，I轴截距I0表示短路电流(纵、横坐标都从零开始)，斜率的绝对值表示电源的内阻．图7例3(多项选择)如图8所示是某电源的路端电压与电流的关系图像，以下结论正确的是()图8A．电源的电动势为6.0 VB．电源的内阻为12 ΩC．电源的短路电流为0.5 AD．电流为0.3 A时的外电阻是18 Ω答案AD解析因该电源的U－I图像的纵轴坐标并不是从零开始的，故纵轴上的截距虽为电源的电动势，即E＝6.0 V，但横轴上的截距0.5 A并不是电源的短路电流，且内阻应按斜率的绝对值计算，即r ＝|ΔU ΔI |＝6.0－5.00.5－0 Ω＝2 Ω.由闭合电路欧姆定律可得电流I ＝0.3 A 时，外电阻R＝EI－r ＝18 Ω.应选A 、D. 针对训练2 (多项选择)(20xx·xx 级检测)当分别用A 、B 两电源给某电路供电时，其路端电压与电流的关系图线如图9所示，则( )图9A ．电源电动势E A ＝EB B ．电源内阻r A ＝r BC ．电源A 的短路电流为0.2 AD ．电源B 的短路电流为0.3 A 答案 BD解析由闭合电路欧姆定律得U ＝E －Ir ，当I ＝0时，U ＝E ，由题图可知，E A ＝2 V ，E B ＝1.5 V ，E A >E B ，故A 错误；U －I 图线斜率的绝对值表示电源的内阻．两图线平行，说明电源的内阻相等，即r A ＝r B ，故B 正确；电源A 的短路电流为I A ＝E A r A ＝22－10.2A ＝0.4 A ，故C 错误；电源B 的短路电源为I B ＝E B r B ＝ 1.51.5－10.1A ＝0.3 A ，故D 正确．四、闭合电路的动态分析闭合电路动态问题的分析方法 (1)程序法①分析电路，明确各局部电路的串、并联关系及电流表或电压表的测量对象；②由局部电阻变化判断总电阻的变化；③由I＝ER＋r判断总电流的变化；④据U＝E－Ir判断路端电压的变化；⑤由欧姆定律及串、并联电路的规律判断各局部的电路电压及电流的变化．(2)结论法——“并同串反〞“并同〞：是指某一电阻增大时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将增大；某一电阻减小时，与它并联或间接并联的电阻中的电流、两端电压都将减小．“串反〞：是指某一电阻增大时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压、电功率都将减小；某一电阻减小时，与它串联或间接串联的电阻中的电流、两端电压都将增大．例4如图10所示电路中，开关S闭合，当滑动变阻器的滑片P从a端向b端滑动时，以下判断正确的是()图10A．电压表示数变大，通过灯L1的电流变大，灯L2变亮B．电压表示数变小，通过灯L1的电流变小，灯L2变暗C．电压表示数变大，通过灯L2的电流变小，灯L1变亮D．电压表示数变小，通过灯L2的电流变大，灯L1变暗答案D解析当滑动变阻器的滑片P向上滑动时，变阻器接入电路的电阻减小，外电路总电阻减小，由I＝ER外＋r知总电流增大，通过L2的电流增大，L2变亮；由U并＝E－I(R L2＋r)知，变阻器与L1并联局部电压减小，示数变小，L1变暗，D正确.1．(路端电压与负载的关系)(多项选择)对于电动势和内阻确定的电源的路端电压，以下说法正确的是(I 、U 、R 分别表示干路电流、路端电压和外电阻)( )A ．