高一物理必修三电动势知识点
高一年级下学期物理知识点笔记
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高三物理电动势知识点
高三物理电动势知识点电动势是物理学中一个重要的概念,它在电路中有着重要的作用。
本文将介绍高三物理电动势的知识点,包括电动势的定义、计算方法以及相关实验内容。
一、电动势的定义电动势(英文缩写为EMF,Electromotive Force)是指电源对单位正电荷所做的功,通常用字母E表示。
它是电源驱动电荷在电路中流动的推动力,也可以理解为电源将电荷从低电势区域推向高电势区域的能力。
二、电动势的计算方法电动势的计算方法有两种常见的情况:1. 非闭合回路中的电动势计算在非闭合回路中,电动势可以通过欧姆定律来计算。
根据欧姆定律,电流(I)等于电压(U)除以电阻(R):I = U/R。
因此,非闭合回路中的电动势可以通过测量电流和电阻来计算。
2. 闭合回路中的电动势计算在闭合回路中,电动势可以通过测量电压差和电势差来计算。
电压差是指两个电势点之间的电压差异,而电势差是指电源内部不同位置的电势差异。
闭合回路中的电动势等于电压差减去电势差。
三、相关实验内容为了更好地理解和应用电动势的知识,我们可以进行一些实验。
以下是几个常见的实验内容:1. 伏安特性曲线实验该实验可以通过测量不同电压下电流的变化,绘制伏安特性曲线。
伏安特性曲线可以反映电路中电流与电压之间的关系,从而了解电源的电动势和内阻等信息。
2. 串联电池实验通过将多个电池按照正负极连接在一起,可以形成串联电池。
在这个实验中,可以测量不同串联电池数量对电流和电压的影响,以及计算总电动势。
3. 导线长度实验该实验通过改变导线的长度,观察电阻和电势差的变化。
通过测量电流和电压,并使用欧姆定律计算电阻,可以得到导线长度与电阻的关系。
4. 变压器实验变压器是利用电磁感应原理制造的一种设备,用于改变交流电压。
通过实验可以观察到变压器中的电动势变化,并探究其原理和应用。
总结:电动势是电路中一个重要的概念,它驱动电荷在电路中流动,是电源的能力体现。
通过计算电流和电压,可以得到电动势的数值。
教科版高中物理必修三知识讲解 电源、电流、电动势
电源、电流、电动势【学习目标】1.了解电源在电路中的作用,电路中产生持续电流的条件。
2.从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。
3.理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。
4.知道电动势的定义,能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。
【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1.电流的形成电荷定向移动形成电流。
电荷的热运动,从宏观上看,不能形成电流.(如图)2.形成电流的条件(1)从整个电路看,有电源的闭合电路中存在持续的电流;(2)从一段导体来看,导体两端必须有电压才有可能有电流;(3)从微观上看,导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。
要点二、电流的定义1.电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同,为了表达电流的强弱人们定义了电流强度,简称为电流,为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。
2.电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值,叫做电流。
用I 表示。
定义式:q I t=. 要点诠释:①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。
②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,12q q q =+,两种电荷反向通过某一横截面时,12q q q =+,不能相互抵消。
③横截面的选取是任意的,电流的大小与横截面无关。
3.方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
要点诠释:①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
(如图)②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
③在电源外部的电路中,电流是从电源的正极流向负极;在电源内部的电路中,电流是从电源的负极流向正极。
④电流既有大小又有方向;但它不是矢量,而是标量。
