电势能和电势教学课件

电势能和电势教学课件（精选9篇）

电势能和电势教学课件 篇1

电场力是一种新的性质力，本章前面几节，对电场力的产生条件、大小和方向，以及部分作用规律(遵循平行四边形法则，牛顿运动定律等)进行了探究学习。本节进一步研究电场力作用规律——电场力做功及其能量变化规律，就是顺理成章的事。从本章的整个教材编写思路来看，与必修教材几乎吻合。因此，充分利用学生们学习必修教材时所学到的知识、技能、方法，就显得十分必要。其实，这也符合高中教学的特点和要求。另一方面，前面几节，从力的角度探究了电场的性质，本节则从能的角度探究电场的性质。同样地，这里依然要发挥好“知识迁移”、“能力迁移”的正作用，充分体验“学以致用”的学习乐趣。

如果从本章学习要求来看，前者是一条暗线(副线);而后者是一条明线(主线)。笔者认为，学习本章时，教师可以做适当调节，使明线暗淡一些，而使暗线明亮一些。众所周知，能(量)是最为抽象的概念之一，而静电场领域里的能量概念，就尤为抽象。所以本节知识是本章的难点。

综上，本节教学设计为两个课时，第一课时，探究电场力的做功特点，得出电势能的概念，并分析电势能的性质;第二课时，进一步探究(静)电场的性质，类比导出电势概念、分析电势的性质，了解等势面的概念。

二 教学目标

(一)知识与技能目标

1 认识电场力做功的特点;

2 分析电场力做功引起的能量变化，理解电势能概念及其性质;

3 知道电势的定义方法及其定义式，并会使用它分析相关问题;

4 理解“沿着电场线的方向电势越来越低”的这一结论;

5 知道等势面，理解等势面与电场线之间的关系。

(二) 过程与方法目标

通过类比法探究新知识，体验知识探究过程。

(三) 情感、态度与价值观目标

渗透从对生活中有关物理现象的观察，得到物理结论的方法，激发和培养探索自然规律的兴趣。

三 知识重难点分析

(一)重点

1 电场力做功特点的分析;

2 电场力做功与能量变化之间关系的理解，以及电势能的理解;

3 电势的理解与运用;

4 等势面的理解。

(二) 难点

1 电场力做功特点与电势能概念之间关系的理解;

2 电势能与电势的辨析;

3 电场线中有关电势和等势面性质的理解。

四 教学流程设计

(一)第一课时：电势能

1 引入新课

教师：我们知道电场力是一种新的性质力，前面几节课，学习了它的产生条件、大小和方向、以及部分作用规律，例如遵循平行四边形法则，牛顿运动定律等等。在必修课中，我们还探究了什么力学概念和规律?

学生：做功，动能定理，机械能守恒定律和能量守恒定律。

教师：很好，现在我们回顾这些方面的知识。请同学们完成下面填空。

(1) 做功的定义是：力对物体所做的功，等于力的大小、位移的大小，和力与位移夹角的余弦这三者的乘积;公式是：W=Flcosθ ，单位是：焦耳;做功是能量变化的量度;

(2)动能是指由于物体运动所具有的能量，定义式是Ek=1/2mv^2 ;动能定理：力对物体所做的功等于物体动能的变化量;公式为 W=Ek2-Ek1;

(3)势能是指相互作用的物体凭借其位置所具有的能量;

(4)重力做功的特点是：重力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关;重力对物体做功是重力势能变化的量度，公式是：W=mgh1-mgh2 ;重力势能的定义式是：Ep=mgh ，重力势能具有相对性，重力势能差值具有绝对性。

(5)能量守恒定律：能量既不能产生，也不能消亡，它只能从一个物体转移给另一物体，或者由一种能量形式转变为另一能量形式，而变化过程中总的能量保持不变。

学生：完成上面填空。

设计说明：以上可以作为课前学案由同学们预习时完成。但建议在课堂引入中，在请学生口头作答。

教师：这节课，我们研究电场力做功问题，从中我们探究电场力做功的规律。

2 进入新课

教师：给出下面问题，请同学们完成。先做(1)题。

例1 (1)质量为m的物体从A位置运动到B位置，如图一所示(重力加速度为g)。求：① 沿路径1，重力对物体做功为多少?②沿路径2，重力做功又是多少?

(2)带电量为q的物体(不计重力)在匀强电场中从A位置运动到B位置，如图二所示。求① 沿路径1，电场力对物体做功为多少?②沿路径2，电场力做功又是多少?(图见附课件)

学生：完成练习。

教师：这是一道复习题，大家很容易就完成了。而且从中，我们可以得到重力做功的特点，这个特点是?

学生：重力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关。

教师：结合W=mgh1-mgh2 ，我们知道mgh 表示一种能量，而且是由位置决定的能量，是一种势能，我们称之为重力势能。因此，我们说：重力做功是重力势能变化的量度，数学表达式就是W=Ep1-Ep2 。

设计说明：这里暗含重力做功与路径无关的特点和建立重力势能之间的“充要”关系。关于此，教学中可以点到为止;亦可根据同学们的实际情况，追问：如果重力做功与路径有关，还能建立重力势能概念吗?为什么?

学生：再做(2)题。

教师：同学们也完成的很好。同学们肯定体会到了电场力做功特点，这个特点是?

学生：电场力对物体所做的功，只跟它的起点和终点的位置有关，与具体路径无关。

教师：由W=qEd1-qEd2 ，我们知道 qEd暗含什么物理量?

学生：是能量，而且是一种势能。

教师：同学们也给这个势能取一个名字吧?

学生：电势能(或电力势能，或电场力势能)。

教师：我觉得都可以。但是多读几遍，你应该能够感觉到：电场力势能和电力势能音节复杂，而且还有些拗口，所以我们还是拣好一点的名称：电势能。同学们再读读“重力势能”和“重势能”，那个读起来顺溜一些?

学生：尝试着读，并品味。

教师：我的感觉是重力势能好听一些。命名要讲究音律美的，这也是一种艺术美。

教学设计：这是一段插曲，但我认为这符合教学改革理念。另外，可以帮助消除误解，从而确定：电势能和重力势能同属于势能范畴。然而，也同样为了避免误解，教师应该强化下面教学：

教师：电势能和重力势能都是势能范畴，但是：重力势能，包括弹性势能都属于机械能范畴，而电势能不属于机械能。

教师：也就是说，电场力做功是什么的量度?

学生：电势能变化的量度。

教师：为此，我们也可以写成表达式：W=Ep1-Ep2 。为明确表达始末位置，我们的教材把这个表达式明确表示为：WAB=EpA-EpB 。

教师：今天我们采用什么样的学习方法?