U 随R 的增大而减小B ．当R ＝0时，U ＝0C ．当电路断开时，I ＝0，U ＝0D ．当R 增大时，U 也会增大答案 BD2．(电源U －I 图像的理解和应用)(多项选择)如图11所示为某一电源的U －I 图像，由图可知( )图11A ．电源电动势为2 VB ．电源内电阻为13Ω C ．电源短路时电流为6 AD ．电路路端电压为1 V 时，电路中电流为5 A答案 AD解析由题图知，纵轴截距表示电源电动势，A 正确；横轴截距表示短路电流，C 错误；图线斜率的绝对值表示电源的内电阻，则r ＝2－0.86Ω＝0.2 Ω，B 错误；当路端电压为1 V 时，内电阻分得的电压U 内＝E －U 外＝2 V －1 V ＝1 V ，则电路中的电流I ＝U 内r ＝10.2A ＝5 A ，D 正确．3．(闭合电路欧姆定律的应用)如图12所示，电源的电动势E ＝1.5 V ，内阻r ＝0.5 Ω，电阻R 1＝R 2，当开关S 1闭合、S 2断开时，电流表的示数为1 A ．当开关S 1、S 2都闭合时，求电流表和电压表的示数分别为多大？图12答案 1.5 A 0.75 V解析当S 1闭合、S 2断开时，根据闭合电路的欧姆定律有：I 1＝E R 1＋r得R 1＝E I 1－r ＝1 Ω 当S 1、S 2都闭合时，R 外＝R 1·R 2R 1＋R 2＝0.5 Ω，根据闭合电路的欧姆定律，有：I ＝E R 外＋r＝1.5 A ，此即为电流表示数电压表示数即路端电压U ＝E －Ir ＝0.75 V .4．(外电压与负载的关系)如图13所示，电源的内阻不能忽略，当电路中点亮的电灯的数目增多时，以下说法正确的是( )图13A ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压逐渐变小B ．外电路的总电阻逐渐变大，电灯两端的电压不变C ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压不变D ．外电路的总电阻逐渐变小，电灯两端的电压逐渐变小答案D解析由题图可知，电灯均为并联；当点亮的电灯数目增多时，并联的支路增多，由并联电路的电阻规律可知，外电路总电阻减小，由闭合电路欧姆定律知，干路电流增大，则内电压增大，故路端电压减小，电灯两端的电压变小，故D正确．5．(闭合电路的动态分析)(多项选择)如图14所示，电源电动势为E，内阻为r，不计电压表和电流表内阻对电路的影响，当开关闭合后，两小灯泡均能发光．在将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，以下说法正确的是()图14A．小灯泡L1、L2均变暗B．小灯泡L1变亮，小灯泡L2变暗C．电流表A的读数变小，电压表V的读数变大D．电压表V的读数变化量与电流表A的读数变化量之比不变答案BCD解析将滑动变阻器的滑片逐渐向右滑动的过程中，变阻器接入电路的电阻增大，与灯L1并联的电路的电阻增大，外电路总电阻增大，干路电流减小，电流表读数变小，L2变暗，电源的内电压减小，根据闭合电路欧姆定律知路端电压增大，电压表V的读数变大，而灯L2两端电压减小，所以灯L1两端的电压增大，灯L1变亮，故B、C正确，A错误；电压表的读数变化量(外电压的变化量)与电流表的读数变化量的比值为电源的内阻，电源的内阻不变，故D正确．。