4.单位在国际单位制中它的单位是安培,简称安(A )。
它是国际单位制中七个基本单位之一,常用的单位还有毫安mA 、微安μA ;361A 10mA=10μA =.注意:电流I 的单位是规定的,而电量的单位是导出的,即q It =.5.直流:方向不随时间变化的电流.恒定电流:方向和强弱都不随时间变化的电流.要点三、电流形成的原因及恒定电流1.恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
高一物理电动势知识点归纳
高一物理电动势知识点归纳电动势是电源做单位正电荷所做的功,通常用符号ε表示,单位是伏特(V)。
一、电动势的概念与特点1. 电动势的定义:电动势是单位正电荷在电路中绕一圈所受到的电场力所做的功。
电动势与电源的特性有关,不受电荷移动方式的影响。
2. 电动势的特点:a. 电动势是标量,只有大小没有方向。
b. 电动势可以是正的、负的或零,分别表示正向电荷移动、反向电荷移动或电荷不移动。
c. 电动势与电势差有关,但不等于电势差。
二、电动势的计算和应用1. 电源的电动势计算:a. 电源的电势差等于其内阻与负载电阻之和。
b. 电源的电动势等于其电势差加上负载电路内的电势降。
c. 电池的电动势等于正电极的电势减去负电极的电势。
2. 电动势的应用:a. 串联电池的电动势等于各个电池电动势之和。
b. 并联电池的电动势相等,但电流增大。
c. 电动势的符号确定电流方向。
三、电动势与能量转换1. 电源的内能和外能转换:a. 电源内能的变化等于电源电动势与电荷通过电路所做的功之和。
b. 外界对电源做的功等于电源电动势与电流的乘积。
2. 电动势与电流的关系:a. 电源电动势与电路总电阻、电流的关系为:ε=IR,其中R 为电路总电阻。
b. 电源电动势与电路中电流方向的关系为:ε=±I(r+r'),其中r 为电源内阻,r'为负载电阻。
四、电动势的测量和判断1. 电动势的测量:a. 用电动势计可以测量电源的电动势。
b. 基于满电池电动势的电动势计为标准电动势计。
2. 电动势的判断:a. 负载电路电压大于电源电压时,电动势存在。
b. 负载电路电压小于或等于电源电压时,电动势不存在。
综上所述,高一物理电动势是在电路中单位正电荷所做的功,它与电源特性有关。
电动势的计算和应用包括电源的电势差和电池的电动势计算,以及串联和并联电池时的电动势。
电动势与能量转换涉及电源的内能和外能转化,以及电流与电源电动势的关系。
电动势的测量方法包括用电动势计测量和基于满电池电动势的标准电动势计。
高一物理必修三知识点归纳
高一物理必修三知识点归纳一、静电场。
1. 电荷及其守恒定律。
- 电荷:自然界存在两种电荷,正电荷和负电荷。
同种电荷相互排斥,异种电荷相互吸引。
- 电荷量:电荷的多少叫电荷量,单位是库仑(C)。
- 元电荷:最小的电荷量,e = 1.60×10^-19C,所有带电体的电荷量都是元电荷的整数倍。
- 电荷守恒定律:电荷既不会创生,也不会消灭,它只能从一个物体转移到另一个物体,或者从物体的一部分转移到另一部分;在转移过程中,电荷的总量保持不变。
2. 库仑定律。
- 内容:真空中两个静止点电荷之间的相互作用力,与它们的电荷量的乘积成正比,与它们的距离的平方成反比,作用力的方向在它们的连线上。
- 表达式:F = k(Q_1Q_2)/(r^2),其中k = 9.0×10^9N· m^2/C^2,Q_1、Q_2为两点电荷的电荷量,r为两点电荷间的距离。
3. 电场强度。
- 定义:放入电场中某点的电荷所受的电场力F跟它的电荷量q的比值,叫做该点的电场强度,E=(F)/(q),单位是N/C或V/m。
- 电场强度是矢量,其方向与正电荷在该点所受电场力的方向相同。
- 点电荷的电场强度:E = k(Q)/(r^2),其中Q为场源电荷的电荷量。
4. 电场线。
- 电场线是为了形象地描述电场而引入的假想曲线,电场线上每一点的切线方向都跟该点的电场强度方向一致,电场线的疏密表示电场强度的大小。
- 几种典型电场的电场线分布:- 正点电荷的电场线是从正电荷出发,终止于无穷远处;负点电荷的电场线是从无穷远处出发,终止于负电荷。
- 等量同种电荷连线中点电场强度为零,等量异种电荷连线中点电场强度不为零。
5. 电势能和电势。
- 电势能:电荷在电场中具有的势能,E_p = qφ,其大小与零势能点的选取有关。
电场力做功与电势能变化的关系为W_AB=E_pA-E_pB。
- 电势:电场中某点的电势等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时电场力所做的功,φ=(E_p)/(q),电势是标量,其大小与零电势点的选取有关。
2.2电动势
