Question

（1）用图甲所示的装置利用打点计时器进行探究动能定理的实验，实验时测得小车的质量为m，木板的倾角为θ．实验过程中，选出一条比较清晰的纸带，用直尺测得各点与A点间的距离如图乙所示：AB=d₁；AC=d₂；AD=d₃；AE=d₄．已知打点计时器打点的周期为T，重力加速度为g，小车与斜面间摩擦可忽略不计．那么打D点时小车的瞬时速度为______；取纸带上的BD段进行研究，合外力做的功为______；小车动能的改变量为______；

（2）测量电源的电动势E及内阻r（E约为4.5V，r约为1.5Ω）．器材：量程为3V的理想电压表V，量程为0.5A的电流表A（具有一定内阻），固定电阻R=4Ω，滑动变阻器R′，开关K，导线若干．
①在图丙中画出实验电路原理图，图中各元件需用题目中所给出的符号或字母标出．
②实验中，当电流表读数为I₁时，电压表读数为U₁；当电流表读数为I₂时，电压表读数为U₂，则可以求
出E=______，r=______．（I₁，I₂，U₁，U₂及R表示）

Answer 1

（1）匀变速直线运动的平均速度等于中间时刻瞬时速度，因此有：v_D=

d4-d2

2T

；v_B=

d2

2T

由于小车与斜面间摩擦可忽略不计，只有重力对小车做功，所以BD段合外力做的功为 W_合=mg（d₃-d₁）sinθ；
则小车动能的改变量为△E_k=

1

2

m

v

2B

-

1

2

m

v

2D

=

md4(d4-2d2)

8T2

．
（2）根据闭合电路欧姆定律E=U+I（r+R），可知只要能测出两组路端电压和电流即可．由E=U+I（r+R），得：
E=U₁+I₁（r+R）
E=U₂+I₂（r+R）
解得：E=

I2U1-I1U2

I2-I1

，r=

U1-U2

I2-I1

-R
故答案为：
（1）

d4-d2

2T

，mg（d₃-d₁）sinθ，

md4(d4-2d2)

8T2

．
（2）

I2U1-I1U2

I2-I1

，

U1-U2

I2-I1

-R．