什么是电压[资料]

什么是电压[资料] 什么是电压,电位,电势,电压降? 1. 电压 电荷流动时，电荷所具有的能量在电路中释放，电路及电路中所连接的元件将吸收电荷的能量。经过能量吸收，电荷释放能量其本身所含的能量后变小，人们用电压降落来衡量电荷在电路中释放能量的能力大小。当电流流过电路时，将在电路的每一小段中产生一定的电压降落，用来示电荷流过该小段释放(或该小段电路吸收)的电能的大小。电压降落简称电压。两点之间的电压是指单位正电荷在电源的作用下经过这两点时所做的功。电压的单位和电动势一样是伏特(简称伏，用英文字母V表示)。 电压和电动势都是表示与电荷有关的能量(或做功大小)，电动势是电源对电荷做功后电荷所具有的能量;电压(降落)则表示电荷对电路元件做功的大小，也就是电荷经过该电路元件后元件从电荷中获得的能量的一种度量。它们的单位虽然一样，但是做功的方向不一样，应该确实理解这一不同，才能真正理解这两个物理量的含义。 2. 电位 在电路中某一点的电位是指该点与人为在电路中选择的一个参考点之间的电压。某点的电位表示的就是电荷从该点移动到参考点时，电荷对电路(及其电路元件)所做的功。通常人们大地作为标准的零电位，也就是说在一个包括电源、负载及连接导线的完整电路中，如果电路的某点与大地相连，则电路中该点的电位为零。没有与大地相连接的电路，参考点的选择可以是任意的(就是说是可以随便选择的)。但是一个电路，参考点只能选择一个。从这个定义可以知道，在某个电路中一旦选择一个确定了的参考点后，在该电路上某个确定的点(例如A点)的电位也能唯一地确定。但是，若对该电路重新进行参考点的选择，重新选择后，原来某点(A点)已经确定的电位将也会发生变化(变为另外一个数值的电位)。 从电位的定义可知，电位是一个“相对的量”。是某点相对于参考点的物理量。参考点发生变化后，该点的电位这个物理量，也将发生“相对的”变化。在一个参考点已经选定的电路中，高于参考点的电位为正电位，低于参考点的电位为负电位。电位的单位也是伏特。由地位的概念还可以得出:电路中，两点之间的电压等于两点的电位之差。因此，电压还可称为“电位差”。 3. 电势是电动势的简称 电能可由其它能量转换而来，电源是将其它能量转换成电能的装置。也就是说，其它形式的能量在电源内部转换成电能，电源电动势就是衡量(其它形式能量所提供的、用来转换成电能的)外力对单位正电荷做功本领的物理量。电动势高，表明在电源内部，其它形式的能转换成电能的量大;电动势低则说明其它形式的能转换成电能的量小。还可以从另外一个角度看，电源电动势是使电荷获得能量的设备、器件。电动势高，处于电源正(负)极的正(负)电荷所具有的能量大;电动势低，处于电源正(负)极的正(负)电荷所具有的能量小。 电源电动势是指外力把单位的正电荷从电源的负极推向正极(或者把单位负电荷从电源的正极推向负极)所做的功。电动势又经常简称为电势，单位是 伏特(简称伏，用英文字母V表示)。 4. 电压降 电压降就是电压降落，其简称就是电压。 ------------------------------------------------------------------------------------------------------- 电压其实就是电势差，你说的式子准确的说应该是计算电位的或叫电势。这种情况你可以用重力势能来理解，你说的U=W/Q中的U其实就是一个电势(相当于我们重力势能中的高度)，而W就是功(相当于重力势能)，Q就是电量(相当于物体的重力)。 为了方便理解，我们把式子改写成W=UQ(相当于重力势能公式的W=GH)。 这个式子的意思就是，把电量Q从电势为0的参考点移动到电势为U的点所需要做的功。 简单点来说电位相当于高度，电压则是两点电位的差值 不知道这样说你是否理解，理解电流的时候可以用水流来理解。 另外，我们一般用E来表示电势。 电位是衡量电荷在电路中某点所具有能量的物理量。在数值上，电路中某点的电位，等于正电荷在该点所具有的能量与电荷所带电荷量的比。电位是相对的，电路中某点电位的大小，与参考点(即零电位点)的选择有关，这就和地球上某点的高度，与起点选择有关。零电位点;可以选电路上的任意点，习惯上规定大地为零电位，或多个元器件汇聚的公共点为零电位。电路中任一点的电位，就是该点与零电位点之间的电位差。比零电位点高的电位为正，比零电位点低的电位为负。电位降低的方向就是电场力对正电荷做功的方向。 电压又称电位差，是衡量电场力做功本领大小的物理量。a、b两点间的电压，数值上等于电场力把电荷从a点移到b点所做的功与被移动电荷所带电荷量的比，其Uab=?。 电动势是衡量电源力(或非静电力)做功本领大小的物理量，即电源能把其他形式的能转化为电能。电源的电动势数值上等于电源力把正电荷从低电位移到高电位(或从电源的负极移向正极)所做的功，与被移动电荷所带电荷量的比，即E=?。电动势的方向从低电位指向高电位(或从电源的负极指向正极)。 电位、电压、电动势是三个既有联系，又有区别的物理量。理解电位是理解电压、电动势的基础。 电位、电压、电动势的单位都是毫伏、伏、千伏，其关系为 1kV=1000V=1000000mV。 电压的方向是从高电位指向低电位。电位是相对的，它的大小和参考点的选择有关;电压是绝对的，它的大小和参考点选择无关。 