电动势精讲年级:高中 科目:物理 类型:同步 制作人:黄海辉 知识点:电动势一、对电动势的理解1.电动势的物理意义:反映电源把其他形式的能(非静电力做功)转化为电能的本领大小,电动势越大,电路中每通过1 C 电荷量时,电源将其他形式的能转化成电能的数值就越多.2.电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷在电源内从负极移送到正极所做的功.常用干电池的电动势为1.5 V ,意味着将1 C 正电荷在电池内从负极移送到正极的过程中,有1.5 J 的化学能转化成了电能.3.电动势是标量,但为研究问题的方便,常认为其有方向,规定其方向为电源内部电流的方向,即在电源内部由电源负极指向正极.二、公式E =W q的理解和应用 1.公式E =W q是电动势的定义式,是比值法定义的物理量,E 的大小与W 、q 无关. 2.由公式E =W q变形可知W =qE ,因此若已知电源的电动势和移动电荷的电荷量,就可以计算非静电力做功的大小,即把其他形式的能转化为电能的多少.例1 (多选)关于电动势E 的说法中正确的是( )A.电动势E 的大小,与非静电力所做的功W 的大小成正比,与移送电荷量q 的大小成反比B.电动势E 是由电源本身决定的,跟电源的体积和外电路均无关C.电动势E 是表征电源把其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量D.电源的电动势越大,非静电力将正电荷从负极移送到正极的电荷量一定越多答案 BC解析 电动势是一个用比值定义的物理量,与这两个相比的项没有关系,而是由电源本身决定的,是表征其他形式的能转化为电能本领强弱的物理量.电动势大,移送的电荷量不一定多.故选B 、C.例2 一节干电池的电动势为1.5 V ,这表示( )A.电池中每通过1 C 的电荷量,该电池能将1.5 J 的化学能转变成电势能B.该电池接入电路工作时,电池两极间的电压恒为1.5 VC.该电池存储的电能一定比电动势为1.2 V 的电池存储的电能多D.将1 C 的电子由该电池负极移送到正极的过程中,非静电力做了1.5 J 的功答案 A解析 电动势大小表示电池中每通过1 C 的电荷量,电池将其他形式的能量转化为电势能本领的大小,并非表示电池内部储存的能量大小,故选项A 正确,C 错误;电动势大小等于电池接入电路前两极之间的电压大小,故选项B 错误;电动势为1.5 V ,表示电池内部非静电力将1 C 的电子由电源正极移送到负极过程中所做功的大小,故选项D 错误.例3 由六节干电池(每节的电动势为1.5 V)串联组成的电池组,对一电阻供电.电路中的电流为2 A ,在10 s 内电源做功为180 J ,则电池组的电动势为多少?从计算结果中你能得到什么启示?答案 9 V 串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和解析 由E =W q及q =It 得 E =W It =1802×10V =9 V =1.5×6 V 故可得出:串联电池组的总电动势等于各电池的电动势之和.例4 将电动势为3 V 的电源接入电路中,测得电源两极间的电压为2.4 V ,当电路中有6 C 的电荷流过时,求:(1)有多少其他形式的能转化为电能;(2)外电路中有多少电能转化为其他形式的能;(3)内电路中有多少电能转化为其他形式的能.答案 (1)18 J (2)14.4 J (3)3.6 J解析 由电动势的定义可知,在电源内部非静电力每移送1 C 电荷,有3 J 其他形式的能转化为电能.也可认为在电源中,非静电力移送电荷做多少功,就有多少其他形式的能转化为电能;在电路中,静电力移送电荷做多少功,就有多少电能转化为其他形式的能.(1)W =Eq =3×6 J =18 J ,电源中共有18 J 其他形式的能转化为电能.(2)W 1=U 1q =2.4×6 J =14.4 J ,外电路中共有14.4 J 的电能转化为其他形式的能.(3)W 2=W -W 1=3.6 J ,内电路中有3.6 J 电能转化为其他形式的能.电动势E =W q 和电压U =W q的区别 电动势E =W q 是电动势的计算式,其中W 为非静电力做的功;电压U =W q为电压的计算式,其中W 为静电力做的功.两者的单位虽然相同,但表示的意义不同;电动势反映非静电力做功把其他形式的能转化为电能的本领,表征电源的性质;电压就是电势差,即电路(电场)中两点电势的差值,反映电场能的性质.知识点拓展:(1)如图1,水池A 、B 的水面有一定的高度差,若在A 、B 之间用一细管连起来,则水在重力的作用下定向运动,A 、B 之间的高度差很快消失.在这种情况下,水管中只有一个短暂水流.怎样才能保持A 、B 之间的高度差,在A 、B 之间形成持续的水流呢?(2)如图2所示,电源在电路中的作用相当于抽水机的作用,它能不断地将流到负极的正电荷搬运到正极,从而保持正、负极有稳定的电势差,维持电路中有持续的电流.电源是通过什么力做功实现这个功能的?图1 图2(3)对比上述抽水过程和电荷在电路中的运动,分析它们的能量转化情况.