1第12章电能能量守恒定律2闭合电路的欧姆定律[学习目标]1.知道电源的作用,了解电路中静电力和非静电力做功与能量转化的关系,知道电动势的概念.2.能够根据能量守恒定律推导闭合电路的欧姆定律.3.掌握闭合电路的欧姆定律并会分析路端电压与负载的关系.[基础梳理]一、电动势1.非静电力的作用:把正电荷从负极搬运到正极,同时在该过程中非静电力做功,使电荷的电势能增加.2.电源(1)定义:通过非静电力做功把其他形式的能转化为电势能的装置.(2)能量转化:在电源内部,非静电力做正功,其他形式的能转化为电势能,在电源外部,静电力做正功,电势能转化为其他形式的能.3.电动势(1)电动势:在电源内部,非静电力把正电荷从负极移送到正极所做的功W与被移送电荷量q的比值.(2)定义式:E=.单位:伏特(V).(3)物理意义:反映电源非静电力做功本领大小的物理量.(4)决定因素:由电源中非静电力的特性决定,跟电源的体积无关,跟外电路无关.二、闭合电路欧姆定律及其能量分析1.闭合电路中的能量转化(1)时间t内电源输出的电能(等于非静电力做功的大小)为W=Eq=EIt.(2)时间t内外电路产生的内能为Q外=I2Rt.内电路产生的内能为Q内=I2rt.(3)根据能量守恒定律,在纯电阻电路中应有W=Q外+Q内,即EIt=I2Rt+I2rt.2.闭合电路的欧姆定律(1)内容:闭合电路的电流跟电源的电动势成正比,跟内、外电路的电阻之和成反比.(2)表达式:I=.(3)另一种表达形式:E=U外+U内.即:电源的电动势等于内、外电路电势降落之和.三、路端电压与负载的关系1.路端电压的表达式:U=E-Ir.22.路端电压随外电阻的变化规律(1)当外电阻R增大时,由I=可知电流I减小,路端电压U=E-Ir增大.(2)当外电阻R减小时,由I=可知电流I增大,路端电压U=E-Ir减小.(3)两种特殊情况:当外电路断开时,电流I变为0,U=E.即断路时的路端电压等于电源电动势.当电源短路时,外电阻R=0,此时I=.[能力拓展]一、电动势1.静电力和非静电力(1)静电力是带电体之间通过电场相互作用的力,非静电力是指除静电力外能对电荷移动起作用的力.(2)非静电力的来源①在化学电池(干电池、蓄电池)中,非静电力是化学作用,它使化学能转化为电势能.②在发电机中,非静电力是电磁作用,它使机械能转化为电势能.2.静电力与非静电力做功的比较(1)非静电力只存在于电源内部,因此非静电力只在电源内部对电荷做功.通过非静电力做功将其他形式的能转化为电能.(2)静电力存在于整个闭合电路上,所以...