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如图 1所示, 用电动势为 E、内阻为 r 的电源, 向滑动变阻器 R供电。改变变阻器 R的阻值,路端电压 U与电流 I 均随之变化.

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(1)以U为纵坐标,I 为横坐标,在图 2中画出变阻器阻值 R变化过程中 U- I 图像的示意图,并说明 U-I 图像与两坐标轴交点的物理意义。

(2)a.请在图 2画好的 U- I 关系图线上任取一点,画出带网格的图形,以其面积表示此时电源的输出功率;

b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。

(3)请写出电源电动势定义式,并结合能量守恒定律证明:电源电动势在数值上等于内、外电路电势降落之和。

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正确答案:

(1)U–I 图象如图所示,图象与纵轴交点的坐标值为电源电动势,与横轴交点的坐标值为短路电流

(2)a.如图所示

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3

答案解析:

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