答案 (1)需要加一个抽水机,把水池B 中的水抽到水池A 中.(2)通过非静电力做功.(3)①当水由A 池流向B 池时重力做正功,减少的重力势能转化为其他形式的能;在电源外部,电场力对正电荷做正功,减少的电势能转化为其他形式的能;②当抽水机将B 中的水抽到A 的过程中,要克服水的重力做功,将其他形式的能转化为水的重力势能;在电源内部,要靠非静电力作用于正电荷克服电场力做功,将其他形式的能转化为电荷的电势能.精练年级:高中科目:物理类型:同步知识点:难度:中等总题量:10题预估总时间:30min一、选择题(1题为单选题,2~6题为多选题)1.下列说法中正确的是()A.在外电路和电源内部,正电荷都受静电力作用,所以能不断定向移动形成电流B.静电力与非静电力都可以使电荷移动,所以本质上都是使电荷的电势能减少C.在电源内部正电荷能从负极到正极是因为电源内部只存在非静电力而不存在静电力D.静电力移动电荷做功电势能减少,非静电力移动电荷做功电势能增加答案 D2.关于电动势,下列说法中正确的是()A.在电源内部把正电荷从负极移到正极,非静电力做功,电势能增加B.对于给定的电源,移动正电荷非静电力做功越多,电动势就越大C.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极向正极移动时,单位电荷量做功越多D.电动势越大,说明非静电力在电源内部把正电荷从负极移到正极时,移送的电荷量越多答案AC解析电源是将其他形式的能转化为电势能的装置,是通过电源内部的非静电力做功来完成的,所以,非静电力做功,电势能就增加,因此选项A正确.电源的电动势是反映电源内部其他形式的能转化为电势能本领的物理量.电动势在数值上等于移送单位电荷量的正电荷所做的功,不能说非静电力做功越多,电动势越大,也不能说电动势越大,移送的电荷量越多,所以选项C正确,选项B、D错误.3.电池给灯泡供电与人将球抛出在能量转化方面有相似之处,我们可以将电势能类比于重力势能,如图1所示,下列说法正确的是()图1A.可以将电流通过灯泡时电流做功与抛球时人对球做功相类比B.可以将电池的非静电力做功与抛球时人对球做功类比C.可以将电流通过灯泡时电流做功与重力对球做功类比D.可以将电池的非静电力做功与重力对球做功类比答案BC解析将电势能类比重力势能,电流通过灯泡做功,电势能减少,可类比重力做功,重力势能减少.非静电力做功,电势能增加,可类比人抛球对球做功,球重力势能增加,故B、C 正确.4.下列说法中正确的是()A.同一型号干电池,旧电池比新电池的电动势小,内阻大,容量小B.电源电动势E与通过电源的电流I的乘积EI表示电源内非静电力的功率C.1号干电池比5号干电池的电动势小,容量大D.当通过同样的电荷量时,电动势为2 V的蓄电池比电动势为1.5 V的干电池提供的电能多答案AD解析同种型号的旧电池比新电池的电动势略小,内阻略大.但不同型号的干电池相比较,电动势相同而容量不同,故选项A正确,选项C错误;电动势是表征电源把其他形式的能转化为电势能的本领的物理量,它等于非静电力移送单位电荷量所做的功,非静电力功率的表达式为EI,故选项B错误,选项D正确.5.太阳能电池已经越来越多地应用于我们生活中,有些太阳帽前安装的小风扇就是靠太阳能电池供电的.可以测得某太阳能电池可产生0.6 V的电动势,这表示()A.电路中每通过1 C电荷量,太阳能电池把0.6 J的太阳能转变为电能B.无论接不接入外电路,太阳能电池两极间的电压都为0.6 VC.太阳能电池在1 s内将0.6 J的太阳能转变为电能D.太阳能电池将太阳能转化为电能的本领比一节干电池(电动势为1.5 V)将化学能转化为电能的本领小答案 AD解析 电动势在数值上等于非静电力把1 C 的正电荷从电源内部的负极移到正极所做的功,即把太阳能转化为电能的多少,而不是在1 s 内转变的电能.电动势越大,将其他形式的能转化为电能的本领越大.故A 、D 对,C 错;电源在不接入电路时,两极间的电压大小等于电动势大小,故B 错.6.如图2为一块手机电池的背面印有的一些符号,下列说法正确的是( )图2A.该电池的容量为500 mA·hB.该电池的电动势为3.6 V ,内阻为0C.该电池在工作时的电流为500 mAD.若电池以10 mA 的电流工作,可用50小时答案 AD解析 电池上的3.6 V 表示电动势,但该电池的内阻不为零,故B 错;该电池在工作时的电流很小,远小于500 mA ,故C 错;500 mA·h 表示电荷容量,可以由电荷容量计算在一定放电电流下使用的时间,由500 mA·h =t ×10 mA ,得t =50 h ,所以A 、D 选项正确.二、非选择题7.有一铅蓄电池,当移动1 C 电荷时非静电力做功是2 J ,该铅蓄电池的电动势是多少?给一小灯泡供电,供电电流是0.2 A ,供电10 min ,非静电力做功是多少?