电压、电位
课题：电压、电位
目的：1、理解电压、电位的概念及记住其定义式。
2、掌握电压、参考方向的确定
3、掌握电压与电位的关系
4、理解电位的相对性和电压的绝对性
重点：电压与电位的关系
难点：电压、电位的定义
德育渗透：学会科学的实验方法，培养保护仪器的习惯及良好的行为习惯教程：
一、电压
画图解释电场力所做的功，引出电压的定义式。
1、电压：电路中A、B两点间的电压是指单位正电荷在电场力的作用下由A点移到B点时，电场力所做的功。则
u AB=W AB/Q
2、电压的方向：电压的方向是从电源正极到电源负极。
3、电压的单位：伏
4、关联参考方向与非关联参考方向
电流、电压参考方向一致时称关联参考方向
电流、电压参考方向不一致时称关联参考方向
5、电压方向的表示方法
（1）用双下标表示
（2）用“+”、“—”极性表示，电压从正极性端到负极性端
6、电压是标量
7、直流电压表测量注意两点：
（1）电压表必须与被测电路并联，连接时应使被测电压的实际方向与电压表的“+”、“—”接线柱一致，否则会损坏电压表。
（2）使用电压表之前，应根据被测电压的大小选择适当的量程，在无法估计被测电压的范围时，开始时应选用较大的量程测量。
例：P6 例1—3
二、电位
1、参考点：电位是一个相对的概念，分析电位时必须先选定一个参考点。参考点用字母“o”表示，在电路中用〦符号表示，原则上可任意选取，但习惯上选接地点或接机壳。参考点又叫零电位点。
2、电位：电路中甘一点的电位就是该点到参考点的电压，用字母V表示。
3、单位：伏
4、电位差：两点间的电压等于这两点的电位的差，所以电压又叫电位差。
U AB=V A—V B
5、电位的相对性和电压的绝对性
电位具有相对性，即电路中某点的电位随参考点位置的改变而改变；而电位差（也就是电压）具有绝对性，即电路中任意两点之间的电位差值与电路中参考点的位置无关。
例：例1—4
练习：1、电路中a、b两点的电位分别为Va、Vb，则a、b两点间的电压Uab= 。
三、小结
1、怎样理解电压、电位的概念及如何记住其定义式。
2、如何确定电压的参考方向
3、电压与电位的关系如何？
4、怎样理解电位的相对性和电压的绝对性
四、作业
2、如图所示电路中，Va=9V，Vb= -6V，Vc=5V，Vd=0V，试求Uab、Ubc、Ucd、Uac、Uad、Ubd各多少伏？
电压、电位
课题：电压、电位 目的：1、理解电压、电位的概念及记住其定义式。 2、掌握电压、参考方向的确定 3、掌握电压与电位的关系 4、理解电位的相对性和电压的绝对性 重点：电压与电位的关系 难点：电压、电位的定义 德育渗透：学会科学的实验方法，培养保护仪器的习惯及良好的行为习惯教程： 一、电压 画图解释电场力所做的功，引出电压的定义式。 1、电压：电路中A、B两点间的电压是指单位正电荷在电场力的作用下由A点移到B点时，电场力所做的功。则 u AB=W AB/Q 2、电压的方向：电压的方向是从电源正极到电源负极。 3、电压的单位：伏 4、关联参考方向与非关联参考方向 电流、电压参考方向一致时称关联参考方向 电流、电压参考方向不一致时称关联参考方向 5、电压方向的表示方法 （1）用双下标表示
（2）用“+”、“—”极性表示，电压从正极性端到负极性端 6、电压是标量 7、直流电压表测量注意两点： （1）电压表必须与被测电路并联，连接时应使被测电压的实际方向与电压表的“+”、“—”接线柱一致，否则会损坏电压表。 （2）使用电压表之前，应根据被测电压的大小选择适当的量程，在无法估计被测电压的范围时，开始时应选用较大的量程测量。 例：P6 例1—3 二、电位 1、参考点：电位是一个相对的概念，分析电位时必须先选定一个参考点。参考点用字母“o”表示，在电路中用〦符号表示，原则上可任意选取，但习惯上选接地点或接机壳。参考点又叫零电位点。 2、电位：电路中甘一点的电位就是该点到参考点的电压，用字母V表示。 3、单位：伏 4、电位差：两点间的电压等于这两点的电位的差，所以电压又叫电位差。 U AB=V A—V B 5、电位的相对性和电压的绝对性 电位具有相对性，即电路中某点的电位随参考点位置的改变而改变；而电位差（也就是电压）具有绝对性，即电路中任意两点之间的电位差值与电路中参考点的位置无关。 例：例1—4
电源电动势与电压的关系
电源电动势与电压的关系 一、电动势是反映电源把其他形式的能转换成电能的本领的物理量。电动势使电源两端产生电压。在电路中，电动势常用E 表示。单位是伏（V）。 在电源内部，非静电力把正电荷从负极板移到正极板时要对电荷做功，这个做功的物理过程是产生电源电动势的本质。非静电力所做的功，反映了其他形式的能量有多少变成了电能。因此在电源内部，非静电力做功的过程是能量相互转化的过程。 电动势的大小等于非静电力把单位正电荷从电源的负极，经过电源内部移到电源正极所作的功。如设W为电源中非静电力（电源力）把正电荷量q从负极经过电源内部移送到电源正极所作的功跟被移送的电荷量的比值，则电动势大小为： 。 如：电动势为6伏说明电源把1库正电荷从负极经内电路移动到正极时非静电力做功6焦。有6焦的其他其形式能转换为电能。 电动势的方向规定为从电源的负极经过电源内部指向电源的正极，即与电源两端电压的方向相反。 二、电压（voltage），也称作电势差或电位差，是衡量单位电荷在静电场中由于电势不同所产生的能量差的物理量。其大小等于单位正电荷因受电场力作用从A点移动到B点所