电动势的方向从负极指向正极，即从低电位指向高电位。电压的方向从正极指向负极，即从高电位指向低电位。电动势存在于内电路，电压存在于内、外电路。 在外电路，电场力做功，正电荷从高电位移向低电位，即从电源的正极移向负 极。在内电路，电源力做功，正电荷从低电位移向高电位，即从电源的负极移向正极，如此循环往复，内外电路上不断有电流流动(刘怀忠) 漫谈初中电压概念的教学 焦惟达 电压的概念是初中物理教学中的难点之一，其原因在于对初中学生而言，无论是他们的物理基础知识，还是他们的认知能力，都不可能一下子接受严密的电压的定义的，很多物理教师在教学过程中对此进行了探讨(笔者在教学中也作过多种尝试，在此想谈谈对电压概念几种教学的一些看法和自己在教学中的一些体会( 关于电压的概念，在教学过程中常用三种讲授方法( ,(将电压的作用当作电压的定义( 即认为什么是电压，电压能使电荷发生定向移动形成电流(这样教最省力，但将会导致学生在概念上的混乱，也就是说，无法正确区分物理概念、物理意义或作用，后果将是十分严重的( ,(用类比法( 将电流比作水流，从水位差引起水的流动而引出电压可使电荷发生定向移动形成电流(因此电压即电位(势)差(但这样会使教师陷入无法自圆其说的尴尬境地(因为水的流动和电荷的定向移动从形成的机制上看是完全不同的(有水位差不一定能形成水流，但导体两端有电压必将形成电流(相反，水的流动是否一定要有水位差呢?其实也不然，水平放置的水管只要在两端有个压力差，水流还是能够形成的(但电路两端如果没有电压的话，则电路中一定不会产生电流(更何况用了抽水机之后，水还能从水位低处流向水位高的地方，但要使电流从电位低处流到电位高处，这在初中物理中是不可能的，因为初中不讨论电源电动势(如果在教学中学生提出以上的问题，教师将无法向学生解释清楚(而且简单地这样作类比，往往在学生的思想中会形成一种错误的理解，即导线只有竖放才能形成电流，且电流的方向是从高处流到低处( ,(给出电压的严密定义( 电压即电势差(这样讲，学生肯定会提问:什么是电势差(要解决这个问题，那么首先要给学生建立一个电场的概念和电场力的功的概念，这不但不能使学生形成严密的电压概念，反而使问题复杂化，使学生难以接受这个概念( 笔者在教学过程中，针对电压的概念采用分段教学，逐步形成的教学方法(即由电压的作用，到电压的大小，最后形成电压的定义的教学过程( 当讲到电压这一节时，先通过这样一个小实验引入课题，将小灯泡接在电池的两极，合上开关后灯泡亮了(小灯泡为什么会发光呢?是因为有电流通过了灯泡(那么为什么灯泡接在电源上电路中会有电流产生呢?原来是将电源两极的电压加在了灯泡的两端而形成电流(经过以上对演示实验的定性，立即得出电压的作用:电压是使电荷发生移动形成电流的原因(这时对电压的定义只字不提(的确在教学过程中有学生会提出到底什么是电压的问题，我的回答是:这个问题放在以后讨论，现在不讨论这个问题( 在研究了电流与电压、电阻的关系，得出欧姆定律，,,,之后，通过数学变形得到,,，,，这时要强调导体两端电压的大小等于通过导体的电流强度与 该导体的电阻的乘积(为了强化学生在数值上对电压的理解，可以通过一些习题加以训练( 例, 如图,所示，电阻,,,,欧，合上开关后电流表示数为,.,安，求: (,)电压表的示数; (,)打开开关后，电流表及电压表的示数( 说明 (,)开关合上后电压表的示数为,伏;(,)开关断开后电流表、电压表的示数为零(应该说利用欧姆定律解此题学生是不难掌握的(但对此结论的解释往往会颠倒因果关系，认为开关合上后由于有电流通过，电阻的两端才存在电压;开关断开后，由于通过电阻的电流为零，所以电阻两端的电压为零(正确的理解应该是当开关合上后，在电阻的两端加上了电压，电阻中才有电流流过;当开关断开后，电阻的两端的电压为零，通过电阻的电流也为零( 例, 如图,所示，电阻,,,,欧，开关,打开时，电流表的示数为,.,安，求: (,)电压表的示数; (,)当开关,合上时电压表的示数( 说明 (,)开关,打开时，电压表的示数为,伏((,)当开关,合上时，电压表的示数为零(因为开关,合上之后，,、,之间形成短路，此时尽管电阻,的阻值仍为,,欧，但,、,间的总电阻为零，虽然,、,间的电压为零，但电流还是从,点流到,点(这好比在光滑的水平桌面上做匀速直线运动的物体不需要外力的作用一样( 通过以上两例的分析，使学生不仅从数值上对电压有了初步的理解，更重要的是使学生对电压在电路中的作用有了进一步的理解，同时掌握了断路和短路的特点( 学习了电功、电功率这一章之后，得到电功的计算公式,,,,，其中,是电流通过导体(初中只讨论电阻)所做的功，,表示导体两端,、,之间的电压，,是通过导体的电量(将上式通过变形得,,,,，我们可以得到:导体,、,两端的电压等于将,库仑的正电荷从导体的,端移到,端电流所做的功(这就是电压的定义(应该说这样建立电压的概念，过渡得自然，学生也能够接受(根据公式，可以得到电压的单位可表示为,,,(焦耳每库仑)(由此学生还能了解到电压实际上是表示了电荷流动时的能的性质( 至此应该说对电压概念的教学已基本完成， 长期以来，我在教学过程中，对电压概念的教学采用分段教学，用逐步形成概念的教学方法进行教学，收到了较好的教学效果(并在我的指导下，学生撰写了“电压的意义”的小论文，在,,,,年,月,,日的《中知报》上发表(