答案 2 V 240 J解析 由电动势公式E =W q =21 V =2 V ,所以电动势为2 V.由E =W q变形得到W =qE ,q =It , 所以W =ItE =0.2×10×60×2 J =240 J ,所以供电10 min ,非静电力做功为240 J.8.近年来,国产手机在手机市场上占有的份额越来越大.如图3所示是某公司生产的一块手机电池外壳上的文字说明.图3(1)该电池的电动势是多少?(2)该手机待机状态下的平均工作电流是多少?(3)每次完全放电过程中,该电池将多少其他形式的能转化为电能?答案 (1)3.7 V (2)14.58 mA (3)9 324 J解析 (1)由题图可以读得该电池的电动势为3.7 V .(2)由题图知该电池的容量为700 mA· h ,所以I =q t =700 mA·h 48 h≈14.58 mA. (3)转化的电能为ΔE 电=W =E ·q=3.7×700×10-3×3 600 J =9 324 J. 9.国家大力推广节能环保汽车,电动汽车是许多家庭的首选.已知电动汽车的电源是由30组蓄电池串联组成的,当正常行驶时,电路中的电流为5 A ,在10 min 内电源做功1.8×105 J ,则这组蓄电池的总电动势是多少?每组的电动势为多少?答案 60 V 2 V解析 电源移送电荷量为:q =It =5×10×60 C =3 000 C ,这组蓄电池的总电动势为:E =W q =1.8×1053 000V =60 V 每组的电动势为:E 1=E n =6030V =2 V . 10.铅蓄电池的电动势为2 V ,一节干电池的电动势为1.5 V ,将铅蓄电池和干电池分别接入电路,两个电路中的电流分别为0.1 A 和0.2 A.试求:两个电路都工作20 s ,电源所消耗的化学能分别为多少?哪一个电源把化学能转化为电能的本领更大?答案 4 J 6 J 铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大解析 对于铅蓄电池的电路,20 s 内通过的电荷量为q 1=I 1t =2 C ,对于干电池的电路,20 s 内通过的电荷量为q 2=I 2t =4 C.由电动势的定义式得电源消耗的化学能分别为W1=q1E1=4 J,W2=q2E2=6 J.电动势越大,电源把其他形式的能转化为电能的本领越大,故铅蓄电池把化学能转化为电能的本领更大.:。
电动势知识点总结
电动势知识点总结电动势是电动力的一种表现形式,是指单位正电荷在电路中移动时所获得的电能的变化率。
在电路中,电动势是电能和电荷之间的转换,它将电能转换为正电荷的能量,使得正电荷产生电流,从而实现电路中的电能输送。
本文将从电动势的定义、计算公式、特点及应用等方面对电动势进行详细的介绍和总结。
一、电动势的定义电动势是指单位正电荷在电路中移动时所获得的电能的变化率,通俗来讲,电动势可以理解为单位正电荷穿过电路的两端时所具有的能量差。
电动势的定义离不开电源和电场的概念,电源是提供电荷运动所需能量的装置,而电场则是电荷间相互作用的力场。
在电路中,电动势是由电源产生的,电源通过转换其他形式的能量,如化学能、机械能等,最终形成电流,从而实现电路中的电能输送。
电源的电动势决定了电流的大小和方向,是电路中的驱动力,没有电动势,电路中就无法产生电流。
二、电动势的计算公式1. 理想电源的电动势计算公式对于理想电源,其内部电阻为零,可以等效为一个纯电动势源。
理想电源的电动势计算公式可以通过欧姆定律推导得到:\[ \varepsilon = I \cdot R \]其中,\[ \varepsilon \] 表示电源的电动势,单位是伏特(V);I 表示电路中的电流,单位是安培(A);R 表示电路的电阻,单位是欧姆(Ω)。
2. 非理想电源的电动势计算公式对于非理想电源,其内部电阻不为零,需要考虑电源的内部电阻对电路的影响。
非理想电源的电动势计算公式可以通过基尔霍夫电压定律推导得到:\[ \varepsilon = I \cdot r + IR \]其中,\[ \varepsilon \] 表示电源的电动势,单位是伏特(V);I 表示电路中的电流,单位是安培(A);r 表示电源的内部电阻,单位是欧姆(Ω);R 表示电路的外部电阻,单位是欧姆(Ω)。
3. 电动势与工作电压的关系在实际电路中,电动势通常表示电源的额定工作电压,即电源能够提供的最大输出电压。
电动势公式高中物理
电动势公式高中物理电动势公式(电位差公式)一、什么是电动势:1、定义:电动势(Electric Potential)是电荷在不同的位置的受力的能量的度量,常用计量单位是伏特(V)。
2、电动势能引力:在两个拥有不同电荷的物体之间,存在电动势引力,对其中一个物体会产生电力力,常称之为电动势引力。
3、电动势能量:在两个拥有不同电荷的物体间通过电力线传送的能量,称为电动势能量,是一种动能,单位是千围(KJ)。
