【题目编号】MC1-0966
【题目】电源两端电动势的方向为：
【答案】A
[A]从电源的负极到正极
[B]从电源的正极到负极
[C]取决于负载电阻和电源内阻的相对大小
[D]与电源的电压方向相同
考点速览
这道题问的是电源电动势的方向。四个选项里藏着电学里最容易混淆的一对概念——电动势与端电压。它们在数值上经常很接近，方向却正好相反，所以出题人特别爱在这里设卡。判断的关键不在于背结论，而在于先问自己一句：讨论的是电源内部，还是电源外部的外电路？把内外分开，答案立刻唯一。
电动势是搬电荷的本领
电源之所以能持续供电，是因为它内部存在某种非静电力。化学电池里，这种力来自电极与电解液之间的化学反应；发电机里，它来自电磁感应；光电池里，它来自光电效应。它们的共同任务，是把到达负极的正电荷重新搬回正极。
正电荷在电源内部受到电场力的作用，本来是要被从正极推向负极的，可非静电力偏要把它从负极推到正极，这个过程必须克服电场力做功。把单位正电荷从电源的负极经电源内部移到正极，非静电力所做的功，就定义为电动势。它的单位是伏特，符号一般写作 E 或 ε。
方向的规定同样来自这个定义：既然搬的是正电荷，方向自然规定为从负极指向正极，也就是电位升高的方向。干电池标称一点五伏、铅酸蓄电池标称十二伏、锂离子电池标称三点七伏，说的都是这个量。
电源内部和外电路的电位走向
把电源接上负载，整个回路可以拆成两段来看。
外电路那一段，电流从正极流出，经过负载回到负极，正电荷沿着电位降低的方向移动，这段的电位下降量就是电源两端的端电压。
电源内部那一段，电流从负极流向正极，正电荷沿着电位升高的方向移动，这段的电位上升量等于电流在内阻上产生的压降。注意电源内部电流的方向，恰与电动势的方向一致。
把两段接起来，就得到全电路欧姆定律：电流等于电动势除以总电阻，而端电压等于电动势减去内阻压降。负载越重、电流越大，内阻吃掉的电压越多，端电压就越低。通信机房里那台十三点八伏的直流电源，待机时电压稳稳当当，一按发射键数字就往下掉，掉的就是内阻上的这一份。
逐项辨析
选项 A 说从负极到正极，与电动势的定义完全一致，正确。
选项 B 说从正极到负极，方向恰好反了。这个方向描述的是外电路里电流的走向，放在电源内部就说不通——若电源内部电位也是从正极往负极一路下降，电源就成了一个纯耗能元件，不可能对外供电。
选项 C 把方向归因于负载电阻和电源内阻的相对大小，属于偷换概念。电动势由电源自身的材料与结构决定，是一节电池出厂就定下来的属性；负载电阻和内阻的大小只影响端电压如何在两者之间分配，改变不了电动势的方向，甚至改变不了它的大小。同一节电池，接一欧电阻还是接一千欧电阻，电动势都是一样的。
选项 D 说与电源的电压方向相同，这是最需要警惕的一句。若这里的电压指端电压，那么端电压在外电路由正极指向负极，与电动势方向相反，D 的说法正好说反。
把电源想成一台水泵
用循环水路打比方会很好记。水泵把水从低处的蓄水池抽到高处的水塔，水泵叶轮对水做功，这一段对应电源内部；水塔里的水沿着管道流向低处，推动水轮机转动，这一段对应外电路。水从高处往低处流是自然的，泵要把它抬上去就得用力。电动势就是泵的扬程，而端电压是高处水面与低处水面之间的高度差。泵的扬程由泵本身决定，水位差却随下游用水量变化。
应试要点
一句话判据：电动势看电源内部，由负极指向正极；端电压看外电路，由正极指向负极。两者单位同为伏特，方向相反。
再记三句话：电动势由电源本身决定，不随负载改变；电源内部电流方向与电动势方向相同；负载加重时端电压下降，下降量等于内阻压降。把这三句写进脑子，同类的方向题和全电路计算题都不会再失分。