学生：类比学习法。

教师：我们之所以采用了类比学习法，就是因为电场力做功的特点和重力做功的特点是完全相似的。因此有关重力做功的有些重要结论也可以直接搬到电场力做功中来，比如：重力做正功……?

学生：重力做正功，重力势能减小;重力做负功，重力势能增大。

教师：电场力做功呢?

学生：电场力做正功，电势能减小;电场力做负功，电势能增大。

教师：重力做功是重力势能变化的量度……

学生：电场力做功是电势能变化的量度。

教师：我们说某一点的重力势能具有什么性?而任意两点的重力势能差值又具有什么性?

学生：某一点的重力势能具有相对性;任意两点的重力势能差值具有绝对性。

教师：翻译到电势能中来……

学生：某一点的电势能具有相对性;任意两点的电势能差值具有绝对性。

教师：所以，为了确定某一点的电势能数值，我们应该怎么做?

学生：选择一点(位置)作为零势能点。

教师：陈述下面问题。

例2 如下图，选择A点为零势能点，那么B点的电势能怎样确定?(图见附课件)

学生：点电荷从B点移动到A点，电场力所做的功在数值上就等于B点的电势能。

教师：B点的电势能是确定的吗?还跟什么因素有关?

学生：跟点电荷的性质、电荷量的大小，以及电场等因素有关。

教师：通常，电荷在离场源无限远处或在大地表面上的电势能规定为零。

教师：同学们今天的表现都很好!现在请同学们查阅教材，教材给电势能定义了具体数学表达式没有?

学生：查阅，没有。

教师：为什么教材不直接定义为 ?

学生：我们匀强电场情况下得出电场力做功与路径无关的特点，而这一特点对于一般电场也同样成立。因此 没有普遍意义。

设计说明：以上教学设计，把重力做功特点与重力势能概念提出放在一起，突出重力做功特点与重力势能概念提出之间的充要关系。然而通过类比，也就能突出电场力做功特点与电势能之间的逻辑关系。在这里打破教材的编排次序，我认为这正好克服了教材编写上的不足。

3 课堂练习

练习1 在一电荷量 C的点电荷，从电场中的A点移到B点时，克服电场力做功 J,从B点移到C点时电场力做功 J。问：

(1) 以B点为零势能点，电荷在A点时的电势能 是多少?

(2) 以C点为零势能点，电荷在A点时的电势能 又是多少?

练习2 将一个 点电荷从无限远处移动到右图所示的电场中的A点，电荷的电势能为 ，问此过程中电场力做功多少?(见课件)

练习3 图甲是等量异号电荷的电场线分布图，乙是等量同号电荷的电场线分布图。AOB是两点电荷的连线的垂直平分线，O点是连线的中点。

(1) 在甲图中，把单位正电试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，电场力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?

(2) 在乙图中，把单位正电试探电荷从O点沿OA移动到无限远处，电场力是否做功?电势能是否变化?怎样变化?

电势能和电势教学课件 篇2

那么, 如何设计有效的问题, 使得问题化学习实现目标与过程的统一呢?笔者在实践中发现, 让目标问题化, 将目标与问题建立对应关系, 既是确保问题及问题系统的清晰指向, 也是保障教学目标的顺利达成, 从而提高教学有效性的简单可行的好方法。

一、“目标问题化”教学设计的基本流程

顾名思义, 目标问题化就是将目标与问题建立联系, 将课堂教学目标转化成对应的问题, 最终形成可操作的问题系统的过程。基于这样的认识, 我们可以设计出目标问题化教学设计的基本流程图。

二、“目标问题化”的具体操作策略

(一) 确定教学目标

教学目标是教学活动实施的方向和预期达成的结果, 是一切教学活动的出发点和最终归宿, 制订好教学目标是能否实现高效课堂的第一步。

【案例1】针对“电势能和电势”一节, 我们参考“课程标准”和“教学指导意见”, 制订本节的教学目标如下。

1. 知识与技能

(1) 理解静电力做功的特点、电势能的概念、电势能与电场力做功的关系。

(2) 理解电势的概念, 知道电势是描述电场的能的性质的物理量。明确电势能、电势、静电力做的功、电势能的关系。了解电势与电场线的关系, 了解等势面的意义及与电场线的关系。

2. 过程与方法

(1) 通过与前面知识的结合, 理解电势能与静电力做功的关系, 从而更好地了解电势能和电势的概念。

(2) 通过问题化的学习方式, 培养学生分析问题、解决问题的能力。

(3) 运用类比法, 培养学生的知识迁移能力。

3. 情感、态度和价值观

尝试运用物理原理和研究方法解决一些与生产和生活相关的实际问题, 增强科学探究的价值观。

(二) 提炼核心问题

“核心问题”是指本课时的重点问题, 是在充分考虑学生的起点问题 (生活经验、知识基础与认知冲突、学习动机与兴趣点) 后, 产生的课堂的统领性问题。物理教学中的核心问题是基于物理知识点而言的, 重要物理概念、物理规律或物理实验的学习都是围绕某个重点开展科学研究, 而这个重点转换成的恰当的、有效的问题即为核心问题。概念和规律的习得过程, 即核心问题的解决过程。核心问题可以由教师课前预设, 在课上抛出, 也可以通过学生的筛选与思考得出。

【案例2】“电势能和电势”一节课中的核心问题:你能计算放在电场中的试探电荷所具有的能量的大小吗?

(三) 分解教学目标

我们必须把教学目标根据教学内容的内在关系进行分解, 把总体的教学目标分解成一个个或递进或并列的具体的子任务, 然后根据具体子目标设计课堂问题系统中的主干问题。

【案例3】根据教学目标分解本节课的教学子任务如下。

(1) 创设问题情境, 初步感知电势能的存在;

(2) 探究静电力做功的特点;

(3) 构建电势能的概念;

(4) 构建电势的概念, 知道电势是描述电场的能的性质的物理量;

(5) 了解等势面的意义及与电场线的关系。

(四) 将子任务转化为主干问题

把由教学目标分解而来的教学子任务转化成问题的形式呈现给学生。子任务与主干问题的关系不一定是简单的一一对应关系, 可能是一对多也可能是多对一。

【案例4】以“电势能和电势”一节为例, 其教学子任务和对应的主干问题, 如下表所示:

主干问题建立后, 可以在进行每一个子任务前, 直接展示给学生, 让学生带着问题、带着目的进行主动的思考和学习。

(五) 预估学生起点问题

主干问题的构建, 已经帮助我们理清了问题系统的框架和总体思路。接下来需要把它转化为贴近学生的认知水平, 能激发学生探究兴趣, 引起学生积极思考的问题。根据每个主干问题, 预估相应的学生起点问题, 然后再结合学生起点问题设计课程内容。