二、电动势公式:1、基本公式:电动势公式(electric potential formula)指的是电位差公式中的常用公式,即:U=V/I(U为电动势,V为电压,I为电流)。
2、优势:该公式的优点是由于其简单实用性,这个变量可用来描述不同类型的电路,并可以计算出不同条件下电路中元器件的作用和电流、电压的关系。
3、电动势差:电动势差(Electric Potential Difference),即电动势梯度,是只要两点之间存在电动势引力,则存在电动势差。
它用来描述电荷的流动的依据:当在一定的电动势差范围内时,电荷可以被自由传送,而当电动势差超出这个范围,电荷就不能被自然传送。
三、电动势的实际应用:1、用于计算电子学专业:电动势公式可用于电子学中计算电荷流动,电压、电流和能量关系等,以及电路设计中能量分配和流程控制。
2、用于电机工程:电动势公式可用于电机工程中研究电力分布和参数计算,如解决电势场中电动势时也可以使用该公式。
3、用于建筑工程:在建筑结构中,可以用电动势公式计算不同电子设备在同一区域的电动势及电压等关系,以便正确的构建电子系统。
4、用于电气工程:在电气工程中,电动势公式可被用来计算电路中电压、电流和能量的关系,以及计算电流的漏电流量。
[全]高中物理必修三必考知识点总结复习
[全]高中物理必修三必考知识点总结复习高中物理必修三是高中物理学习的重要模块,也是必须要考试的内容,下面是必修三必考知识点总结复习,供同学们参考复习。
一、电动势1、势的定义:势是电位在定容量电容中发生的模拟量,可以用电流比和电压比的乘积表示。
2、电动势的特点:电动势包括静态势和平衡摩擦势。
静态势表示电子流在静止状态下的势能,而平衡摩擦势是电子流在普通接触点处受外力所激发的势能。
3、电动势的实验测量:电动势可以通过电势差实验及其它测量方法来测量,如结晶导电实验,伏安实验,内电位实验等。
二、电磁学1、电磁学定义:电磁学是研究电磁现象及其规律的学科。
它研究的内容涉及到电磁感应与电磁辐射的产生、传播、影响及作用,也包括电磁交互作用、电磁测量等等。
2、电磁学基本定律:电磁学是以牛顿第三定律,佩兰符号定律,莫耳定律,耦合定律,普朗克定律,守恒定律等为基本定律的。
3、电磁学重要实践实验:电磁学的重要实践实验有电磁感应实验,交变磁场的实验,磁力线的实验,电磁波的实验,电磁现象的实验,磁场的实验等。
三、电路1、定义:电路是由电器元件及导体线路的连接所组成的系统,用来传送电动势和电流电量,完成特定的功能。
2、电路种类:主要有直流电路、交流电路,混合电路,低压电路,低频电路,电波电路,模拟电路,深度计算机电路等等。
3、电路实验:对电路进行实验可以较好地了解电路和元器件的性能及特性,如电流-电压特性实验,时域及频域测量实验,电路静态性能测试实验,仿真实验,等等。
四、仪表1、仪表的定义:仪表是指用来测量不同物理量、化学量和电磁量的电气装置。
2、仪表的种类:不同的测量装置可以根据所测量的量的不同,分为电流表、电压表、电阻表、温度表、速度表、振动表、压力表、角度表等。
3、仪表的实验:仪表实验是一种重要的实验,其目的在于帮助同学们更加全面和深入地掌握电路和各种仪表的设计原理和使用方法,如电能量计,电能表,计数器,示波器,功率器件等等。
高一物理知识点电动势公式
高一物理知识点电动势公式电动势公式是学习高一物理时重要的知识点之一,它被广泛应用于理解电路中的现象和计算电流、电压等物理量。
本文将介绍电动势公式的含义、相关公式以及实际应用。
一、电动势的概念电动势是指电源向电路提供单位正电荷所做的功,通常用字母E表示。
它与电源的特性、电路元件的属性以及电流的变化有关。
二、电动势公式1. 闭合电路中电动势的计算公式在闭合电路中,电动势可以通过欧姆定律和基尔霍夫定律计算。
欧姆定律表示了电压和电流的关系,它的数学表达式为V=IR,其中V表示电压,I表示电流,R表示电阻。
基尔霍夫定律包括电压定律和电流定律,用于描述电路中节点处的电压和分支处的电流。
根据基尔霍夫定律,闭合电路中电动势的计算公式为:∑(E_i) = ∑(IR_i)其中,∑表示对电路中所有电动势或电阻求和,E_i表示第i个电动势,R_i表示第i个电阻。
2. 电池内电动势的计算公式电池是常见的电源装置,它能够将化学能转化为电能,并向电路提供电动势。
对于理想电池,其内阻趋近于零,此时电动势可以简化计算。
根据电动势定义及欧姆定律,电池内电动势的计算公式为:E = V + Ir其中,E表示电池的电动势,V表示电池的电压,I表示电路中的电流,r表示电池的内阻。
三、电动势公式的应用电动势公式在电路分析和设计中有着广泛的应用。
以下是一些常见的应用场景:1. 计算电路中的电流和电压通过电动势公式,可以计算电路中的电流和电压,从而了解电路的运行情况和性能。
通过合理设计电路中的电动势分布,可以满足特定的电路要求。
2. 理解电源选择和电路优化在电路设计中,选择合适的电源和优化电路是十分重要的。
