电动势增强的方向

12 – 2 动生电动势和感生电动势 引起磁通量变化的原因 (1)恒定磁场中的导体运动 , ) 变化、 变化、取向变化等

物理学教程 第二版) (第二版)

或者回路面积

动生电动势 感生电动势

(2)导体不动，磁场变化 )导体不动， 电动势I

v Ek+

E=∫-

+

v v Ek dl

v Ek : 非静电的电场强度 非静电的电场强度.闭合电路的总电动势第十二章电磁感应 电磁场和电磁波

E =

∫

l

v v E k dl

12 – 2 动生电动势和感生电动势 一 动生电动势 动生电动势的非 动生电动势的非静电力场来源

物理学教程 第二版) (第二版)

洛伦兹力+ + + +

v v v + v + +P + + Fm = ( e) v × B B v ++ + + F+ + + v v v e 平衡时 Fm = Fe = eEk + + + -+ + v v v v + + + + + Fm v Fm - Ek = = v× B + + + O+ + e v v v P v v Ei = E k d l = ∫ (v × B ) d l

v + v

+

+ + + +

∫

OP

设杆长为

l Ei =

∫

OP l

0

v B d l =

物理学第五版

13-2

动生电动势和感生电动势

d E i dt

引起磁通量变化的原因 (1)稳恒磁场中的导体运动 , 或者回 路面积变化、取向变化等 动生电动势 (2)导体不动，磁场变化 感生电动势第八章 电磁感应 电磁场1

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13-2

动生电动势和感生电动势

电动势I

E

Ek dl

Ek+

-

Ek : 非静电的电场强度. 闭合电路的总电动势 E l Ek dl第八章 电磁感应 电磁场2

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13-2

动生电动势和感生电动势

一 动生电动势动生电动势的非静电力场来源 Fm ( e)v B × 洛伦兹力× × × ×P ++ × Fe × ×

平衡时 Fm Fe eEk × × - × × × × Fm Fm - Ek v B × × O × e E E k d l ( v B ) dl i OP

B

×

实验13 电动势的测定

1.

引言

1.1. 实验目的

① 掌握测定电池电动势的方法。

② 了解可逆电池、可逆电极、盐桥等概念。 ③ 测定Ag、Zn电极电势和Ag浓差电池电动势。

1.2. 实验原理

1.2.1.

对消法测电动势的原理

电动势的测量在物理化学研究中有重要的意义和广泛的应用。在恒温恒压可逆条件下，电池反应的吉布斯自由能的改变值等于对外所作的最大非体积功，如果非体积功只有电功一种，则

(?rG)T,p??nEF

式中：n为电池输出元电荷的物质量，单位为mol，E为可逆电池的电动势，单位为V，F为法拉第常数。通过电动势的测量可以获得一系列的热力学函数。

电池电动势不能直接用伏待计来测量，因为电池与伏特计联接后有电流通过，就会在电极上发生电极极化，结果使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，所以伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。测量电池电动势只能在无电流通过电池的情况下进行，因此需用对消法(又叫补偿法)来测定电动势。

对消法的原理是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。 对消法测电动势常用的仪器为电位差计，其简单原理如图1所示。电位差计由三个回路组

电磁感应第二部分-法拉第电磁感应定律

1．将闭合多匝线圈置于仅随时间变化的磁场中，线圈平面与磁场方向垂直．关于线圈中产生的感应电动势和感应电流，下列表述正确的是( ) A．感应电动势的大小与线圈的匝数无关 B．穿过线圈的磁通量越大，感应电动势越大 C．穿过线圈的磁通量变化越快，感应电动势越大 D．感应电流产生的磁场方向与原磁场方向始终相同

2．如图2所示，一正方形线圈的匝数为n，边长为a，线圈平面与匀强磁场垂直，且一半处在磁场中．在Δt时间内，磁感应强度的方向不变，大小由B均匀地增大到2B.在此过程中，线圈中产生的感应电动势为( )