做的功，电压的方向规定为从高电位指向低电位的方向。电压的国际单位制为伏特（V，简称伏），常用的单位还有毫伏（mV）、微伏（μV）、千伏（kV）等。此概念与水位高低所造成的“水压”相似。需要指出的是，“电压”一词一般只用于电路当中，“电势差”和“电位差”则普遍应用于一切电现象当中。 电压是电路中自由电荷定向移动形成电流的原因。 电势差（电压差）的定义： 电荷q 在电场中从A点移动到B点，电场力所做的功 W AB与电荷量q 的比值，叫做AB两点间的电势差（AB两点间的电势之差，也称为电位差），用U AB表示，则有公式： 其中，W AB为电场力所做的功，q为电荷量。 同时也可以利用电势这样定义 如果电压的大小及方向都不随时间变化，则称之为稳恒电压或恒定电压，简称为直流电压，用大写字母U表示。如果电压的大小及方向随时间变化，则称为变动电压。对电路分析来说，一种最为重要的变动电压是正弦交流电压(简称交流电压)，其大小及方向均随时间按正弦规律作周期性变化。交流电压的瞬时值要用小写字母u或u(t)表示。在电路中提供电压的装置是电源。
实验一直流电路中电位及其与电压关系的研究
实验一直流电路中电位及其与电压关系的研究 一、实验目的 1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。 2、掌握电路电位图的绘制方法。 二、原理说明 在一个确定的闭合电路中，各点电位的高低视所选电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）是绝对的，它不因参考点电位的 变动而改变。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位变化图。每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。 在电路中参考电位点可任意选定， 对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。在作电位图或实验测量时必须正确区分电位和电压的高低，按照惯例，是以电流方向上的电压降为正，所以，在用电压表测时，若仪表指针正向偏转，则说明电表正极的电位高于负极的电位。 电路电位图的绘制方法：电路中各点位置作横坐标，各点对应电位作纵坐标，将各点电位标记于坐标中，并用线段按顺序相连，即得到电路电位变化图。 三、实验设备 1 试验箱 1台2 数字万用表 1台四、实验内容 实验线路如图1所示。 1、分别将两路直流稳压电源（ E 1为+6V 、+12V 切换电源；E 2为0~+30V 可调电源）接入 电路，令E 1=6V ，E 2=12V 。2、以图1中A 为参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位值Φ及相邻两点之间的 电压值U AB 、U BC 、U CD 、U DE 、U EF 、U FA ，填入表中。3、以D 点为参考点，重复实验内容1的步骤，测得数据列表。E 1 - + R 21k Ω图1 mA + - E 2R 4 510ΩR 5330ΩR 1 510ΩR 3510ΩF E D C B A 电流插座 电流插头
电压、电位、电动势及其参考方向
电压、电位、电动势及其参考方向 1.电压的一般含义 金属导体中有许许多多的自由电子，在没有外加电场作用时，这些自由电子的运动时无规则的，则不能形成电流。要使自由电子作有规则的运动必须要有外加电场，电场力使自由电子作有规则的定向运动而形成电流。电场力移动电荷就对电荷做了功。它所释放出来的能量转化为其他形式的能量。为了衡量电场力对电荷做功的能力，引入电压这个物理量。 电压的定义为：电场力把单位正电荷从电路中的a 点移到b 点做的功称为a 、b 两点之间电压。电压通常用U 表示。 设正电荷Q 由a 点移至b 点电场力做的功为ab W 则 Q W U ab ab = （1-3） 式中 ab W ——电场力所做的功，单位为焦耳，J ； Q ——被移动正电荷的电量，单位为库仑，C ； ab U ——电路中a 、b 两点间的电压，单位为伏特，V 。 它的大小可以这样理解：如果1库仑正电荷从一点移到另一点所做的功为1J ，则该两点的电压为1V 。 电压的单位有：伏特（V ）、千伏（kV ）、毫伏（mV ）、微伏（μV ）。它们之间的关系为： 3110kV V =， 3110mV V -=， 6110V V μ-= 与电流一样，把大小、方向不随时间变化的电压称为恒定电压或直流电压，用大写字母“U ”表示；把实际方向随时间变化的电压称为交表电压，用小写字母“u ”表示。 2.电位 在电路中可取任一点为参考点，如选择0点为参考点，则由某点a 到参考点0的电压u a0，称为a 点的电位，用Va 表示。电位参考点可以任意选取，一般选择大地、设备外壳或接地点作为参考点并规定参考点电位为零。在一个电路中，一旦参考点确定后，电路中其余各点的电位也就确定了。电位的SI 单位也是伏特。 电压和电位的关系为：a 、b 两点之间的电压等于a 、b 两点之间的电位差，即 ab a b U V V =- （1-4） 由式（1-4）可知，如果ab U >0，当Q >0时ab W >0，电场力做正功，电荷减少能量。所以正电荷由a 点移到b 点，即减少能量，则a 点为高电位，b 点为低电位；反之，如果增加或获得能量，则a 点为低电位，b 点为高电位。正电荷在电路中移动时，电能的增或减反映电位的升高或降低，即电压升或电压降。
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1.3 电流 姓名： 一、填空题 1、电荷的（）形成电流，电流的大小用（）来衡量，其定义式是（）。我们规定（）为电流的方向。在金属导体中电流方向 与电子的运动方向（）。 2、通过一个电阻的电流是10A，经过（）min，通过这个电阻横截面的 电荷量是（）。 3、导体中的电流为1A ，经过（）min，通过导体横截面的电荷量为12C。 4、单位换算： 5mA= （）A；10kA=（）A。 5、电流的单位是（），用万用表测量电流时应把万用表（）再被测电路里。 二、选择题 1、电流的方向规定是（）。 A 、正电荷定向移动的方向B、负电荷定向移动的方向 C、带电粒子移动的方向 D、无方向 2、通过一个电阻的电流是5A ，经过4min ，通过该电阻横截面的电荷量是（）。 A 、20C B、50C C、1200C D、2000C 1.4 电压与电位 一、填空题 1、电路中两点间的电位差叫（）。 2、衡量电场力做功本领大小的物理量叫（），其定义式为（）。 3、电位是（）值，它的大小与参考点选择（）；电压是（）值，它的大小与参考点选择（）。 4、电压的正方向规定为（）。 5、将一电量为 q=2×10-6 C的点电荷从电场外一点移至电场中某点，电场力做功 为 4×10-5 J，则 A点的电压为（）。
