22．
如图所示，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。
以U为纵坐标，I为横坐标，在图12-14中作岀变阻器阻值R变化过程中的U- I图像，并说明U- I图像与两坐标轴交点的物理意义。
a.请在图作好的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岀功率；b.请推导该电源对外电路能够输出的最大电功率及条件。
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。
👩🏫 教师答案
【答案】见详解
【详解】解：（1）U- I 图像如答图甲所示。图像与纵轴交点的纵坐标值为电源电动势，与横轴交点
的横坐标值为短路电流。
（2）a.如答图乙所示
b.电源输出的电功率
当外电路电阻R = r时，电源输出的电功率最大，。
(3)电动势定义式为，根据能量守恒定律，非静电力做功W 产生的电能等于在外电路
和内电路产生的电热，，则。
的横坐标值为短路电流。
（2）a.如答图乙所示
b.电源输出的电功率
当外电路电阻R = r时，电源输出的电功率最大，。
(3)电动势定义式为，根据能量守恒定律，非静电力做功W 产生的电能等于在外电路
和内电路产生的电热，，则。
【来源】
例题与变式·必修第三册·第二节 闭合电路的欧姆定律 · 物理 · 第22题
【难度】★★★☆☆
【题型】解答题
【章节】
12-电能 能量守恒定律
【考点】
电源输出功率最大值
🔗 引用此试题：
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