什么是电流-什么是电压和电动势-

什么是电流?什么是电压和电动势?
1.电流的定义
在电场力的作用下，导体内部电荷作有序的流淌，这种有序流淌的电荷就称为电流。

2.产生电流的条件
物体必需是内部具有能自由移动电荷的导体，另外导体两端存在有电场力（电压），若是闭合回路时，则必需有电源。

3.电流的方向
物理学规定导体内正电荷运动的方向为电流的流淌方向。

4.电流的单位
电流的基本计量单位是安培，用符号A表示。

并把每秒钟通过导体某横截面的电荷数量为1库仑时定为1安培(A)。

5.电压的定义
在导体中，由静电力引起电荷移动所产生的电位差称为电压。

电压的计量单位是伏，用符号V表示。

6.电动势的定义
在导体中，由非静电力（磁力、化学力）引起电荷移动所产生的电位差称为电动势。

电动势的单位与表示符号同电压的相同。

7.电压与电动势的区分
从能量角度分析，电压是由静电力或电场力自身所做的功，而电动势是通过外力克服了静电力或电场力之后所做的功。

导体切割磁力线后，其两端产生的电压差叫感应电动势，通电导体两端产生的电位差叫电压。

两者计算公式完全不同。

电源电动势解读

非静电电场强度 Ek :
为单位正电荷所受的非静电力.
电荷q从负极板移动到正极板非静电场强做的功:
I
R +E + ++ Ek -
W qEk dl

W Ek dl q
Ek dl
3
电动势的定义：单位正电荷绕闭合回路运动一周，非静电力所做的功.
l Ek dl
Ek dl

R I
+ + + -
方向：从负极经电源内部指向正极。
4
电源
电动势
静电力：Fe

+ Fe
- Fe

Fe Fk
非静电力

K

Fe

Fe
电源
R
R
电源作用：
提供非静电力 Fk ，将 q 由负极板经电源内部
移向正极，保持极板间电势差，形成持续的电流。
1
电源
电动势
2
电源：提供非静电力的装置. 它把其它形式的能转化成了电能

电工基础第3版知识要点解读

第 1 章电路的根本学问学问要点解读一、电路1.电路的根本组成电路是电流流过的路径。

一个完整的电路通常至少要有电源、负载、连接导线、掌握和保护装置4 局部组成。

（1）电源电源是供给电能的装置，它把其他形式的能转换成电能。

（2）负载负载，也称用电设备或用电器，是应用电能的装置，它把电能转换成其他形式的能量。

（3）导线导线把电源和负载连接成闭合回路，输送和安排电能。

（4）掌握和保护装置对电路起掌握和保护作用。

常见的掌握和保护装置有开关、低压断路器〔空气开关〕和熔断器等。

2.电路的工作状态电路的工作状态有通路、开路和短路3 种。

（1）通路通路是指正常工作状态下的闭合电路。

（2）开路开路，又称断路，是指电源与负载之间未接成闭合电路，即电路中有一处或多处是断开的。

（3）短路短路是指电源不经负载直接被导线相连。

电路不允许无故短路，特别不允许电源短路。

电路短路的常用保护装置是熔断器。

第1 章第页共38页第 1 章第页共38页序号电量符号物理意义定义式方向单位衡量电流大小或强弱正电荷定向运安培 1电流II =的物理量q t 动的方向〔Ａ〕衡量电场力做功力量高电位指向低 2电压U大小的物理量U = ABW 伏特 AB q 电位〔V 〕电场中某点对参考点电位U ABV A = U AB 〔B 为参考点〕伏特3——的电压〔V 〕电源的负极衡量电源力做功力量4电动势E大小的物理量E = qW〔低电位〕指伏特向正极〔高电〔V 〕位〕反映导体对电流的阻5电阻RR ＝ρ碍作用L S欧姆——〔Ω〕电荷定向移动形成的焦耳6电能WW =Uq =UIt——电流所做的功〔J 〕描述电流做功快慢的瓦特7电功率PP =W t——物理量〔W 〕二、电路的根本物理量电路的根本概念有电流、电压、电位、电动势、电阻、电能和电功率等。