【案例5】关于“电势能和电势”一节, 我们可以预估学生起点问题如下:

(六) 根据课程内容, 设计内容问题

我们需要把课程内容转化为能够引起学生思考的有效问题, 才能实现对知识的意义建构, 才能促进学生的有效学习。

【案例6】鉴于以上认识, 笔者对“电势能和电势”一节的内容问题设计如下:

对中学生来说, 建立电势能和电势的概念是一个比较困难的过程。以上的问题化设计, 把课时的主要问题按照学习的过程或者说问题解决的思路、流程加以呈现和组织, 基本上是一种“老问题—新问题—疑难题—新问题”的结构, 问题贯穿了整个教学的始终。每个问题相互关联又逐步推进, 充分考虑了学生的主体地位, 又注重目标的达成, 做到了目标与过程的统一。

(七) 利用核心问题, 检验目标的达成

检验教学目标是否达成, 这是一个复杂的系统工程。但是作为“问题化学习”设计和教学组织的一个环节, 使用核心问题来检验目标的达成情况, 不失为一种有效的途径。因为一方面, 核心问题本身就是这节课程的核心内容, 学生对核心问题的解决也就是对本节课程内容的掌握;另一方面, 学生在课程结束的时候, 通过对核心问题的回答, 也是对本节课程的一次小结, 起到了巩固提高的作用。当然, 需要再次说明的是, 核心问题的使用, 可以是课前由教师抛出, 课后学生回答的方式, 也可以是课后由学生筛选与思考得出。

三、结束语

电势能和电势教学课件 篇3

(一)学生第一次接触电场的概念会感到陌生。要从学生刚刚学过的电荷间的相互作用人手，从力的作用需要物质做媒介引人电场的概念，同时也就使学生初步了解了“场”是一种客观存在着的物质。教学中可以沿此思路引导学生初步认识电场，并为进一步讨论电场的力的性质、引入场强的概念做好准备。

(二)电场强度是描述电场性质的物理量之一，是教学中的一个难点。学生不容易领会分析的方法和思路，要采取简化的方法，正面介绍场强概念，直接指出：正点电荷在电场中两点受到的电场力之所以不同， “是因为电场中不同点处的电场强弱不同”。紧接着说明“电学中用单位电荷在电场中某点所受的电场力来表示电场的强弱”。在此基础上明确用比值定义电场强度。这种讲法简明扼要，概括性好，方便学生理解。

这里要注意，对初学者来说，容易把电场强度跟电场力混同起来。因此，要使学生从以下三点认识：①电场中不同点处的电场强弱不同，“电场强度”是用来描述电场的这种性质的。②可用单位电荷在电场中某点所受的电场力来表示电场的强弱——即在电场中某点的比值反映了电场在该点的强弱程度，而该点电场的强弱程度与所用的点电荷q无关。比较、两点，应将比值定义为电场强度，但这并不是说场强就是1库仑电荷所受到的电场力。

建议在实际教学中，可在正面讲述电场强度概念的基础上，用类比的方法与速度等学生熟悉的概念的提出过程相对比，加深学生的认识。

(三)关于场强的方向，要正面向学生指明：电场强度和电场力都是矢量。教材中直接叙述了规定电场中某点场强方向的根据——“跟正电荷在该点所受电场力的方向相同”，并没有平列地涉及负点电荷在电场中所受电场力与场强方向相反的关系，但这一点—定要说明!在教学中如何启发学生思维，让学生锻炼自己进行对比分析判定，是需要注意的。

(四)电力线的学习，要认真做好电力线形状的模拟实验，应该归纳—下有关电力线的要点。电力线是人们画出来的用来形象地描述电场分布的一族曲线。实验模拟了这族曲线的形状，但实验并非证实了电力线的真实存在；在静电场中，电力线起始于正电荷，终止于负电荷。不形成闭合曲线；电力线的每一点的切线方向都跟该点的场强方向一致；电力线密处电场强，电力线疏处电场弱；电力线在空间不相交。

(五)由于电势能、电势和电势差这三个密切相关的概念，比场强更为抽象，初学者更难于理解，因此，在初中所学电压的基础上结合电场力做功的初步讨论，引出电势差概念，并初步分析电荷在电场中的电势能与电场力做功的简单关系。这样，在很大程度上降低了起点，放低了要求，分散了难点，克服了难度过大的问题。因此，在教学中要注意领会上述学习的科学安排与步骤，引导学生学好有关内容。

(六)“电势差”概念的提出。教师要从初中所学电压概念出发，直接指明“这里讲的电势差就是电压”，使学生把陌生的电势差与学过的电压联系起来，然后扼要说明“电流做功实际是电场力移动电荷做功”，把初中学过的电流做功与电场力移动电荷做功联系起来，为学习电势差作准备。

然后过渡到用类比方法讨论电场中两点间的电势差。教师要通过讨论两类做功过程，说明在电场中两点间的电势差跟重力场中两位置间的高度差相似。具体地说，跟“质量为m的物体在高度差为h的两位置间，在由高到低的移动过程中，重力对物体所做的功W正比于h”相似，向学生对比指明：“电量为q的电荷在电场中两点间移动过程中，电场力对电荷所做的功W正比于两点间的电势差”。反之，在重力场中(指距地较近的重力场区)对高度差一定的两位置来说，为恒量(gh)，而在电场中，对于电势差一定的两点间来说，也是恒量。在此基础上，提出电势差的定义：“电荷在电场中两点间移动时，电场力所做的功跟它的电量的比值，叫做这两点间的电势差，”。然后，仍用对比方法说明，高度差是由重力场中高、低两位置决定的，与其类似，电势差也是由电场中两点位置决定的一个物理量。最后，推导出功的计算式W=qU，与前面呼应。

(七)关于电势能的学习，也同样是用类比的方法，与“重力对物体做功引起物体重力势能减少”对比，认识“在电场中电场力对电荷做功引起电荷的电势能减少”。并且指明电场力的功与电势能变化的定量关系：△E=W(为标量式)。

最后，联系到电场力做的功与电势差的关系W=qU，归纳出△E=qU。并概括说明电势能的转化情况，即：在电场力移动电荷做功的过程中。电势能减少，转化成电荷的动能或其他形式的能。再与本节开头的内容连贯起来认识，使学生对电场中的功能关系有一个初步的了解。

(八)在电势差和电势能的学习中，需注意两点：不要从电势概念头入手讲解电势差，以免加大难度，超出授课的教学要求。在电势能的学习中，不要求学生讨论正电荷或负电荷形成的电场中正负电荷的电势能的正负问题，这不是职业教育所需要的。