6、带电量为 6×10-8 C的检验电荷从电场中的A点移到 B点时，它的电能减少了6×10-7 J，则在这个过程中，电场力对检验电荷做了（）功， A、B 两点之间的电压为（）。 -8 C 的电荷从电场中的 A点移到电位 V =10V的 B 点，电场力做 3 7、把 q=1.5 ×10 B -8 J 的负功，那么 AB间的电压 U =（），A 点电位 V =（）；若×10 AB A 将电荷从-8 J 的正功，则 C点电位 V =（）， A 点移到 C点电场力做 6×10 C U BC=（）。 8、如图 1.2 所示电路中，以 C 为参考点，则 V A=( ),V B=( ) ，U =( ) ，U =( ) ；若以 B 为参考点，则 V =( ) ，V =( ) ，AB AC A C U =( ) ，U =( ) 。 AB AC 二、选择题 1、电路如图 A 、0V 1.3 所示， A、B B、3V 两点间的电压为（ C、6V D、9V ）。 2、电路中两点间的电压高，则（）。 A 、这两点的电位都高B、这两点的电位差大C、这两点的电位都大于零D、无法判断
实验2-1 电位、电压的测定及电位图的绘制
实验2-1 电位、电压的测定及电位图的绘制 班级：5班姓名：张洁学号：1141000031 一、实验目的 1.学会万用表的使用。 2.学会电压源的使用。 3.用实验方法证明电路中电位的相对性和电压的绝对性。 4.掌握电路电位图的绘制方法。 二、实验电路 图2-1-1 测量电位及电压的仿真实验电路
图2-1-2 测量电位及电压的实测实验电路 三、电位及电压测量数据表 四、仿真与实测图 图2-1-3 测量电压U DE值和以D为参考点U C电位值的仿真图 图2-1-4 以D为参考点U C电位值实测图
图2-1-5 电压U DE值实测图 五、根据KCL、KVL列式计算U A和U AB，过程和结果如下： i1+i2-i3=0 i4+i5-i3=0 i1=Us1/(R1+R3+R4)=0.013A i2=Us2/(R2+R3+R5)=0.003A 六、实验结论 1.根据实验数据，用EXCEL分别绘制两个不同参考点时的电位图，解释为什么 以A和D为参考点的两条电位曲线是平行的，你所测量的两条曲线间平行高度是多少？ 答：因为电位会随参考点的改变而改变，电压与参考点的选取无关。平行高度为5.566V。 图2-1-6 分别以A点和D点为参考点的电位图 2.解释以A和D点为参考点分别测量U AB、U BC、U CD、U DE、U EF和U FA两组数据为什么 相同。 答：电压是两个点的电位相减，与参考点的选取无关。 3.总结电位的相对性和电压的绝对性。 答：电位必须有参考点，而且参考点不同，电位也不，所以电位是相对的；而电压是两个 点之间电位的差值，与参考点无关，所以电压是绝对的。
实验二 电位、电压的测定及电路电位图的绘制
实验二 电位、电压的测定及电路电位图的绘制 一．实验目的 1．学会测量电路中各点电位和电压的方法，理解电位的相对性和电压的绝对性。 2．学会电路电位图的测量、绘制方法。 3．掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。 二．原理说明 在一个确定的闭合电路中，各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异，但任意两点之间的电压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位图，每一段直线段即表示该两点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。 在电路中，电位参考点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同，但其各点电位变化的规律却是一样的。 三．实验设备 1．直流电压、电流表； 2．电压源（双路0～30V 可调）； 3．MEEL －06组件。 四．实验内容 实验电路如图2－1所示，图中的电源U S1用恒压源I 路0～＋30V 可调电源输出端，并将输出电压调到＋6V ，U S2用II 路0～＋30V 可调电源输出端，并将输出电压调到＋12V 。 1． 测量电路中各点电位 以图2－1中的A 点作为电位参考点，分别测量B 、C 、D 、E 、F 各点的电位。 用电压表的黑笔端插入A 点，红笔端分别插入B 、C 、D 、E 、F 各点进行测量，数据记入表2－1中。 以D 点作为电位参考点，重复上述步骤，测得数据记入表2－1中。 F 510 Ω510ΩA C 1k Ω B D E I 1I 2 I 3 S 1VD S 3330Ω 510Ω 6.0 S 2 R 4R 5R 3 R 2R 1
实验一 万用表的使用和电位、电压的测量
实验一 万用表的使用和电位、电压的测量 一、实验目的 1、学习数字万用表的基本使用方法。 2、熟悉万用表档位量限的选择。 3、学习直流稳压电源的使用方法。 4、学习测量电路中各点电位的方法。 二、实验设备 1、数字万用表1台 2、模拟电路实验箱1台 3、导线若干 三、实验原理 略 四、实验内容： 1、测定实际电压源的伏安特性 开启 “可调稳压电源开关”，指示灯亮。调节输出端输出12V 直流电压。选取51Ω电阻作为实际电压源的模拟内阻与稳压电源串联组成一个实际的电压源模型，如图1-1，调节负载，测量电压，将测得数据填入表1中。 表1 U （V ） 12 11.5 11 10.5 10 电压表读数 记录电路中电阻阻值：=0r （ ），=1R （ ），=W R （ ）。 图1-1 2、直流电路和电位测量：实验线路如图1-2所示。