通过电动势公式,可以计算不同电源电动势大小及电阻的影响,从而选择合适的电源和优化电路结构,提高电路的效率和性能。
3. 分析电化学反应和腐蚀现象电动势公式在电化学领域也有着重要应用。
通过计算电池内电动势,可以预测电化学反应的进行趋势,并分析材料在电池中的腐蚀状况。
电动势公式高中
电动势公式高中φa=ep/q在静电学里,电势(electric potential)(又称为电位)定义为:处于电场中某个位置的单位电荷所具有的电势能与它所带的电荷量之比。
电势只有大小,没有方向,是标量,其数值不具有绝对意义,只具有相对意义。
(1)单位正电荷由电场中某点a移到参考点o(即零势能点,一般取无限远处或者大地为零势能点)时电场力做的功与其所带电量的比值。
所以φa=ep/q。
在国际单位制中的单位就是伏特(v)。
(2)电场中某点相对参考点o电势的差,叫该点的电势。
“电场中某点的电势在数值上等同于单位正电荷在那一点所具备的电势能”。
公式:ε=qφ(其中ε为电势能,q为电荷量,φ为电势),即φ=ε/q在电场中,某点的电荷所具的电势能跟它的所带的电荷量之比是一个常数,它就是一个与电荷本身毫无关系的物理量,它与电荷存有是否毫无关系,就是由电场本身的性质同意的物理量。
电势是描述静电场的一种标量场。
静电场的基本性质是它对放于其中的电荷有作用力,因此在静电场中移动电荷,静电场力要做功。
但静电场中沿任意路径移动电荷一周回到原来的位置,电场力所做的功恒为零,即静电场力做功与路径无关,或静电场强的环路积分恒为零。
电势的公式:φa=ep/q。
单位正电荷由电场中某点a移至参考点o时电场力搞的功与其所磁铁量的比值。
电势基本概念静电场的标势称作电势,或称作静电势。
在电场中,某点电荷的电势能跟它所带的电荷量(与差值有关,排序时将电势能和电荷的差值都带进即可推论该点电势大小及差值)之比,叫作这点的电势(也可被视为电位),通常用φ去则表示。
电势从能量角度上叙述电场的物理量。
(电场强度则从力的角度叙述电场)。
电势差能够在闭合电路中产生电流(当电势差相当大时,空气等绝缘体也可以变成导体)。
电势也被称作电位。
电势差公式1、电场中某点的电荷的电势能跟它的电量的比值,叫作这点电势。
u=e/q其中u表示电势,e表示电势能,q表示电荷量。
《高中物理电动势》课件
锂电池
工作电压高、能量密度大、 寿命长、重量轻、无污染, 被广泛应用于便携式电子 产品、电动工具、电动汽 车等领域。
电池的串联与并联
1
串联
正极和负极依次相连,相邻电池的电压相加,总电压等于各电池电压之和,电池 内部阻抗相加,总内阻等于各电池内阻之和。
高中物理电动势
本课件将详细讲解电动势的定义、计算方法、种类与特点、并联串联、应用 和实例,助你全面了解电动势的知识。
电动势与电势差的关系
1 电动势
是电池内部化学能转化 为电能的能力,包括电 荷的极性和大小。
2 电势差
是描述电势变化的物理 量,是两点间单位电荷 从高电位移到低电位时 所做的功。
3 关系
光伏电池
是将太阳能转化为电能的一种 装置,常用于绝地求生、无人 机、宇航等领域。
2
并联
正极和正极、负极和负极相连,各电池的电压相同,总电压等于电池电压,电池 内部阻抗相互独立,总内阻小于各电池内阻。
应用与实例
电池应用
新能源汽车
电池广泛应用于遥控器、闹钟、 相机、手电筒等便携式电子产 品。
新能源汽车采用电池代替传统 的燃油能源,电池的性能对整 车电力输出和行驶里程产生巨 大影响。
当电路中不存在电流时, 电池内部电势差等于电 动势;当电路存在电流 时,电池内部电势差小 于电动势。
电动势的计算方法
杨-梅尔定理
用于计算电动势,形式为:ε=CΔψ/Δt,其中 Δψ/Δt即电势变化率。
克希荷夫定律
忽略电池内部阻抗,电路中的电动势等于所有 电势差的代数和。
电动势与内阻的关系
定义
指电流通过导体产生热量的现 象,可以看作电路中的阻碍电 流流动的一种物理现象。
高一物理 电动势和全电路欧姆定律
绕闭合路径一周非静电场对单位正电荷所作的功,称为电源的电动势。 ①电动势反映电源中非静电力作功的本领,是表征电源 本身特性的物理量。与外电路的性质和 是否接通无关。 ②电动势是标量,电动势为正,非静电力作正功,电动为负 非静电力作负功。 ③在电源内部,电动势的正方向由负极指向正极。
Ì Ö Â Û
2)全电路欧姆定律
kT n A A B ln e nB
5.例题
例3.4-1试求电源向负载输出功率为最大的条件。
R
I
I
Rr
2
r
PI R
2 2
(R r) dP rR 2 0 3 dR (R r)
R
Rr
③接触电动势
ε
2)温差电动势
K d l φ φ
当构成回路的两种不同金属连接点处于不同的温度时,回路中有不为零的 电动势。这种电动势称为温差电动势
FB
WA WB
在自由电子的数密度相等温度相 同情况下,从金属A逸出的电子多 从金属B逸出的电子少