电势 电势差 教案 篇4

师：张艳红

教学目标

1.理解电场能的性质，知道电场力做功的特点，知道电场力做功与电势能的变化关系；

2.理解电势差的定义式及其物理意义，理解电势的物理意义，会比较电场中两点电势的高低，会求解电势差； 3.理解匀强电场中电势差与电场强度的关系式EU d重点：能区分电势与电势差，理解电场力做功的特点以及电场力做功与电势能的变化之间的关系.难点：会处理电势差与能量的综合运用问题

知识梳理

一、电势能

1.定义：由电荷在电场中的相对位置决定的能量叫电势能。

注：电势能实际应用不大，常实际应用的是电势能的变化。2.说明

（1）电荷在电场中每一个位置都有一定的电势能，电势能的大小与电荷所在的位置有关

（3）电势能的大小具有相对性，电荷在电场中电势能的数值与选定的零电势能位置有关，通常取无穷远处或大地为电势能和零点。而电势能的变化是绝对的，与零电势能位置的选择无关

（4）电势能有正负，电势能为正时表示电势能比参考点的电势能大，电势能为负时表示电势能比参考点的电势能小。

（5）电势能是属于电荷和电场所共有，没有电场的存在，就没有电势能，仅有电场的存在，而没有电荷时也没有电势能。

（6）电荷在电场中某点的电势能在数值上等于把电荷从这点移到电势能为零处(电势为零处)电场力所做的功，则有EpWqUq

（7）电荷电势能的变化仅由电场力对电荷做功引起，与其他力对电荷做功无关

（8）电势能的单位，焦尔J还有电子伏，符号为eV，定义为在真空中，1个电子通过1伏电位差的空间所能获得的能量。为我国法定计量单位。1电子伏=1.602×10-19焦。常用千电子伏及兆电子伏。3.电场力做功与电势能

电势能的变化：当运动方向与电场力方向的夹角为锐角时，电场力做正功，电势能减少，当电荷运动方向与电场力方向夹角为钝角时，电场力做负功，电势能增加。电势能变化的数值等于电场力对电荷做功的数值，这常是判断电荷电势能如何变化的依据。

类比：重力势能变化：重力做正功重力势能减少；重力做负功重力势能增加．

电场力做功：由电荷的正负和移动的方向去判断(4种情况)功的正负电势能的变化（重点和难点知识）（上课时一定要搞清楚的，否则对以后的学习带来困难）

二、电势 1.定义：

如果在电场中选一个参考点(零电势点)，那么电场中某点跟参考点间的电势差，就叫做该点的电势。电场中某点的电势在数值上等于单位正电荷由该点移动到参考点(零电势点)时，电场力所做的功。电势的单位：伏特（V）2.说明：

（1）电势是标量，有正负，无方向，只表示相对零势点比较的结果。（2）电势是电场本身具有的属性，与试探电荷无关。

（3）沿着电场线的方向，电势越来越低（最快），逆着电场线的方向，电势越来越高，电势降低的方向不一定就是电场线的方向。（4）电势与场强没有直接关系：电势高的地方，场强不一定大；场强大的地方，电势不一定高。（5）电势是标量，没有方向，但有正负之分，比零电势点高为正，比零电势为低为负。（6）电势的值与零电势的选取有关

零电势点可以自由选取，通常取离电场无穷远处电势为零，实际应用中常取大地电势为零

（7）如果取无穷远电势为零，正电荷形成的电场中各点的电势均为正值，负电荷形成的电场中各点的电势均为负值。

（8）当存在几个“场源”时，某处合电场的电势等于各“场源”的电场在经处的电势的代数和（9）点电荷电场的电势

在一个点电荷q所形成的电场中，若取无限远处的电势为零，则在距此点电荷距离为r的地方的电势为k（10）均匀带电球电场的电势

对于一个均匀带电球面所形成的电场，若球半径为R，带电量为q，则在球外的任意与球心相距为r的点的电势为Ukq rqq，而其球面上和球面内任一点的电势都是Uk rR

三、电势差：

1.定义：电荷q在电场中由一点A移到另一点B时，电场力所做的功WAB跟它的电荷量q的比值，叫做A、B两点间的电势差。2.定义式：UABWABq，单位：V=J/C 3.物理意义：电场中A、B两点间的电势差UAB在数值上等于单位正电荷从A点移动到B点过程中电场力所做的功WAB。

4.单位：伏特，符号是V。

5.说明： 电势差是标量，有正负，无方向。A、B间电势差UABBA，显然UABUBA电势差的值与零电势的选取无关。

注：电势差很类似于重力场中的高度差．物体从重力场中的一点移到另一点，重力做的功跟其重量的比值叫做这两点的高度差h＝W/G．

四、等势面

1.定义：一般说来，电场中各点的电势不同，但电场中也有许多点的电势相等。我们把电场中电势相等的点构成的面叫做等势面。2.等势面的特点：

（1）在同一等势面上的任意两点间(不论方式如何，只要起终点在同一等势面上)移动电荷，电场力不做功。因为等势面上各点电势相等，电荷在同一等势面上各点具有相同的电势能，所以在同一等势面上移动电荷电势能不变，即电场力不做功

（2）等势面一定跟电场线垂直，即跟场强的方向垂直。

假如不是这样，场强就有一个沿着等势面的分量，这样在等势面上移动电荷时电场力就要做功。但这是不可能的，因为在等势面上各点电势相等，沿着等势面移动电荷时电场力是不做功的，所以场强一定跟等势面垂直。（3）沿着电场线方向电势越来越低。

可见，电场线不但与等势面垂直，而且由电势较高的等势面指向电势较低的等势面。（4）导体处于静电平衡时，整个导体是一个等势体，导体表面是一个等势面。(后面将学到)（5）不同的等势面是不会相交的，也不能相切。

因为电场线总跟等势面垂直，如果等势面相交，则交线处同一点的电场线方向就有两个，从而场强方向就不唯 一，这是不可能的；如果等势面相切，则在相切处等势面“密度”为无穷大，这也是不可能的（6）等差等势面的疏密表示电场的强弱

等差等势面密的地方场强大，等差等势面疏的地方场强弱。

五、电场强度和电势差的关系 1.关系EU

d2.上式只适用于匀强电场，它表明在电场当中，场强在数值上等于沿电场强度方向每单位距离上的电势差。

题型讲解

1.电势和电势差

（1）如图(a）所示，AB是某电场中的一条电场线．若有一电子以某一初速度并且仅在电场力的作用下，沿AB由点A运动到点B，其速度图象如图(b)所示．下列关于A、B两点的电势和电场强度E大小的判断正确的是（）