1K Ω 300Ω b c d 图1-2 将直流稳压电源接入电路，令E=12V ， 测量a 、b 、c 、d 各点的电位方法如下： 选a 点为参考点（即Va=0）通过表笔将电压表的一端与a 点相接，另一端分别与电路b 、c 、d 各点接触，就可测得相对于参点a 的各点的电位Vb 、Vc 、Vd ，测量电压Uab 、Ubc 、Uca 、Ucd 、Uda 记入表1-2中。以b 点为参考点，重复上述步骤。 表1-2 五、预习要求： 1、预习直流稳压电流，直流电压表，直流毫安表的使用方法及注意事项。 2、复习直流电路、电位及电压概念。 六、实验报告要求： 1、根据表1-2中数据说明，当参考点改变时，各点电位任两点间的电压是否改变？ 2、心得体会。
实验一 直流电路中电位及其与电压关系的研究
实验一 直流电路中电位及其与电压关系的研究 一、实验目的 1、用实验证明电路中电位的相对性、电压的绝对性。 2、掌握电路电位图的绘制方法。 二、原理说明 在一个确定的闭合电路中，各点电位的高低视所选电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）是绝对的，它不因参考点电位的 变动而改变。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位变化图。每一段直线段即表示该两点间电位的变化情况。 在电路中参考电位点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。在作电位图或实验测量时必须正确区分电位和电压的高低，按照惯例，是以电流方向上的电压降为正，所以，在用电压表测时，若仪表指针正向偏转，则说明电表正极的电位高于负极的电位。 电路电位图的绘制方法：电路中各点位置作横坐标，各点对应电位作纵坐标，将各点电位标记于坐标中，并用线段按顺序相连，即得到电路电位变化图。 三、实验设备 1 试验箱 1台 2 数字万用表 1台 四、实验内容 实验线路如图1所示。 1、 分别将两路直流稳压电源（E 1为+6V 、+12V 切换电源；E 2为0~+30V 可调电源）接入电路，令E E 1 图1 E 2
1=6V，E2=12V。 2、以图1中A为参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位值Φ及相邻两点之间的电压值U AB、U BC、U CD、U DE、U EF、U FA，填入表中。 3、以D点为参考点，重复实验内容1的步骤，测得数据列表。 五、实验注意事项： 1、实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电流插头和插座。 2、测量电位时，用万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点，若指针正向偏转或显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位；若指针反向偏转或显示负值，此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位值之前应加一负号（表明该点电位参考点电位）。 六、思考题 若以F点为参考点，实验测得各点电位值；现令E点为参考点，则各点电位如何变化？ 七、实验报告 1、根据实验数据，绘制两个电位图形。 2、总结数据表格中的计算，对误差作必要的分析。 3、总结电位相对性和电压绝对性的原理。 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！ 如有侵权请联系告知删除，感谢你们的配合！
试验一：电位,电压的测定
实验一电位、电压的测定 一．实验目的 1．学会测量电路中各点电位和电压的方法，理解电位的相对性和电压的绝对性； 2．掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。 二．原理说明 在一个确定的闭合电路中，各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异，但任意两点之间的电压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位图，每一段直线段即表示该两点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。 在电路中，电位参考点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同，但其各点电位变化的规律却是一样的。 三．实验设备 1．直流数字电压表、直流数字毫安表 2．恒压源（EEL—Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均含在主控制屏上，可能有两种配置（1）＋6 V（+5V），＋12V，0～30V可调或（2）双路0～30V可调。） 3．EEL－30组件（含实验电路）或EEL－53组件 四．实验内容 实验电路如图1－1所示，图中的电源U S1用恒压源中的＋6V（＋5V）输出端，U S2用 0～＋30V可调电源输出端，并将输出电压调到＋12V。 1．测量电路中各点电位 以图1－1中的A点作为电位参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位。 用电压表的黑笔端插入A点，红笔端分别插入B、C、D、E、F各点进行测量，数据记入表1－1中。