当A、B两种金属紧密接触时:
WA FA
WB WA e( A B )
+ -
B
WB WA WB
FB
1 A B (WB W A ) e
接触电势差来自两金属逸出功的不同。 当紧密接触的A、B两种金属自由电 子密度不同时:固扩散导致电荷迁移, 使两金属间出现电势差。
j j j dl dl dl 外 内 dl dl I I 外 s 内 s I (R r)
3.稳恒电场在稳恒电路中的作用
1)起着导线内部电荷作定向运动的作用。 2)起着导线电荷分布的调节作用。 3)起着能量中转作用。 I
教科版高中物理必修三知识讲解 电源、电流、电动势
电源、电流、电动势【学习目标】1.了解电源在电路中的作用,电路中产生持续电流的条件。
2.从电流的形成过程理解电流形成的内因和外因。
3.理解电流的定义和电流方向的规定并能熟练运用。
4.知道电动势的定义,能够从能的转化方面理解静电力和非静电力以及对应的电动势和电势差的区别。
【要点梳理】要点一、在电路中形成电流的条件1.电流的形成电荷定向移动形成电流。
电荷的热运动,从宏观上看,不能形成电流.(如图)2.形成电流的条件(1)从整个电路看,有电源的闭合电路中存在持续的电流;(2)从一段导体来看,导体两端必须有电压才有可能有电流;(3)从微观上看,导体中有自由移动的电荷以及有电场作用在这些电荷上是形成电流的必需具备的条件。
要点二、电流的定义1.电流的意义电路中的电流有强弱之分和流向的不同,为了表达电流的强弱人们定义了电流强度,简称为电流,为了便于表达电流的流向人们规定了电流的方向。
2.电流的定义通过导体横截面的电荷量跟通过这些电荷量所用时间的比值,叫做电流。
用I 表示。
定义式:q I t=. 要点诠释:①公式中q 是通过横截面的电荷量而不是单位横截面的电荷量。
②电荷量不等的同种电荷同向通过某一横截面时,12q q q =+,两种电荷反向通过某一横截面时,12q q q =+,不能相互抵消。
③横截面的选取是任意的,电流的大小与横截面无关。
3.方向规定正电荷定向移动的方向为电流方向。
要点诠释:①金属导体中电流的方向与自由电子定向移动的方向相反。
(如图)②电解液中正、负离子定向移动的方向虽然相反,但正、负离子定向移动形成的电流方向是相同的。
③在电源外部的电路中,电流是从电源的正极流向负极;在电源内部的电路中,电流是从电源的负极流向正极。
④电流既有大小又有方向;但它不是矢量,而是标量。
4.单位在国际单位制中它的单位是安培,简称安(A )。
它是国际单位制中七个基本单位之一,常用的单位还有毫安mA 、微安μA ;361A 10mA=10μA =.注意:电流I 的单位是规定的,而电量的单位是导出的,即q It =.5.直流:方向不随时间变化的电流.恒定电流:方向和强弱都不随时间变化的电流.要点三、电流形成的原因及恒定电流1.恒定电场的产生恒定电场是由电源、导线等电路元件所积累的电荷共同形成的。
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1、电场线:用来形象描述电场的假想曲线,是由法拉第引入的。
理解:①、起始于正电荷(无穷远处),终止于负电荷(无穷远处),不是闭合曲线,不相交。
②、电场线上一点的切线方向为该点场强方向。
③、电场线的疏密程度反映了场强的大小。
④、匀强电场的电场线是平行等距的直线。
⑤、沿电场线方向电势逐点降低,是电势最低最快的方向。
⑦、电场线并非电荷运动的轨迹。
2、等势面:电势相等的点构成的面有以下特征;
①在同一等势面上移动电荷电场力不做功。
②等势面与电场力垂直。
③电场中任何两个等势面不相交。
④电场线由高等势面指向低等势面。
⑤规定:相邻等势面间的电势差相差,所以等势面的疏密反映了场强的大小(匀强点电荷电场等势面的特点)
⑥几种等势面的性质
A、等量同种电荷连线和中线上
连线上:中点电势最小
中线上:由中点到无穷远电势逐渐减小,无穷远电势为零。
B、等量异种电荷连线上和中线上
连线上:由正电荷到负电荷电势逐渐减小。
中线上:各点电势相等且都等于零。
3、电场力做功与电势能的关系:
①、通过电场力做功说明:电场力做正功,电势能减小。
电场力做负功,电势能增大。
②、正电荷:顺着电场线移动时,电势能减小。
逆着电场线移动时,电势能增加。
负电荷:顺着电场线移动时,电势能增加。
逆着电场线移动时,电势能减小。
③、求电荷在电场中A、B两点具有的电势能高低
将电荷由A点移到B点根据电场力做功情况判断,电场力做正功,电势能减小,电荷在A点电势能大于在B点的电势能,反之电场力做负功,电势能增加,电荷在B点的电势能小于在B点的电势能
④、在正电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为正,负电荷在任一点具有的电势能都为负。
在负电荷产生的电场中正电荷在任意一点具有的电势能都为负,负电荷在任意一点具有的电势能都为正。