A.EAEB

B.EAEB

C.AB

D.AB

（2）如图所示，实线为电场线，虚线为等势线，且AB=BC，电场中的A、B、C三点的场强分别为EA、EB、EC，电势分别为A、B、C，AB、BC间的电势差分别为UAB、UBC，则下列关系中正确的有()A.A＞B＞C B.EC＞EB＞EA

C.UAB＜UBC

D.UAB＝UBC 2.等势面和电场线

如图所示，平行直线AA、BB、CC、DD、EE，分别表示电势为-4 V、-2 V、0、2 V、4 V的等势线，若AB=BC=CD= DE= 2 cm，且与直线MN成300角，则（）

A．该电场是匀强电场，场强方向垂直于AA，且左斜下 B．该电场是匀强电场，场强大小E=2 V/m C．该电场是匀强电场，距C点距离为2 cm的所有点中，最高电势为4V，最低电势为-4V D．该电场可能不是匀强电场，E=U/d不适用

电势差评课 篇5

下午好！上午观看了某老师讲的高中物理第二册第十三章《电势差、电势》一课，这节课通过采用启发式教学不仅使学生掌握了电势差、电势的概念，理解了电势的变化与电场力做功的关系，也培养了学生分析、推理能力，而且还学会了用类比的方法来研究抽象的物理概念、规律，我认为这是一堂充满生命活力的课，是一堂能促进学生全面发展的课，如何采用类比的手段将抽象概念的学习具体化渗透解决问题的思想方法，是我在本节课中学到的东西。本节课经过了精心的安排和设计：

首先，从教学设计上看，本节课突现采用类比的手段将重力场中的重力、高度差、重力势、重力势能同抽象的电场力、电势差、电势、电势能概念具体化，落实了这些概念的三维目标，突破重难点。

其次，从课堂教学来看，老师能很好地把握住教材的要求，始终以引导学生为主，启迪学生思维，渗透物理思维和方法。

再则，展示了该老师是有扎实的基本功，整个课结构严谨，一气呵成，课堂内容丰富充实，老师对课堂的驾驭能力在本节课堂上也发挥得淋漓尽致。本节课的具体亮点具体体现在以下几个方面： 1有效地为学生提供充分的思考，学习时机。

上课的教师充分考虑到物理知识自身的特点，遵循学生学习的心理规律，从学生已有的知识经验出发，让学生去体验物理知识的形成教程。通过学生学习的鱼和熊掌的寓言故事引入新课，加强学生的感性知识，通过类比手段降低学生对抽象概念理解的难度，再引导学生把这些直观的感性认识进行扩展抽象上升理性认识，最后把这些认识和知识加以巩固。

2、充分利用教学素材，启迪思维，教师在主导作用和学生的主体作用得到发挥。

教师在教学中应遵循和贯彻“以学生为主体，以教师为主导，以思维为主线”这一原则，现代教学观要求教师把整个学习过程尽量还给学生，无论是概念理解，还是方法选择，都尽量让学生自己主动积极表述，力争让学生在独立思考等生动有趣的活动中丰富体验，获取知识，教师始终处于主导地位，教师根据本节课的教学内容和学生特点，结合学生现有的认知和理解水平，有明确集中的教学目标，灵活恰当的教学方法，并在必要之处作适当设疑点拔，引导学生发现问题，解决疑点。

2、有效地进行教学调控

教师对调控能力较高，体现在有效地根据学习内容和任务处理教材，教学环节紧凑，教学容量恰当，有效地组织学生进行启发式教学，教学语言准确、亲切，教态自然，整个节的的时间分配基本合理，重点概念电势差，电势突出，祥略得当。

由于课堂教学有着不同的活动形式和评价标准，这也决定着赏评一堂课时，个人有不同的评价标准。对于这堂课我个人再提几个思考建议： 1课堂时间分布直接影响到学生的学习兴趣，对教学的完成是一个不可缺少的环节，教师在讲授一堂课时要控制好各个环节时间分配，本教师讲得太多，导致小结流于形式，更没有留时间学生消化思考巩固，在讲电场力做功与电势能变化的关系时可用类比方法让学生得出电场力做功与电势能改变的关系，学生自己学习电势能的概念，合理分配课堂时间，便重要内容更加突出，知识点落实更加到位。

2在新课程理念背景下，教学过程不仅是学生掌握基础知识，基本技能和发展思维的过程，而且是师生互动生生互动共同发展的过程，是师生间、生生间“沟通”、“合作”、“对话”、“交往”的过程，本课堂师生互动不很明显，生生互动几乎没有体现，可在一些环节上设置激活课堂，激活学生思维的探究性问题，共同提高学习效益。

电场力做功与路径无关的特点，可以在复习重力做功与路径无关的特点后，在匀强电场中设置几条不同路径让学生分组探究各条路径做功的情况推导，多媒体展示各组的解答，归纳出结论就行。

3新课程理论下从生活走向物理，从物理走向社会这一理念可在电势的相对性学习后列举跨步电压触电的事例。

物理电势能知识点汇集 篇6

在电场中电荷由于受电场作用而具有能叫电势能。

任何能量，都具有做功的能力，而且转化的能量的大小与所做的功大小相对应。

一点电荷在静电场中某两点的电势能之差等于它以一点移动到另一点时，静电力所作的功。

WAB=qEd(E为该点的电场强度，d为沿电场线的距离)，电势能是电荷和电场所共有的，具有统一性。

电势能反映电场和处于其中的电荷共同具有的能量。

电势能可以由电场力做功求得，因为WAB=qUAB=q(ΦA-ΦB)=qΦA-qΦB=EA(初)–Eb(末)=-△E，

(Φ为电势，q为电荷量，U为电势差，EA(初)、EB(末)为两个点的电势能)。

电场力做功跟电势能变化关系

电荷从A点到B点的过程中：

如果WAB>0，即电场力做正功，那么△Ep<0，即电荷所具有的电势能减小(转化成其他形式的能);