电路根本电量比较见表 1.1。

表 1.1 根本电量比较三、电阻器电阻器是利用金属或非金属材料对电流起阻碍作用的特性制成，通常被称为电阻。

1线圈自感电动势的大小解读

判断题1.线圈自感电动势的大小，正比于线圈中电流的变化率，与线圈中的电流的大小无关。

（Y）2.当电容器的容量和其两端的电压值一定时，若电源的频率越高，则电路的无功功率就越小。

N3.在RLC串联电路中，总电压的有效值总是大于各元件上的电压有效值。

N(谐振的情况，元件电压是总典雅的Q倍)4.当RLC串联电路发生谐振时，电路中的电流将达到其最大值。

Y5.磁路欧姆定律适用于只有一种媒介质的磁路。

N6.若对称三相电源的U相电压为Uu=100sin(ωt+60) V，相序为U－V－W ，则当电源作星形连接时线电压为Uuv=173.2sin(ωt+90)V。

Y7.三相负载做三角形连接时，若测出三个相电流相等，则三个线电流也必然相等。

N8.带有电容滤波的单相桥式整流电路，其输出电压的平均值与所带负载的大小无关。

N9.在硅稳压管的简单并联型稳压电路中，稳压管应工作在反向击穿状态，并且应与负载电阻串联。

N（与负载并联）10.当晶体管的发射结正偏的时候，晶体管一定工作在放大区。

N11. 画放大电路的交流通道时，电容可看作开路，直流电源可视为短路。

N (电容对交流短路)12.放大器的输入电阻是从放大器输入端看进去的直流等效电阻。

N13.对于NPN型晶体管共发射极电路，当增大发射结偏置电压Ube时，其输入电阻也随之增大。

N14.晶体管是电流控制型半导体器件，而场效应晶体管则是电压型控制半导体器件。

Y15.单极型器件是仅依靠单一的多数载流子导电的半导体器件。

Y16.场效应管的低频跨导是描述栅极电压对漏极电流控制作用的重要参数，其值愈大，场效应管的控制能力愈强。

Y17.对于线性放大电路，当输入信号幅度减小后，其电压放大倍数也随之减小。

N18、放大电路引入负反馈，能够减小非线性失真，但不能消除失真。

Y19、放大电路中的负反馈，对于在反馈环中产生的干扰、噪声、失真有抑制作用，但对输入信号中含有的干扰信号没有抑制能力。

高中物理新教材人教版2019选择性必修2教材解读

安培力的方向、大小及应用
洛伦兹力的方向、大小及应用
必修第三册
……
第十三章电磁感应与电磁波初步 1.磁场磁感线 2.磁感应强度磁通量 ……
磁场的概念，研究磁场的工具
本章在必修第三册介绍磁场知识的基础上，进一步介绍磁场与通电导线、带电粒子之间的相互作用。本章共4节，第1节和第2节按照先讲宏观、后讲微观的顺序分别介绍了安培力、洛伦兹力。第3节介绍了带电粒子在匀强磁场中的运动规律，第4节以质谱仪与加速器为例介绍了前面所讲的概念规律的应用。
普通高中教科书物理选择性必修第二册教材介绍
01 本册教材总体安排
要落实课程标准四个方面的内容
• 磁场
第一章安培力与洛伦兹力
• 电磁感应及其应用
第二章电磁感应第三章交变电流
• 电磁振荡与电磁波 • 传感器
第四章电磁振荡与电磁波第五章传感器
01 本册教材总体安排
核心素养通过安培力与洛伦兹力的学习进一步认识场的概念。通过对感应电流等相关问题的科学探究，强调对实验现象和实验结果进
完整的法拉第电磁感应定律应该包括感应电动势的大小和方向的内容。为便于学生接受和理解，教科书先在第1节介绍了如何判别感应电流的方向，即楞次定律，然后在第2节“法拉第电磁感应定律”中主要介绍了感应电动势的大小与磁通量变化率之间的关系。楞次定律是电磁感应定律的一部分，用它可以判断感应电动势的方向，感应电流的方向与感应电动势的方向一致。
选择性必修第二册
原选修3-2
选择性必修第二册
2020/8/3
原选修3-2
选择性必修第二册
2020/8/3
原选修3-4
选择性必修第二册
2020/8/3

实验十九电极制备及电池电动势的测定

实验十九电极制备及电池电动势的测定一、实验目的1．测定Cu－Zn电池的电动势和Cu 、Zn电极的电极电势；2．学会一些电极的制备和处理方法；3．掌握电位差计的测量原理，学会SDC－Ⅱ数字电位差测试仪的使用。

二、基本原理电池由正、负两个电极组成，电池在放电过程中，正极发生还原反应，负极发生氧化反应，电池内部还可能发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。

