内容正文:
从零开始学电学电学基础 第六讲 电压
础 第二讲 电流
之前,我们学习了电流的形成——自由电荷的定向移动,那么“为什么电路中自由电荷会发生定向移动呢?”这就是我们接下来要讲的——电压
1、 电压
什么是电压?如何理解电压呢?我们通过类比法来理解电压:
1. 观察下图,通过所学知识进行分析,“当打开阀门时,水会不会流动推动水轮机转动?为什么?”
分析:打开阀门后,上图就是一个连通器,根据我们所学的连通器原理:在液体不流动的情况下,各容器中的液面总是保持在同一水平面上。所以打开阀门后,水会从右边容器流向左边推动水轮机转动,直到两侧液面相平。
2.进一步分析,“水能否持续不断地流动呢?如果想让水轮机持续不断的转动,有什么方法吗?”
分析:显然水不能持续转动,当两侧液面相平时,水停止流动,水轮机不再转动。如果想要让水轮机持续不断的转动,那么就需要让左右两侧容器内始终存在液面差,水轮机就可以持续工作。所以我们可以在原有装置上增加一个抽水机,让左右两侧容器内始终存在液面差。
我们可以将上述实验装置类比成电路:
抽水机——电池
阀门——开关
水轮机——小灯泡
水流——电流
如图所示,电池的正负极就提供了形成电流的电位差(电势差),就好比“水位差”、“水往低处流”。
所以,我们说电压是使自由电荷发生定向移动形成电流的原因,而电源是提供电压的装置。
★电压的符号及单位:
符号:U
单位:伏特 简称:伏 符号:V
常用单位及换算关系:千伏(kV)、毫伏(mV)、微伏(μV)
1kV = 103 mV = 106μV
常见的电压:
人体安全电压:不高于36V (注意不能成其他形式)
一节干电池:1.5V
蓄电池:2V
手机电池:3.7V
家庭电路:220V
典例精练1:电路和水路有许多相似之处,如图所示电路中和水路中的水泵作用相似的是 ___________ (选填“电源”或“用电器”),电路中的 ___________ 形成是由于电路两端存在电压。
分析:水泵的作用是产生水压,让水可以持续的流动,相当于电路中的电源,提供电压,使电路形成持续的电流,即电路中的电流形成是由于电路两端存在电压。
典例精练2(2024广东模拟)如题图所示,用铜片和锌片插入橙子中再用导线连接,闭合开关,发光二极管发光。下列说法中错误的是( )
A.铜片、锌片、水果组成电源
B.铜片是电源的正极
C.这水果电池把化学能转化为电能
D.若开关断开,插在橙子上的铜片和锌片之间没有电压
分析:A.铜片、锌片、水果组成电源,为电路提供电能,使二极管发光,A正确
B. 发光二极管具有单向导电性,且发光二极管的长引脚为正极,短引脚为负极。铜片连接二极管的正极,且二极管能发光,说明电流应从二极管正极流入,负极流出,即铜片是电源的正极,B正确
C. 水果电池是电源,故能量转化是化学能转化为电能,C正确
D. 开关断开时,铜片、锌片、水果仍组成电源,则插在橙子上的铜片和锌片之间有电压,但没有闭合回路,不能形成电流,D错误
(★有电压不一定有电流,有电流一定有电压)
典例精练3(2024·福建泉州)下列数据最接近实际的是( )
A.一节干电池的电压约为15V B.家庭电路的电压约为380V
C.家用空调正常工作时的电流约为10A D.铅蓄电池的电压约为120V
分析:A.一节干电池1.5V,故A错误
B. 我国家庭电路电压220V,故B错误
C. 空调电流3-16A之间,故C正确
D. 铅蓄电池电压为2V,故D错误
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