1.4 电压和电位（课件）-高一《电工基础》同步精品课堂（高教版·第2版）

电压和电位 （1课时） 高等教育出版社 第一章电路基础知识 使用教材 电工基础（第2版） 主编 刘志平 苏永昌 一 教学目标 1 2 掌握电压、电位的单位。 3 掌握电压和电位间的关系及参考方向。 理解电压和电位的概念。 二 教学重点、难点 掌握电压与电位的概念及其大小、方向的确定。 掌握电位的概念。 重点 难点 库仑扭称 三 课程导入 （1）电场的基本性质； （2）场强是如何定义的，方向如何？ 电场除了具有力的性质外，还具有能的性质，用什么物理量来描述 这一性质——电压（Uab）与电位（V）。 【 回顾 】 【 设疑 】 【观察与思考】 小灯泡电路 – + U R I 在小灯泡安全使用范围内，2节电池串接后提供给电路的电压要比同样的1节电池提供给电路的电压高。 2节电池供电时小灯泡的亮度比1节电池供电时亮。你能说说为什么吗？ 【观察与思考】 电压的基本概念 电压的概念比较抽象，用水流类比变抽象为直观形象。 注 意： 四 新知学习 ∙ 电 压： A、B两点间的电压UAB在数值上等于电场力把正电荷由A点移到B点所做的功WAB与被移动电荷的电荷量的比值。 一、电 压 电路中电场力做功示意图 ∙ 公式: 电功率 单位：J(焦耳） 电荷量 单位：C（库仑） 电压 单位：V(伏特） ∙ 物理意义: 为了衡量电场力做功能力的大小，引入电压这个物理量。 电压的常用单位还有kV（千伏）和mV（毫伏），它们之间的关系为：1 kV=103V 1V=103 mV ∙ 电压的方向: 规定电压的方向由高电位指向低电位。 电压方向的表示 和电流相似，在电路计算时，常事先选定电压的参考方向，用“+、－”标在电路图中。 如果UAB＞0，说明A点电位比B点电位高；如果UAB=0，说明A点电位与B点电位相等；如果UAB＜0，说明A点电位比B点电位低。 想一想：图（a）、（b）中分别标出了电压的参考方向和计算结果，请判断电压的实际方向。 电压的参考方向与计算结果 【观察与思考】 二、电 位 ∙ 电 位： 电路中某点的电位就是该点与参考点之间的电压。 用字母V表示。 ∙ 符 号： ∙ 国际单位： 电位的单位也是伏〔特〕。 规定参考点的电位为零。 注 意： 如右图所示：若假设O点为参考点，则VO=0；A、B、C各点的电位就是各点与O点之间的电压，可表示为：VA=UAO，VB=UBO，VC=UCO。 若以B点为参考点，则A、C、O各点的电位与B点 之间的关系又该如何表示呢？ 三、电压与电位的关系 即：在电路中A、B两点间的电压等于A、B两点间的电位之差。 注 意： 1.电压和电位都是反映电场或电路能量特性的物理量，二者既有联系又有区别。 2.电位是相对的，它的大小与参考点选择有关；电压是不变的，它的大小与参 考点选择无关。 3.电位的参考点可任意选择，但是一个电路中只能选一个参考点。 四、电压的测量 1.电压表在电路中的接法 测量直流电压时电压表接线电路图 EL – + V E S 1. 与被测电路并联。 2. 注意电压的极性。 3. 选择合适的量程。 电压表使用 时应注意： 电压表必须与被测电路并联。电压表“+”接线柱接电源的正极，“-”接线柱接电源的负极。 2.万用表测直流电压接线实例 MF—47型指针式万用表测直流电压接线示意图 黑表笔接低电位端，靠近电源负极 正极 负极 + – 红表笔接高电位端，靠近电源正极 挡位与量程的选择：直流电压10V 【例题分析】在电场中有a、b、c三点，电荷电荷量q=5×10-2C，电荷由a移动到b电场力做功2J, 电荷由b移动到c电场力做功，以b为参考点，试求a点和c点电位。 Uab 五 课堂练习 【解析】 以b点为参考点，则Vb=0V，根据电压定义式 又因为 Uab = Va-Vb 则 Va = 40V 同样 Ubc = = Ubc = Vb-Vc 0-Vc = 60 Vc= - 60V 例题点拨： 先用电压定义式 来求解电压。 根据电压等于电位之差的关系，求解各点电位的大小。 1 2 课堂点击 1.电路中a、b两点的电位分别为Va、Vb ，则ab两点间的电压Uab= 。 Va-Vb 2.在