如果WAB<0，即电场力做负功，那么△Ep>0，即电荷所具有的电势能增加(其它形式的能转化成电势能)。

顺着电场线，A→B移动过程中：

若为正电荷，则WAB>0，且UAB=ΦA-ΦB>0，对应的电势减小，电势能减小。

若为负电荷，则WAB<0，且UAB=ΦA-ΦB>0，对应的电势减小，电势能增加。

逆着电场线，B→A移动过程中：

若为正电荷，则WBA<0，则UBA=ΦB-ΦA<0，对应的电势增加，电势能增加。

若为负电荷，则WBA>0，则UBA=ΦB-ΦA<0，对应的电势增加，电势能减小。

关于液接电势的粗略测定 篇7

前人研究的进展:在多数物理化学实验教材[1～3]中, 电池电动势测定实验一般使用盐桥而避免液接电势的测定。关于液接电势仅止于液接电势的计算问题[4]。

本文切入点:使用简捷的方法对液接电势测定;为液接电势的存在对总电动势是削弱还是加强提供实验佐证。

拟解决的关键问题:液接电势是否可用简单方法可测及测定精确度。

1 原理部分

1.1 正离子扩散速度较大的溶液

设计电池Hg, Hg2CI2 (s) |HCl (c1) ||HCl (c2) |Hg2CI2 (s) , Hg (c2>c1) , 如图1所示。

由于H+的扩散速度大于CI-的扩散速度, 使界面处溶液1侧出现过剩的H+而带正电;溶液2侧出现过剩的Cl-而带负电, 于是在界面处产生了电势差。电势差的产生使H+的扩散速度减慢, 同时加快了Cl-的扩散速度, 最后形成了稳定的双电层。此时的电势差就是液接电势, 也称扩散电势。根据静电理论, 很显然液接电势即双电层的建立对阳离子向阴极 (正极) 迁移和阴离子向阳极 (负极) 迁移具有促进作用, 液接电势的存在加强了总电动势。

1.2 负离子扩散速度较大的溶液

设计电池Zn, ZnSO4 (c1) ||ZnSO4 (c2) , Zn (c2>c1) , 如图2所示。

由于SO42-的扩散速度大于Zn2+的扩散速度, 使界面处溶液1侧出现过剩的SO42-而带负电;溶液2侧出现过剩的Zn2+而带正电, 于是在界面处产生了电势差。很显然液接电势即双电层的建立对阳离子向阴极 (正极) 迁移和阴离子向阳极 (负极) 迁移具有阻碍作用, 液接电势的存在削弱了总电动势。

(表中:E总为溶液直接接触时总电动势, E无为使用盐桥后, 认为无液接电势的电动势, Ej为液接电势) (in Table1:E总—the total EMF with solution direct contacting, E无—it is of the opinion that not include the liquid junction potential connecting with salt bridge, Ej—the liquid junction potential)

2 实验部分

2.1 主要原料及仪器

盐酸、硫酸锌均为分析纯。

甘汞电极为上海精密科学仪器厂制作, 锌电极和盐桥为自制。

UJ25型电位差计。

滤纸8cm×16cm若干片。

2.2 实验步骤

(1) 组装电池Hg, Hg2CI2 (s) |HCl (c1) ||HCl (c2) |Hg2CI2 (s) , Hg (c2>c1)

分别配制4mol·dm-3、0.4mol·dm-3、0.04mol·dm-3HCI溶液。

分别取4mol·dm-3、0.04mol·dm-3HCI溶液, 加入两个100mL烧杯中, 分别插入甘汞电极, 两个烧杯之间以盐桥相连, 达到平衡后, 用UJ25型电位差计测定无液接电势时的电动势E无。

分别取4mol·dm-3、0.04mol·dm-3HCI溶液, 加入两个100mL烧杯中, 分别插入甘汞电极, 两个烧杯之间不加盐桥, 仅以新的滤纸 (8×16cm, 三折) 相连, 放置几分钟达平衡后, 用UJ25型电位差计测定有液接电势时的电动势E总。

(2) 组装电池Zn, ZnSO4 (c1) ||ZnSO4 (c2) , Zn (c2>c1)

分别配制1mol·dm-3、0.1mol·dm-3、0.01mol·dm-3ZnSO4溶液。

测定其E无和E总, 测定方法同上。测定结果见表1。

3 结语

3.1 滤纸连接E总与盐桥连接E无的相对大小与电池类型有关

负离子扩散速度较大类型:ZnSO4 (C1) ||ZnSO4 (C2) , 滤纸连接 (有液接电势存在时) E总小于盐桥连接 (无液接电势存在时) E无, 这与前面1.2中所述液接电势的存在削弱了总电动势相一致。

正离子扩散速度较大类型:HCI (C1) ||HCI (C2) , 滤纸连接 (有液接电势存在时) E总大于盐桥连接 (无液接电势存在时) E无, 这与前面1.1中所述液接电势的存在加强了总电动势相一致。

3.2 实验值与液接电势的计算公式[4]相一致

(1) 理论计算。

根据教材[5]浓差电势的计算公式, 对ZnSO4 (C1) ||ZnSO4 (C2) 电池:

对HCI (C1) ||HCI (C2) , 电池:

(2) 实验值。

根据文献[4]E总=E无-Ej, 即液接电势Ej=E无-E总, 由实验数据计算结果见表1。

(3) 理论与实验值对比。

液接电势Ej的实验数值基本上与根据教材[5]液接电势的计算公式计算结果一致。

4 结语

4.1 本实验液接电势Ej的实验数值与公式计算有误差

分析认为:首先, 滤纸连接时, 有扩散电流存在, 此时电池已不再是热力学可逆电池, 所以测得的电动势并不是平衡电势。其次, 影响液接电势值的因素很多, 所以有液接电势存在的电池很难测得稳定的电动势数值。虽然有误差存在, 但并未影响到液接电势数值的正负, 并未影响到对液接电势产生原因的理解。

4.2 本实验使用滤纸连接与盐桥液接的数据对比

盐桥由于内装饱和KCI, 关键在于K+和CI-扩散速率相接近, 从而使得液接电势基本消除。滤纸连接与盐桥液接的同时使用, 使学生对电动势的产生机理以及双电层的形成有更进一步的认识, 有助于对热力学上的可逆概念有较深入的理解。

此实验作为电动势测定实验的改进具有实验成本低, 教学资源充分利用、一举多得的特点, 可作为较经济的一个教学内容的补充。

参考文献

[1]黄允中, 张元勤, 刘凡.计算机辅助物理化学实验[M].北京:化学工业出版社, 2003:225.

[2]夏海涛.物理化学实验[M].哈尔滨工业大学出版社, 2003:114.

[3]上官荣昌, 等.物理化学实验[M].北京:高等教育出版社, 2003:125, 311.

[4]宋建华, 张建华, 苏育志.关于液接电势的计算问题[J].大学化学, 2006, 6 (12) :43～47.

电势能和电势教学课件 篇8

真空中两个等量异(同)种点电荷的连线及中垂线上场强或电势的变化规律是历年高考考查的热点.这类“双电荷”问题体现了叠加、对称与极限思维，学生看起来似曾熟悉，但往往较难做出正确解答，究其原因，主要是没有真正理解这类“双电荷”电场的特点与规律.本文就来探讨真空中等量双电荷连线及中垂线上场强与电势的变化规律.

