第4节 电源的电动势和内阻__闭合电路欧姆定律
1．世界上最早的电池叫伏打电池。
2．电源是将其他形式的能转化为电势能的装置。 3．电动势是表征电源将其他形式的能转化为电势能的本领的物理量，其大小等于电源未接入电路时两极间的电势差。
4．闭合电路欧姆定律的表达式I＝
ER＋r，此式仅适
用于纯电阻电路，其中R和r分别指外电阻和内电阻。
5．公式E＝U＋U′＝U＋Ir适用于任何电路。 6．几节电动势为E0、内阻为r0的电池串联后总电动势E＝nE0，总内阻r＝nr0。
一、电源的电动势和内阻 1．电源
将其他形式的能转化为电势能的装置。 2．电动势
(1)大小：数值上等于不接入电路时电源两极间的电势差。 (2)符号：E，单位：伏特，用V表示。
(3)物理意义：表征电源将其他形式的能转化为电能的本领。 (4)几种电池的电动势
干电池 1.5_V
3．电源的内阻 电源内部电路的电阻。 二、闭合电路欧姆定律 1．闭合电路组成
铅蓄电池 2.0 V 硅光电池 约0.5 V 银锌蓄电池 约1.5 V
?在外电路中，沿电流方向电势降低。
(1)电路?内电路：电源内部的电路，在内电路中，沿电流
?方向电势升高。
??外电阻：外电路的电阻。
(2)电阻?
??内电阻：内电路的电阻。
外电路：电源外部由用电器和导线组成的电路，
路端电压外电压U：外电路两端的电压，??
(3)电压? U＝IR纯电阻电路。
??内电压U′：内电阻r两端的电压，U′＝Ir。2．闭合电路欧姆定律
(1)内容：在外电路为纯电阻的闭合电路中，电流的大小跟电源的电动势成正比，跟内、外电路的电阻之和成反比。
(2)公式：I＝
ER＋r。
(3)适用范围：纯电阻电路。
(4)一般电路的常用公式及变形：E＝U＋U′＝U＋Ir或U＝E－Ir。 3．路端电压与电流的关系
U＝E－Ir，反映了路端电压随电流的变化关系。
用图像表示为如图2-4-1所示。
图2-4-1
(1)横轴上的截距表示短路电流。 (2)纵轴上的截距表示电动势。 (3)斜率的绝对值表示内阻。 4．纯电阻电路中路端电压与R的关系
(1)当外电阻R增大时，电流I减小，内电压Ir减小，路端电压增大。 (2)当外电阻R减小时，电流I增大，内电压Ir增大，路端电压减小。
(3)外电路断开时，路端电压等于电源电动势。电源两端短路时，R＝0，此时I＝叫做短路电流。
Er
1．自主思考——判一判
(1)在电源内部，电荷移动过程中，电场力做负功，电荷的电势能增加。(√) (2)电动势相同的电池，内阻也一定相同。(×)
(3)电源的电动势越大，电源将其他形式的能转化为电能的本领越大。(√) (4)闭合电路的欧姆定律对含有电动机的电路也适用。(×)
(5)电压表直接接在电源两端时测量的是内电压，电压表的示数小于电动势。(×) (6)外电阻变化可以引起内电压的变化，从而引起内电阻的变化。(×) 2．合作探究——议一议
(1)电动势和电势差的物理意义有何不同？
提示：①电动势是反映电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量，它是电源的特征量。
②电势差是反映电势能转化为其他形式能的本领的物理量，它表示电场的性质。 (2)在如图2-4-2所示的电路中，开关S闭合前与闭合后电压表的读数有变化吗？电压表在开关闭合前后测的是哪部分两端的电压？
图2-4-2
提示：开关闭合前与闭合后电压表的读数会发生变化，示数比原来小。当开关断开时，电压表测的是电源的电动势，但是当开关闭合时，电压表测的是R两端的电压。
对电动势概念的理解
1．对电动势的理解
电动势的大小由电源自身的特性决定，与电源的体积无关，与外电路无关。不同电源的电动势一般不同。
2．电源电动势与电势差的区别和联系
意义 电势差 表示电场力做功将电能转化为其他形式的能的本领大小 电动势 表示非静电力做功将其他形式的能转化为电能的本领大小