－1中。 五．实验注意事项 1．EEL－30组件中的实验电路供多个实验通用，本次实验没有用到电流插头和插座。 2．实验电路中使用的电源U S2用0～＋30V可调电源输出端，应将输出电压调到＋12V 后，再接入电路中。并防止电源输出端短路。 3．使用数字直流电压表测量电位时，用黑笔端插入参考电位点，红笔端插入被测各点，若显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位）；若显示负值，表明该点电位为负（即该点电位低于参考点电位）。 4．使用数字直流电压表测量电压时，红笔端插入被测电压参考方向的正（＋）端，黑笔端插入被测电压参考方向的负（－）端，若显示正值，则表明电压参考方向与实际方向一致；若显示负值，表明电压参考方向与实际方向相反。 五．预习与思考题
电位电压的测定实验报告三篇
电位电压的测定实验报告三篇 篇一：电极电位的测量实验报告 一．实验目的 1. 理解电极电位的意义及主要影响因素 2. 熟悉甘汞参比电极的性能以及工作原理 3. 知道电化学工作站与计算机的搭配使用方法 二．实验原理 电极和溶液界面双电层的电位称为绝对电极电位，它直接反应了电极过程的热力学和动力学特征，但绝对电极电位是无法测量的。在实际研究中，测量电极电位组成的原电池的电动势，而测量电极电位所用的参考对象的电极称为参考电极，如标准氢电极、甘汞电极、银-氯化银电极等，该电池的电动势为： E＝φ待测－φ参比 上述电池电动势可以使用高阻抗的电压表或电位差计来计量 在该实验中，采用甘汞电极为研究电极，铁氰、化钾/亚铁氰、化钾为测量电极。在1mol的KCl支持电解质下，分别用10mM摩尔比1:1和1:2的铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液在常温以及45℃下测量，收集数据，可得到相同温度不同浓度的两条开路电位随时间变化曲线、相同浓度不同温度的两条开路电位随时间变化曲线。可以用电极电势的能斯特方程讨论温度对于电极电势的影响 三．实验器材
电化学工作站；电解池；甘汞电极；玻碳电极；水浴锅 铁氰、化钾／亚铁氰、化钾溶液； 砂纸；去离子水 四．实验步骤 1. 在玻碳电极上蘸一些去离子水，然后轻轻在细砂纸上打磨至光亮，最后再用去离子水冲洗。电化学工作站的电极也用砂纸轻轻打磨 2. 在电解池中加入铁氰、化钾／亚铁氰、化钾溶液至其1/2体积，将玻碳电极和甘汞电极插入电解池中并固定好，将两电极与电化学工作站连接好，绿色头的电极连接工作电极，白色头的电极连接参比电极。 3. 点开电化学工作站控制软件，点击 setup—技术—开路电压—时间，设置记录时间为5min，记录数据时间间隔为0.1s，开始进行数据记录，完成后以txt形式保存实验结果。 4. 将电解池放入45度水浴锅中，再重复一次步骤2和步骤3。 5. 将电解液换成铁氰、化钾／亚铁氰、化钾溶液后重复一次步骤2至4 6. 实验结束后清洗电极和电解池，关好仪器设备，打扫卫生。五．实验数据处理及分析 1. 在同一个图中作出相同温度不同浓度的两条开路电位随时间变化曲线 1) 常温，铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液(摩尔比1:1和1:2)条件下： 2) 45℃，10mM铁氰、化钾/亚铁氰、化钾溶液(摩尔比1:1和1:2)
直流电路中电位及其与电压关系的研究
实验一：直流电路中电位及其与电压关系的研究 一． 实验目的 1．通过实验加深学生对电位、电压及其相互关系的理解。 2．通过对不同参考点电位及电压的测量和计算，加深学生对电位的相对性 及电压与参考点选择无关性质的认识。 二． 实验原理 在测量电路中各点电位时，需要定一个参考点，并规定此参考点电位为零。 电路中某一点的电位就等于该点与参考点之间的电压值。由于所选参考点不同，电路中各点的电位值将随参考点的不同而不同，所以电位是一个相对的物理量，即电位的大小和极性与所选参考点有关。 电压是指电路中任意两点之间的电位差值。它的大小和极性与参考点的选择 是无关的。一旦电路结构及参数一定，电压的大小和极性即为定值。 本实验将通过对不同参考点时电路各点电位及电压的测量和计算，验证上述 关系。 三． 实验内容及步骤 本实验在直流电路单元板（TS —B —28）上进行，实验电路如下图所示。 1．按上图接好实验电路，在接入电源U 1、U 2之前，应将直流稳压电源的输 出“细调”旋钮调至最小位置。然后打开电源开关，调节电压输出，使其值分别为U 1和U 2（参考数值U 1＝10伏，U 2＝10伏）。 2．将开关S 1、 S 2合向电源一侧，将U 1、U 2接到电路上。 3．以电路中的D 点为参考点，分别测量电路中的A 、B 、C 、D 、E 、F 各点 电位及每两点间的电压U AB 、U BC 、U CD 、U BE 、U ED 、U FE 、U AF 以及U AD 。将测量结果分别填入表3－1和表3－2中，并根据测量的电位数值，计算上述电压值，也填入表3－2中。 注意： 测量电位时，应将电压表的“负”表笔接在电位参考点上，将“正” 表笔分别与被测电位点接触。若电压表指针正向偏转则电位为正值；若电压表指针反向偏转，则应调换表笔两端，此时电压表读数为负值，即该点电位为负。 测量电路电压时，电压表的“负”表笔应接在电压符号角标的后一 个字母所表示的点上。例如：测量电压U AB 应将“负”表笔接在B 点，“正”表笔接在A 点上。若指针正向偏转，读数为正值；若指针反向偏U D E F 1V U 2R R
五、电压、电位的计算