Ba2nBa2nBa22nBa2A. B. C. D. 2Δt2ΔtΔtΔt

3.如图所示，一导线弯成半径为a的半圆形闭合回路．虚线MN右侧有磁感应强度为B的匀强磁场，方向垂直于回路所在的平面．回路以速度v向右匀速进入磁场，直径CD始终与MN垂直．从D点到达边界开始到C点进入磁场为止，下列结论正确的是( ) A．感应电流方向不变 B．CD段直导线始终不受安培力 C．感应电动势最大值Em＝Bav

1

D．感应电动势平均值E＝πBav

4

4.如图2所示

一、实验目的

1. 通过实验加深对可逆电池、可逆电极、盐桥等概念的理解。 2. 掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。

3. 通过电池Ag|AgNO3（b1）‖KCl（b2）|Ag‐AgCl|Ag的电动势求AgCl的溶

度积Ksp。

4. 了解标准电池的使用和不同盐桥的使用条件。

二、实验原理

1. 可逆电池的电动势：

电池的书写习惯是左方为负极，右方为正极。负极进行氧化反应，正极进行还原反应。如果电池反应是自发的，则电池电动势为正。符号“∣”代表两相界面，“‖”代表盐桥。在电池中，电极都具有一定的电极电势。当电池处于平衡态时，两个电极的电极电势之差就等于该可逆电极电势。规定电池的电动势等于正负电极的电极电势之差，即：E=ψ+－ψ-

可逆电池必须具备的条件为：（1）电极上的化学反应可向正反两个方向进行，即反应可逆。（2）电池在工作（充放电）时，所通过的电流必须无限小，此时电池可在接近平衡状态下工作，即能量可逆。（3）电池中所进行的其它过程可逆。如溶液间无扩散、无液体接界电势。因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量时，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来减小液体接界电势。要达到工作

第七章 可逆电池的电动势及其应用

§7.1 电化学中的基本概念和电解定律

7.1.1 电化学中的基本概念 1、导体的分类

（1）第一类导体：又称电子导体，如金属、石墨等

第一类导体的特点是：

A. 自由电子做定向移动而导电

B. 导电过程中导体本身不发生变化 C. 温度升高，电阻也升高 D. 导电总量全部由电子承担

（2）第二类导体：又称离子导体，如电解质溶液、熔融电解质等

第二类导体的特点是：

A. 正、负离子做反向移动而导电 B. 导电过程中有化学反应发生 C. 温度升高，电阻下降

D. 导电总量分别由正、负离子分担

*固体电解质，如AgBr2、PbI2等，也属于离子导体，但它导电的机理比较复杂，导电能力不高，本章以讨论电解质水溶液为主。 2、电池的阴、阳极及正、负极的规定 ? 电化学中规定：

发生氧化反应的电极称为阳极，失电子，如：Zn?s??Zn2?(aq)?2e??氧化，失电子?

发生还原反应的电极称为阴极，得电子，如：Cu2??aq??2e??Cu(s)?还原，得电子? ? 物理学上根据电源的两电极电势的高低：

电势高的电极称为正极； 电势低的电极称为负极。

2、原电池中的电极反应、电池反应及电池

实验十 电池电动势的测定

一、 目的要求

1、掌握对消法测定电动势的原理和方法，学习使用电位差计（SDC-Ⅰ精密数字电位差计）测量电池的电动势。2、学习制备电极、盐桥，组装电池。3、了解一些可逆电池电动势应用。 二、 实验原理

原电池由两个“半电池”（电极）组成一个电池，不同的半电池可以组成各种各样的原电池。当原电池处于平衡状态时，两极间的电位差为最大，这一最大电位差称为电池电动势，电池处于平衡状态的首要条件是两个电极间不能有电流通过，若有电流通过，电池的平衡状态就会被破坏，因此在测量电池电动势时，必须遵守两个电极间不能有电池通过或通过的电流为无限小这一条件。

因此，不能直接用电压表去测量电动势，电压表尽管内阻很大，但还不是无限大，当把它接在电池的两极间进行测量时，总有一定的电流通过电压表，同时两极间也有同样大小的电流通过。怎样使电池的两极间没有电流通过，测量电池电动势呢？可利用一个外加工作电池和待测电池并联，这样工作电池和待测电池的电动势方向相反，当它们数值相等时，二者相互对消，检流计中无电流通过，这时测出的两极间的电位差Δ?就等于电动势E，即为E=Δ?(Ⅰ→0)，对消法就是根据上述原理测定电池电动势的方法，其实验原理图如图一所示。

例1 、在用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻的实验中,所用电流表和电压表的内阻分别约为0.1Ω和3kΩ，滑动变阻器的最大阻值为20Ω， （1）画出试验所用的电路图

（2）根据所画的电路图连接实物图

（3）一位同学记录的6组数据见表.试根据这些数据在下图中画出U-I图线.根据图象估读出电池的电动势E= V，根据图象求出电池内阻r= Ω.