电池的电动势等于两个电极电势的差值。

式中：是正极的电极电势；是负极的电极电势。

以Cu－Zn电池为例，其电池符号为：Zn | ZnSO4 () ║ CuSO4() | Cu负极发生氧化反应：Zn → Zn2+() + 2e正极发生还原反应：Cu2+() + 2e → Cu电池的总反应为：Zn + Cu2+() → Cu + Zn2+() （19－1）根据能斯特（Nernst）方程，Zn电极的电极电势为：（19－2）Cu电极的电极电势为：（19—3）所以Cu－Zn电池的电动势为：纯固体的活度为1，所以（19—4）在一定温度下，电极电势的大小决定于电极的性质和溶液中有关离子的活度。

标准电极电势可以在物理化学常用数据表中查到。

电池的电动势不能直接用伏特计来测量，因为当把伏特计与电池接通后，必然有适量的电流通过才能使伏特计有显示，这样电池中就会发生化学反应，溶液的浓度会不断改变。

因而电动势也不断变化，这时电池已不是可逆电池。

另外，电池本身有内阻，用伏特计所量出的只是两电极间的电势差而不是可逆电池的电动势，只有在没有电流通过时的电势差才是电池真正的电动势。

电位差计是利用对消法原理进行电动势测量的仪器，其基本原理如图19－1所示。

图19－1 对消法测电动势原理图AB为均匀滑线电阻，工作电池EW经AB构成一闭合回路，在闭合回路中流经一稳定电流强度I，在AB上产生均匀电势降。

先将电键K置向标准电池ES，使标准电池和检流计G经ACC/构成一闭合回路，这样就在标准电池的外电路中产生一个方向相反的电势差，它的大小由滑动接触点C/的位置决定，若在C/时检流计G 中无电流通过，则标准电池的电动势正好等于AC/段的电势差，既ES = IR AC/。

电极电势与电池电动势的计算解读

电极电势与电池电动势的计算解读电极电势和电池电动势是电化学中重要的概念，用于描述电化学反应中的电势变化和电能的转化。

它们的计算和解读对于理解电化学反应的机理和性质具有重要意义。

首先，我们来解释电极电势的概念。

电势是一种能量形式，可以理解为单位电荷在电场中所具有的能量。

在电化学反应中，电极是通过将电子转移给或从溶液或电解质中的离子来参与反应的地方。

电极电势是指电极上电子的能量与电荷相对位置的差异，即电荷从电极内部到电极外部或反之所需的能量。

计算电极电势需要使用标准氢电极（SHE）作为参考电极。

标准氢电极的电势被定义为0V。

其他电极的电势可以通过与标准氢电极进行电位差测量来确定。

根据电极电势的正负差异，可以判断电极是否是氧化还是还原，以及其与参考电极之间的电势差，进而推断电化学反应的方向和性质。

电极电势的计算基于如下公式：E = E° - (RT/nF)lnQ其中，E是电极电势，E°是标准电堆电动势，R是气体常量，T是温度，n是反应物的电子数，F是法拉第常数，Q是反应物的反应物的活度。

通过这个公式，我们可以计算电极电势，并了解电极上电子转移的驱动力。

正值的电极电势表示自发反应，即电子从电极内部向外部移动，这种反应称为还原反应。

负值的电极电势表示非自发反应，电子从外部移动到电极内部，这种反应称为氧化反应。

与电极电势相对应的是电池电动势。

电池电动势是指电化学反应在电池中转化为电能的能力，可以通过连接两个电极并测量它们之间的电势差来测量。

电池电动势的正负差异也可以判断电化学反应的方向和性质。

在电池中，正极（或称为阳极）是发生氧化反应的地方，负极（或称为阴极）是发生还原反应的地方。

电池电动势可以通过将正极电势减去负极电势来计算。

相对于电极电势，电池电动势更加稳定，因为它不受电池中各种电化学反应的影响。

电池电动势的计算基于如下公式：Ecell = Ered - Eox其中，Ecell是电池电动势，Ered是还原反应的电极电势， Eox是氧化反应的电极电势。