1等量异种双电荷的连线及中垂线上场强与电势的变化规律

1.1场强的变化规律

(1)中垂线上场强的变化规律

如图1所示，真空中两个等量异种点电荷的电量分别为+Q和-Q，连线为线段AB，MN为AB的中垂线，垂足为O.在中垂线MN上任取一点C，令OC=y,AB=L，在Rt△AOC和Rt△BOC中，有

AC=BC=(L2)2+y2,

cosθ=L2(L2)2+y2.

+Q和-Q分别在C点处产生场强的大小为

EA=EB=kQ(L2)2+y2.

由平行四边形定则可知，C点处的合场强EC平行于连线AB指向-Q一侧，且

EC=2EAcosθ=kQL［(L2)2+y2］3/2(1)(1)式中k、Q、L是常量，由(1)式可知，当y=0时，EC有最大值，且ECmax=8kQL2，即中垂线上垂足O处的场强最大；当y变大时，上式分母［(L2)2+y2］3/2逐渐变大，则EC的值因单调递减而逐渐变小；当y→∞时，EC→0，即中垂线上距O点无穷远处几乎不存在电场，场强为零.

可见，真空中两个等量异种点电荷的连线中垂线上，垂足处的场强最大，沿中垂线向两侧、关于垂足对称场强逐渐减小，无穷远处场强为零，场强的方向始终垂直于中垂线指向负场源点电荷一侧.如图2所示.

(2)连线上场强的变化规律

如图1所示，在连线AB上任取一点D，令AD=x,AB=L，则BD=L-x.+Q在D点产生的场强为

EA′=kQx2,

-Q在D点产生的场强为

EB′=kQ(L-x)2,

由场强矢量的叠加原理可知，D点的合场强为

ED=EA′+EB′=kQ［1x2+1(L-x)2］(2)

外接法、电流表内接法几种形式，如图3所示，构成“A-a、A-b、B-a、B-b”4种组合方式.

对于同一个基本原理，也可能有多种实验处理的方法和替换方式，以伏安法测电阻(外接法)为例，如图4所示，其中(1)和(2)分别是改装了电流表和电压表，这两种情景是在基本伏安法的基础上进行了电表改装的拓展，本质与原设计是一致的；如果总电压恒定不变，可以变图(1)为图(3)，变图(2)为图(4)或(5)，引导学生进行归类能够将头脑中的电学实验有机的融合到一块.

物理实验教学培养学生创新能力的重要途径，无论是演示实验还是学生分组实验，学生是主体，我们教师要充分发挥主导性作用，对教材中的实验内容和实验装置进行必要的改进和重组，提高物理实验的探究性和思考性，激发学生的正向思维，引导学生在思考、设计、探究的一系列过程中实现知识的累积和方法的沉淀，同时自身的创新意识和创新能力得到提高.为了讨论ED随x的变化规律，对(2)式求导可得

ED′=kQ［-2x-3+2(L-x)-3］

=2kQ［1(L-x)3-1x3］(3)

由(3)式可知，当x＜L2时，ED′＜0，则原函数ED在(0，L2］上为递减函数，即线段AO上，沿AO方向各点的合场强具有随x增大而减小的变化规律；当x＞L2时，ED′＞0，则原函数ED在［L2，L)上为递增函数，即线段OB上，沿OB方向各点的合场强具有随x增大而增大的变化规律；当x=L2时，ED′=0，则原函数ED有最小值，即EDmin=8kQL2.场强的变化规律如图3所示.

可见，在真空中两个等量异种点电荷的连线上，两端点处的场强最大，中点O处场强最小(但不等于零)，连线上其他各点场强的大小总是沿连线从中点O向两场源电荷场强逐渐增大，其中关于中点O对称点的场强大小相等,方向相同，沿连线指向负场源点电荷一侧.此规律也可利用分子动理论中分子力随距离变化的规律进行类比.另外，也可根据两个等量异种点电荷的连线周围电场线的疏密变化，定性知道场强沿连线先变小后变大.

1.2电势的变化规律

真空中两个等量异种点电荷的连线位于一条由正场源点电荷指向负场源点电荷的电场线上，沿着电场线电势逐渐降低，其中连线的中垂线正场源点电荷一侧的电势大于零，连线的中垂线负场源点电荷一侧的电势小于零，连线与中垂线的交点(垂足)处的电势等于零，如图4所示；因为连线的中垂线上的场强方向始终垂直于中垂线指向负场源点电荷一侧，因此，沿中垂线移动电荷至无穷远时，电场力不做功，即中垂线为一条等势线.若取无穷远处电势为零，则中垂线上各点的电势均为零.

2等量同种双电荷的连线及中垂线上场强与电势的变化规律

2.1场强的变化规律

(1)中垂线上场强的变化规律

如图5所示，真空中两个等量同种点电荷的带电量均为+Q，连线AB的长度为L，连线与中垂线的交点(垂足)为O.在中垂线上任取一点C，设∠CAB=θ.两场源正点电荷分别在C点产生的场强为

E1=E2=kQ(L2cosθ)2=4kQcos2θL2,

由平行四边形定则可知，C点处的合场强E沿中垂线背离O点，且

E=2E1sinθ=8kQL2cos2θsinθ(4)

在(4)式中，令y=sinθcos2θ，对y求导得

y′=cosθ-3sin2θcosθ

=cosθ(1-3sinθ)·(1+3sinθ),

则当sinθ=±33时，y′=0，即当θ=arcsin33=35.26°时，ymax=239，而θ=arcsin(-33)体现了中垂线上关于O点两侧电场的对称性.则中垂线上C点处合场强的最大值为

Emax=8kQL2ymax=163kQ9L2.

由(4)式可知，当θ=0°时，即在O点，场强E=0；当θ=90°时，即无穷远处，场强E=0；当θ=arcsin33=35.26°时，场强E有最大值Emax=163kQ9L2.

可见，在真空中两个带电量均为+Q的等量同种点电荷连线的中垂线上，场强关于连线的中点O对称，先逐渐增大，后逐渐减小，场强的方向相反，始终沿中垂线背离O点.而在真空中两个带电量均为-Q的等量同种点电荷连线的中垂线上，只是相反的场强方向始终沿中垂线指向O点，其它则与上述结论相同.即等量同种点电荷连线的中垂线上的场强E随x变化的规律如图6所示.

(2)连线上场强的变化规律

与真空中两个等量异种点电荷连线上场强的变化规律类似，真空中两个等量同种点电荷连线中点O处的场强最小，且为零，沿连线从中点O向两场源电荷场强逐渐增大，两端点处的场强最大，且关于中点O对称点的场强大小相等,方向相反.场强大小的变化规律如图7所示.