该试验所测定的电动势与真实值相比________(偏大、偏小、相等) 该试验所测定的内阻与真实值相比________(偏大、偏小、相等)

例3：已知太阳能电池组的电动势约为8V，短路电流约为4mA，为了精确测出它的电动势和内阻，除导线和开关外，可供选择的仪器有： A. 电流表, 量程5mA，内阻约10Ω B. 电流表, 量程20mA，内阻约4Ω C. 电压表, 量程5.0V，内阻约6kΩ D. 电压表, 量程15V，内阻约15kΩ E. 滑动变阻器电阻0～6 kΩ F. 滑动变阻器电阻0 ～50kΩ

(1) 为使实验尽可能方便、准确 ，应选用上述仪器中的 （用所给器材的代号填写）。 (2) 在虚线框内画出电路图。

(3)该电路

原电池电动势的测定及其应用

【实验目的】

1、学会银电极和银-氯化银电极和盐桥的制备方法。 2、掌握对消法测定电池电动势的原理及电位差计的使用方法。 3、了解可逆电池电动势的应用

【预习要求】

1、了解银电极、银-氯化银电极的制备方法、标准电池级检流计使用时的注意事项及电位差计的简单原理。

2、掌握对消法原理和电池电动势的线路和操作方法。

【实验原理】

化学电池是由两个“半电池”即正负电极放在相应的电解质溶液中组成的。由不同的这样的电极可以组成若干个原电池。在电池反应过程中正极上起还原反应，负极上起氧化反应，而电池反应是这两个电极反应的总和。其电动势为组成该电池的两个半电池的电极电位的代数和。若知道了一个半电池的电极电位，通过测量这个电池电动势就可算出另外一个半电池的电极电位。所谓电极电位，它的真实含义是金属电极与接触溶液之间的电位差。它的绝对值至今也无法从实验上进行测定。在电化学中，电极电位是以一电极为标准而求出其他电极的相对值。现在国际上采用的标准电极是标准氢电极，即在aH??1时，PH2=1atm时被氢气所饱和的铂电极，它的电极电位规定为0，然后将其他待测的电极与其组成电池，这样测得电池的电动势即为被测电极的电极电位。由于氢电极使用起

《测电源的电动势和内阻》的一轮复习说课稿

在《高考大纲》中测量电源的电动势和内阻属于必考内容，能力要求属于较高的Ⅱ级要求，即对所列知识要理解其确切含义及与其他知识的联系，能够进行叙述和解释，并能在实际问题的分析、综合、推理和判断等过程中运用 ，因此，研究分析本实验的复习教学十分必要。

新课学习后学生的现状分析

从我校情况看，通过新课的学习，学生对《测电源的电动势和内阻》有了一些基本的了解，具体来说，学生的状况如下。

知识方面：通过新课的学习学生们对“测电源的电动势和内阻”的实验原理、目的较了解，在路端电压和电流的关系上认识较深刻；多数同学都知道U—I图像中图像与纵坐标的交点表示待测电源的电动势，图像的斜率的绝对值表示内阻。

方法方面：新课学习后，前面“测金属丝电阻率”和“描绘小灯泡的伏安特性曲线”打下了一定的基础，本实验的基本方法—伏安法（伏特表和电流表结合测量）学生们掌握的较为熟练，但在其他方法上处理起来较为陌生，比方说用电流表和电阻箱结合测量——安阻法、电压表和电阻箱结合测量——伏阻法等，甚至就是伏安法的变形，有些学生也难以下笔。

能力方面：数据处理上纵轴的起点不从零开始的情况下不熟练，作图时用图像与横轴的夹角的正切值表示