电压、电位的计算 【知识要点】 1.电压和电位的关系及计算方法。 2.电路中的简化电源。 【知识精讲】 1.电位的定义 在电路中任选一个电位参考点，或者叫作零电位点，则电路中某一点A到参考点的电压叫作这一点的电位，用V A表示。 2.电位与电压关系 两点之间的电压等于两点电位之差U ab＝V a－V b，电位的单位与电压的单位相同。 3.电位正负值意义 正值：表示该点电位高于参考点，正值越大，电位越高。 负值：表示该点电位低于参考点，负值越大，电位越低。 说明：(1)电位相对性，如果不确定参考点，讨论电位的高低无实际意义。 (2)在同一电路中，参考点改变时，各点电位值也会相应改变。 (3)在同一电路中，参考点确定后，电路中各点电位有唯一确定数值(电位单值性原理)。 4.电路简化形式复原为一般形式 如图所示，在简化电路中找到零电位点(若电路中没有可任意假设电路外任意一点)，然后在已知电位点与零电位点之间接入电压源，已知电位点为“＋”则接电压源“＋”，反之接“－”，电压源的电动势即为该点电位大小。 5.电路中各点电位及两点间电压的分析和计算 (1)电路中各点电位的计算 首先选定电路的零电位，从计算点通过一定的路径绕到零电位点(路径应尽可能简捷，一般不应通过电流源)，该点的电位即等于此路径上全部电压的代数和。如果在绕行过程中遇到电源并且为从正极到负极，则加上电源电压值；如为从负极到正极，则减去电源电压值。如果遇到电阻，则根据电阻上的电流方向，绕行方向与电流方向相同，则加上电压降IR；相反减去电压降IR。
(2)利用电压为电位之差的定义，可以方便地根据各点的电位求出任意两点间的电压。反过来也可以先根据欧姆定律求出电压，然后根据所求出的电压，再运用电压电位关系式来确定某点电位。 (3)根据电路中各点电位的情况，可以判断电路或器件的工作状态。(如三极管工作状态的判定) 【课堂练习】 1.求下图所示电路中a, b, c, d四点电位。 2.如图(1)所示电路中，试求S断开时和开关闭合时两种情况下的A点电位V。 图(1)图(2)图(3)
电压与电位练习题
电压与电位概念 班级：________姓名：________ 一、复习电阻 1.某一粗细均匀的直导线，电阻阻值为8Ω，现将其均匀拉长为原来的三倍，则它的电阻值变为_________。 2.把一根阻值为4Ω的电阻，经两次对折后，作为一根导线使用，则电阻变为_________。 3.某导体两端的电压时6V，在2min内通过该导体任一横截面的电量是15C，则该导体的电阻为________。 4.有两根同种材料的电阻丝，长度之比为2:3，横截面积之比为1:3，则它们的电阻之比是_________。 二、电压与电位 1.电路中两点间的电位差叫____________。 2.电位是电路中某点与参考点之间的____________。 3.当选择不同的参考点时，电路中各点电位的大小____________，而任意两点间的电压大小____________。 4.参考点的电位规定为____________，低于参考点的电位是____________，高于参考点的电位是____________。 5.电路中某点电位的高低与____________的选择有关，而电压与参考点的选择____________。 6.电压的概念：_________________________________________________。 7.电位的概念：_________________________________________________。 8.电压的定义式______________，其中电荷量的单位是_______，电场力的单位是_______，电压的单位是_______。 9.1V=_______mV; 1V=_______kV ；678mV=_______V； 34kV=_______V。 10.已知电路中A、B两点，其电压U AB =5V，A点电位为2V，则B点电位V B = _______V。 11.已知V A =10V，V B =-3V，则B,A连点电压U BA 等于（）。 A.-7V B.7V C.13V D.-13V 12.电路中两点间的电压高，则说明（）。 A.这两点间的电位都高 B.这两点间的电位差大 C.这两点间的电位都大于零 D.与这两点的电位无关 13.在电场中有A、B、C三点，某电荷电荷量q=4×10-2C，电荷由A移动到B电场力做功5J，电荷由B移动到C电场力做功8J，以C为参考点，试求A点和C点电位。
实验一电位、电压的测定及电路电位图的绘制
实验一 电位、电压的测定及电路电位图的绘制 一、实验目的 1.验证电路中电位的相对性、电压的绝对性 2. 掌握电路电位图的绘制方法 二、原理说明 在一个闭合电路中，各点电位的高低视所选的电位参考点的不同而变，但任意两点间的电位差（即电压）则是绝对的，它不因参考点的变动而改变。 电位图是一种平面坐标一、四两象限内的折线图。其纵坐标为电位值，横坐标为各被测点。要制作某一电路的电位图，先以一定的顺序对电路中各被测点编号。以图1-1的电路为例，如图中的A ～F, 并在坐标横轴上按顺序、均匀间隔标上A 、B 、C 、 D 、 E 、 F 、A 。再根据测得的各点电位值，在各点所在的垂直线上描点。用直线依次连接相邻两个电位点，即得该电路的电位图。 在电位图中，任意两个被测点的纵坐标值之差即为该两点之间的电压值。 在电路中电位参考点可任意选定。对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同的，但其各点电位变化的规律却是一样的。 四、实验内容 利用DGJ-03实验挂箱上的“基尔霍夫定律/叠加原理”线路，按图1-1接线。
图1-1 1. 分别将两路直流稳压电源接入电路，令U1＝6V，U2＝12V。（先调准输出电压值，再接入实验线路中。） 2. 以图1-1中的A点作为电位的参考点，分别测量B、C、 D、E、F各点的电位值φ及相邻两点之间的电压值U AB、U BC、U CD、U DE、U EF及U FA，数据列于表中。 3. 以D点作为参考点，重复实验内容2的测量，测得数据 1.本实验线路板系多个实验通用，本次实验中不使用电流插头。DG05上的K3应拨向330Ω侧，三个故障按键均不得按下。 2. 测量电位时，用指针式万用表的直流电压档或用数字直流电压表测量时，用负表棒（黑色）接参考电位点，用正表棒（红色）接被测各点。若指针正向偏转或数显表显示正值，则表明该点电位为正（即高于参考点电位）；若指针反向偏转或数显表显示负值，此时应调换万用表的表棒，然后读出数值，此时在电位值之前应加一负号（表明该点电位低于参考点电位）。数显表也可不调换表棒，直接读出负值。 六、思考题
