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同学们，我们每天都在使用手电筒和手机，你们有没有想过一个问题：为什么手电筒能够持续发光？为什么手机能够持续供电？这背后的原理是什么呢？我们知道，要产生电流，就需要电荷定向移动。但是，电荷为什么能够持续地定向移动呢？这就需要电源提供一种特殊的'动力'。今天我们就来探讨电源的这种神奇能力。
要理解电源的工作原理，我们需要引入电动势的概念。电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。在电池内部，化学力等非静电力克服静电力，将正电荷从负极移动到正极。电动势在数值上等于非静电力把1库仑正电荷从负极移动到正极所做的功，单位是伏特。这是电源本身的属性，与外电路无关。
在实际的电源中，还存在内阻。你们有没有注意到，旧电池在使用时会发热？或者旧电池带动的灯泡比新电池要暗一些？这是因为电源内部存在电阻。电源内阻是电源内部导体对电流的阻碍作用，比如电池内部的电解液就有电阻。在闭合电路中，电流既要通过外电阻R，也要通过电源的内阻r。电能不仅要对外电路供电，还会在内阻上消耗，转化为内能。
现在我们来推导闭合电路欧姆定律。根据能量守恒，电源提供的总能量等于外电路获得的能量加上内阻消耗的能量。因此，电动势E等于外电路电压U外加上内阻上的电压降Ir。这就得到了闭合电路欧姆定律：E等于IR加Ir。我们还可以得出，电源的输出电压U外等于E减去Ir。这说明随着电流增大，输出电压会下降。
让我们通过生活中的例子来加深理解。旧电池之所以带动的灯泡比较暗，是因为内阻增大，输出电压降低。这就是为什么我们选择充电宝时要选择内阻小的电源，可以减少能量损耗，提高充电效率。汽车电瓶老化后启动困难，也是同样的道理。总结一下今天的内容：电动势是电源转化能量的本领，内阻是电源内部的电阻，闭合电路欧姆定律告诉我们电动势等于外电路电压加上内阻上的电压降。电动势和内阻是电源的两个重要参数，它们共同决定了电路的工作效率。
现在我们来详细了解电动势的概念。电动势E是表征电源把其他形式的能转化为电能本领的物理量。在电池内部，化学力等非静电力克服静电力的阻碍，将正电荷从负极移动到正极，实现化学能向电能的转化。电动势在数值上等于非静电力把1库仑正电荷从负极移动到正极所做的功，用公式表示就是E等于W非除以q。电动势的单位是伏特，它是电源本身的属性，与外电路无关。
为了更好地理解电动势和电压的区别，我们可以用水泵来类比。水泵的扬程能力类比电动势，它反映了水泵把水从低处送到高处的本领，这是水泵本身的属性。而管道中的压力差类比电压，它反映了水流的推动力，会随着管道状态而变化。同样地，电动势体现的是非静电力做功，反映电源的发电能力，是电源本身的属性。而电压体现的是静电力做功，反映电场的推动能力，会随着电路状态而变化。
在实际使用中，我们会发现一些有趣的现象。旧电池在使用时会发热，而且旧电池带动的灯泡比新电池要暗一些。这是为什么呢？原来，电源内部存在电阻，我们称之为内阻。电源内阻是电源内部导体对电流的阻碍作用，比如电池内部的电解液就有电阻。在闭合电路中，电流不仅要通过外电阻R，还要通过电源的内阻r。电能在内阻上会转化为热能，这就是电池发热的原因。内阻是电源本身的组成部分，是不可避免的。
现在我们来推导闭合电路欧姆定律。根据能量守恒定律，电源提供的总能量必须等于外电路获得的能量加上内阻消耗的能量。因此，电动势E等于外电路电压U外加上内阻上的电压降U内。写成公式就是E等于IR加Ir。从这个公式我们可以得出一个重要结论：电源的输出电压U外等于E减去Ir。这说明随着电流增大，输出电压会下降。我们可以用图像来表示这种关系，这是一条斜率为负的直线。