2.2电势的变化规律

真空中两等量正电荷的连线上，场强的方向沿连线背离场源电荷，沿场强方向电势逐渐降低，因此，连线中点O处的电势最低，沿连线从中点O向两场源电荷电势逐渐升高，两端点处的电势最高，且电势大小关于中点O对称，如图8所示；真空中两等量正电荷的中垂线上，场强的方向始终沿中垂线背离O点，沿场强方向电势逐渐降低，因此O点处的电势最高，沿中垂线背离O点电势逐渐降低，无穷远处电势降为零，且电势大小关于O点对称.而真空中两等量负电荷恰好相反，连线中点O处的电势最高，沿连线从中点O向两场源电荷电势逐渐降低，两端点处的电势最低，且电势大小关于中点O对称；中垂线上O点处的电势最低，沿中垂线指向O点电势逐渐降低，且电势大小关于O点对称.

2.3规律拓展

如果真空中两同种点电荷的带电量不相等，则在两点电荷的连线上一定存在一点O′，在O′处的合场强为零，两点电荷连线上过O′点的垂线上的场强与电势的分布规律与上述结论类似，也存在一个极值点.由n个固定在一条直线上的同种点电荷产生的电场中，垂足处场强为零的这一直线的垂线上的场强与电势的分布规律也与上述结论类似.

电势能和电势教学课件 篇9

变压器的铁心既是磁路, 又是套装绕组的骨架。铁心由心柱和铁轭两部分组成, 心柱用来套装绕组, 铁轭将铁心柱连接起来, 形成闭合磁路。为减少铁心损耗, 铁心用厚0.35mm的硅钢片叠成, 片上涂以绝缘漆。在大型电力变压器中。为提高磁导率和减少铁心损耗, 常采用冷轧硅钢片;为减少接缝间隙和激磁电流, 有时还采用由冷轧硅钢片卷成的卷片式铁心。

二、主磁通和激磁电流

1、主磁通

通过铁心并与一次、二次绕组相交链的磁通叫做主磁通, 用φ表示。空载时由于-e1≈u1, 而电源电压通常为正弦波, 故电动势e1也可认为是正弦波, Φm为主磁通的幅值, 对于已经制成的变压器, 主磁通的大小和波形主要取决于电源电压的大小和波形。

2、激磁电流

产生主磁通所需要的电流叫做激磁电流, 用im表示。空载运行时, 铁心上仅有一次绕组电流i0所形成的激磁磁动势, 所以空载电流就是激磁电流, 即i0=im。激磁电流im中包括两个分量, 一个是磁化电流iμ, 另一个是铁耗电流i Fe。磁化电流iμ用于激励铁心中的主磁通φ, 对已制成的变压器, iμ的大小和波形取决于主磁通φ和铁心磁路的磁化曲线。当磁路不饱和时, 磁化曲线是直线, iμ与φ成正比, 故当主磁通φ随时间正弦变化时, iμ亦随时间正弦变化, 且iμ与φ同相而与感应电动势e1相差900相角, 故磁化电流为纯无功电流。若铁心中主磁通的幅值Φm使磁路达到饱和, 则iμ需由图解法来确定。

由于铁心饱和的关系, 当主磁通为正弦波时, 激磁电流为非弦波时, 激磁电流为非正弦波, 其中含有三次和其他高次谐波电流。在三相绕组中, 当绕组接成星形接法是, 三次谐波激磁电流无法流通, 从而将引起磁通和感应电动势的波形发生畸变。变压器的激磁电流只为额定电流的1—3%, 它的波形对电流本身是无关紧要的, 在等值电路与相量图中均未予以考虑, 但它却影响三相变压器的电势波形。

激磁电流的波形与铁心的饱和程度密切相关, 是由铁芯的磁化曲线决定的。如果变压器的主磁通和感应电势是正弦的, 在忽略铁损时可用图解法来决定激磁电流。在饱和的情况下, 如主磁通是正弦波, 则激磁电流是尖顶波。而且随磁路的饱和程度的增高, 顶愈尖。将尖顶波进行谐波分析, 可得基波、三次、五次、等一系列谐波, 其中除基波外, 主要的是三次谐波。三次谐波的频率为基波的三倍。

三相变压器做成Y/Y联接时的线路图。由于激磁电流的基波分量为对称系统, 可以互成回路在三相绕组中流通。可见在激磁电流中三次谐波分量在时间上是同相的, 在无中线的星形接法中无法通过, 激磁电流将接近于正弦波。此时利用磁化曲线可作出主磁通的波形为一平顶波。

经谐波分析, 主磁通将出现三次谐波分量。在变压器一次侧、二次侧绕组中, 除了基波磁通所感应的基波电势外, 还有由三次谐波磁通所感应的三次谐波电势。在三相变压器组中, 三相磁路相互独立, 漏磁和主磁通一样, 在各项的独立磁路中闭合, 磁阻很小, 因此三次谐波磁通较大;加上其频率为基波频率的三倍, 所以由它感应的E3就相当大, 有时可达到基波电势的45-60%, 甚至更高, 结果使相电势的最大值很高, 形成严重畸变, 并可能将绝缘击穿。但在三相线电势中, 由于三次谐波电势相互抵消, 故仍为正弦波形。在三相心式变压器中, 由于三相磁路彼此关联, 而各项三次谐波磁通大小相等、相位相同, 因此不可能通过铁心闭合, 只能借油、油箱壁、铁轭等形成闭合路径如图所示, 这条磁路的磁阻较大, 故漏磁很小, 漏电动势也相应减小, 相电动势趋向于正弦波。由于上述原因, 在容量较大和电压较高的三相变压器中, 不宜采用Y/Y接法。

当三相变压器采用Δ/Y接法时, 原边激磁电流中的三次谐波分量可以流通, 于是主磁通呈正弦波, 相应的一次侧、二次侧感应的电动势也是正弦波。当变压器采用Y/Δ接法时, 一次侧边激磁电流中的三次谐波仍不流通, 因而主磁通和一次侧、二次侧边相电动势中将产生三次谐波;但是因为二次侧为三角形接法, 故同相位的三次谐波电势将在三角形内产生三次谐波电流。对于这个三次谐波环流, 一次侧没有相应的三次谐波电流与之平衡, 故二次侧的三次谐波电流就成为激磁性质的电流。此时变压器的主磁通将由一次侧边正弦波的激磁电流和二次侧边的三次谐波环流共同激励, 其效果与Δ/Y接法是一次侧边有三次谐波激磁电流流通时完全一样, 因此主磁通将接近于正弦波。由于建立正弦磁通所需要的三次谐波电流很小, 故三角形接法内的三次谐波环流对变压器的运行并无多大影响。