第二章电势能与电势差知识 点总结
第二章电势能与电势差知识点总结 编辑者：黄本强编辑时间：2015年12月19日 【知识点】 第一节 电场力做功与电势能 1. 电场力做功的特点 在电场中移动电荷时，电场力做的功与路径无关，只与始末位置有关。 在匀强电场中，电场力做的功为W＝Ud，其中d为沿电场线方向的位移。 2. 电势能 （1）概念：电荷在电场中某点的电势能等于把电荷从这点移到选定的参考点电场力所做的功。 （2）电势能是相对的，电势能的大小与所选的零电势能点有关。 （3）电场力做功与电荷电势能变化的关系：电场力做正功时，电荷的电 势能减少；电场力做负功时，电荷的电势能增加。电场力对电荷做的 功量度了电荷电势能的减少量，所以电场力的功是电荷电势能改变的 量度。 3.对电势能的进一步了解 （1）电势能由电场和电荷共同决定，属于电场和电荷系统所共有的，我们常习惯说成电场中的电荷所具有的。 （2）电势能是一个相对量，其数值与零电势能的选择有关，因此确定电荷的电势能首先确定参考点，也就是零电势能位置。 （3）电势能是标量，有正负，但无方向。电势能的正负仅表示大小，正值表示高于零电势能，负值表示低于零电势能。 4. 电场力做功与电势能变化的关系
（1）电场力做功与电势能的变化相联系。 电场力做功一定伴随着电势能的变化；电势能的变化只有通过电场力做功才能实现。 （2）电场力做功的值等于电势能的变化量的值。 电场力做正功W，电势能一定减少W；电场力做负功W，电势能一定增加W。 5.易错易混点 （1）在电场中的同一点，正、负电荷所具有的电势能正、负号正好相反。 （2）电荷在移动过程中电场力做功为零，那么电荷的电势能一定没有变化。 第2节电势与等势面 1、电势定义：电荷在电场中某一点的电势能与它的电荷量的比值，叫做这一点的电势。用表示。标量，只有大小，没有方向，但有正负。 2、电势公式：（与试探电荷无关） 3、电势单位：伏特（V） 4、电势与电场线的关系：电势顺线降低。（电场线指向电势降低最快的方向） 5、零电势位置的规定：电场中某一点的电势的数值与零电势的选择有关，即电势的数值决定于零电势的选择．（大地或无穷远默认为零） 6、等势面定义：电场中电势相等的点构成的面 7、等势面性质： ① 在同一等势面上各点电势相等，所以在同一等势面上移动电荷，电场力不做功 ② 电场线跟等势面垂直，并且由电势高的等势面指向电势低的等势面。 ③ 等势面越密，电场强度越大 ④ 等势面不相交
电势差与电压
电势差与电压 现行中学物理教材对电势差、电压的定义为：“电场中两点间的电势差值叫做电势差。有时又叫做电压。”有的参考书上电势差也叫电压降。但学生往往把电压与电势差当作同一个物理概念来理解和应用，至少把电势差和电压是当作同义词。这里我们要问，电压与电势差到底是不是同一个概念？详细的分析说明，电压与电势差具有不同的涵义，电势差是电压，但电压不一定就是电势差。这正如重力是一种力，而力不一定都是重力的道理是一样的。 电势和电势差是与有势场（即所谓的保守力场）密切联系的物理量。在具有势的静电场和稳恒电场中，任意两点间的电势差值等于电场力从电场的一点沿任意路径将单位正电荷移到另一点所作的功，两点间的电压就是两点间的电势差，并且由这两点的位置单值地决定，即a ，b 两点间的电压为： ab =-=b a b a U U U d ??E l （1） 式中E 可以是静电场、稳电场，U a 、U b 分别是有势场中a 、b 两点的电势。因此，在静电场和稳恒电场中，电压和电势差是同义词。在非势场中，如由变化的磁场所激发的感应电场中，电势和电势差已失去意义。在这种非势场中，首先，移动电荷的力不是静电力而是感应电场产生的非静电力，其次这种菲静电力作功不仅与电荷的始末位置有关，而且还与电荷具体的运动路径有关。在非势场中，电压的定义应是：两点间沿某一路径的电压在数值上等于非静电力将单位正电荷从一点沿所论路径移动到另一点所作的功，即a 、b 两点电压为： ab =ab l U d ??k E l （2） 式中E k 是非静电力的非静电场强，在感应电场中就是感应场强E 感。可见，在无势电场中，任意两点间的电压必须指明确定的路径才有意义，否则，两点间的电压有无数个值。 为了对电压与电势差的区别有更明确的 认识，让我们再看一个实例。在变压器的铁芯 上套一只粗细均匀的金属环，环上a 、b 两点 将环等分为两段。当变压器原线圈中的变阻器 滑头从A 点匀速滑到B 点时，穿过金属环的磁 通量均匀增加，根据法拉第电磁感应定律可 知，金属环中就会出现感应电流，方向如图所示。设感应电流为I ，金属环的总电阻为R ，试问，此时a 、b 间的电势差为多少？哪点电势高？ 因为在这种情况下，驱使金属环中自由电子运动的力不是静电力而是变化磁场所产生的感应电场力，感应电场是一个非势场，所以根本就谈不上有什么电势和电势差，更谈不上哪 点电势高。但是，根据欧姆定律，电流通过ab 这段电路时应有U ab ＝I ·12 R ＝12 IR ＝的“电 压降”。如果按电势差就是“电压降”的观点来考虑问题，那么，a 点的电势高呢还是b 点的电势高呢？显然，在这里是无法回答的，因为电流I 在金属环中形成环流。在这里，使金属环内自由电子定向移动形成环流而不断地克服欧姆电阻作功的力是感应电场力。不管是静电力还是非静电力，凡是能引起自由电荷定向移动形成电流而不断克服欧姆电阻做功的过 程，都表现有电压的作用。事实上，上边根据欧姆定律算出的“电压降”U ab ＝12 IR 与按（2） 式算出的电压U ab 是完全一致的。
电位、电压的测定及电路电位图的绘制
电位、电压的测定及电路电位图的绘制 电位、电压的测定及电路电位图的绘制 一〃实验目的 1〃学会测量电路中各点电位和电压的方法，理解电位的相对性和电压的绝对性； 2〃学会电路电位图的测量、绘制方法； 3〃掌握使用直流稳压电源、直流电压表的使用方法。 二〃原理说明 在一个确定的闭合电路中，各点电位的大小视所选的电位参考点的不同而异，但任意两点之间的电压（即两点之间的电位差）则是不变的，这一性质称为电位的相对性和电压的绝对性。据此性质，我们可用一只电压表来测量出电路中各点的电位及任意两点间的电压。 若以电路中的电位值作纵坐标，电路中各点位置（电阻或电源）作横坐标，将测量到的各点电位在该坐标平面中标出，并把标出点按顺序用直线条相连接，就可得到电路的电位图，每一段直线段即表示该两点电位的变化情况。而且，任意两点的电位变化，即为该两点之间的电压。 在电路中，电位参考点可任意选定，对于不同的参考点，所绘出的电位图形是不同，但其各点电位变化的规律却是一样的。 三〃实验设备 1〃直流数字电压表、直流数字毫安表（根据型号的不同，E EL—Ⅰ型为单独的M EL－06组件，其余型号含在主控制屏上） 2〃恒压源（EEL—Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ均含在主控制屏上，根据用户的要求，可能有两种配置（1）＋6V（+5V），＋12V，0～30V可调或（2）双路0～30V可调。） 3〃EEL－30组件（含实验电路）或EE L－53组件 四〃实验内容 实验电路如图7－1所示，图中的电源U S1用恒压源中的＋6V（＋5V）输出端，U S2用0～＋30V可调电源输出端，并将输出电压调到＋12V。 1〃测量电路中各点电位 以图7－1中的A点作为电位参考点，分别测量B、C、D、E、F各点的电位。 用电压表的黑笔端插入A点，红笔端分别插入B、C、D、E、F各点进行测量，数据记入表7－1中。以D点作为电位参考点，重复上述步骤，测得数据记入表7－1中。
电压与电位教案
§1－4 电压和电位 教学过程： 组织教学：提前1分钟进入教室，督促学生准备好上课用具。 复习： 1、功在数值上如何计算； 2、电压是如何定义的，公式怎么写； 3、电压的单位是什么，如何换算； 导入： 从初中物理“重力势能”导入，请同学们思考：一个铁球分别放在楼顶和地面，铁球在哪个位置对地面的威胁大？为什么？若将铁球从楼顶扔下或将其扔到楼顶，联系功的定义式，铁球所具有的能量如何变化？请加以分析。 答：铁球在楼顶对地面的威胁大，因为铁球在楼顶的势能大。当将铁球从楼 顶扔下时，重力方向与位移方向相同，W=FS>0，势能在减小；当将铁球扔到楼 顶时，重力方向与位移方向相反，W=FS<0，势能在增加；即沿力的方向发生位 移势能减少，沿力反方向发生位移，势能增加。 教师强调：电能的变化遵循上述规律。 新授： 二电位 1、定义：正电荷在电路中某点所具有的能量与电荷所带电荷量的比叫做该点电位。 参考点：电位为0的点，人为选择 某点电位：该点与参考点间电压 举例：在上图中，b为参考点，则V b=0，V a>0; A为参考点，则Va=0，Vb<0 结论：Va>Vb，即由a到b，电位降低。
2、电压方向：由高电位指向低电位，即电位降低的方向；（关联电流规定方向讲解） 表示：（1）用有向箭头表示 （2）高电位标“+”，低电位标“-” 电压的参考方向:计算结果为正值，与真实方向一致； 计算结果为负值，与真是方向相反。 3、电压与电位的关系： （1）Uab=Va-Vb，即两点间电压等于两点电位之差； （2）区别：电压绝对，与参考点选择无关，而电位相对，取决于参考点的选择。 （3）电路中只能有一个参考点，一经选择则不可变。 学生自我复习5分钟，教师解疑。 例题：教材P7 本课总结：本课我们主要学习了电位的概念及其相关知识，要求同学们理解电位的概念，电位与电压的关系，并会计算电路中某点的电位及两点间的电压。 布置作业：教材P8练习题第1、2题，要求：第1题写于书上，第二题写于作业本。
电压和电位
电压和电位 1单选题（） (1)电场力将单位正电荷从电场中的a点移动到b点时所做的 功，就称为电场中ab两点之间的——。 A 电流， B 电功， C 电流密度 D 电压。 (2) 电压表达的是电场中ab两点之间的—— A 电流的大小，B电流密度的大小，C 电场力做功的多少 D 电场力做功的能力的大小。 (3) 电压文字符号是—— A I, B J, C Q , D t , E U。 (4) 电压存在于电场中或电路中的——。 A 一点， B 两点之间， C 不知道。 D 不清楚。 (5) 电位存在于电路中的任意—— A 一点， B 两点之间， C 不知道。 D 不清楚。 (6) 电压是电场中或电路中——的电位差 A 一点， B 两点之间， C 不知道。 D 不清楚 (7) 电场中或电路中电位相同的两点称为——。 A 电位差， B 等电位。 C 不清楚 D 不知道. (8)等电位之间——电流 A 有， B 没有， C 不清楚 D 不知道. (9) 等电位之间的电压—— A 大于零V， B 小于零V， C 等于零V。 D 不清楚。
(10)参考点的电位—— A大于零V，B 小于零V，C 等于零V。D 不清楚。 2 多选题（） (1)电压的常用单位有—— A A, B KV, C V, D mV E mA 。 (2) 电压的名称除了有电压外还有——。 A 电位差， B 电压降， C 电位降， D 压降， E 电位。 (3) 电压的参考方向有——方式表示。 A 用箭头表示， B 用双下标字母表示，C不清楚 D 不知道.。 (4) 习惯上电压的方向规定为—— A从高电位指向低电位，B从低电位指向高电位 C不清楚 D 电场力移动正电荷做功的方向。 (5)．参考点又叫做零电位点，它是（）。 A 人为规定的； B 由参考方向决定的； C 由电位的实际方向决定的； D 大地。 (6)下面电压中，实际电压方向是b→a的是（）。 A Uab=5V； B Uab=－5V C Uba=5V D Uba=－5V。3判断题判断下列描述是否正确，对的在括号内打“√”，错的在括号内打“×”。 (1)．电位高低的含义，是指该点对参考点间的电位大小。（） (2)一段电路的电压Uab=－10V，该电压实际上是a点电位高于b 点电位。（）