Question

（1）用圖甲所示的裝置利用打點計時器進行探究動能定理的實驗，實驗時測得小車的質(zhì)量為m，木板的傾角為θ．實驗過程中，選出一條比較清晰的紙帶，用直尺測得各點與A點間的距離如圖乙所示：AB=d₁；AC=d₂；AD=d₃；AE=d₄．已知打點計時器打點的周期為T，重力加速度為g，小車與斜面間摩擦可忽略不計．那么打D點時小車的瞬時速度為______；取紙帶上的BD段進行研究，合外力做的功為______；小車動能的改變量為______；

（2）測量電源的電動勢E及內(nèi)阻r（E約為4.5V，r約為1.5Ω）．器材：量程為3V的理想電壓表V，量程為0.5A的電流表A（具有一定內(nèi)阻），固定電阻R=4Ω，滑動變阻器R′，開關(guān)K，導線若干．
①在圖丙中畫出實驗電路原理圖，圖中各元件需用題目中所給出的符號或字母標出．
②實驗中，當電流表讀數(shù)為I₁時，電壓表讀數(shù)為U₁；當電流表讀數(shù)為I₂時，電壓表讀數(shù)為U₂，則可以求
出E=______，r=______．（I₁，I₂，U₁，U₂及R表示）

Answer 1

（1）勻變速直線運動的平均速度等于中間時刻瞬時速度，因此有：v_D=

d4-d2

2T

；v_B=

d2

2T

由于小車與斜面間摩擦可忽略不計，只有重力對小車做功，所以BD段合外力做的功為 W_合=mg（d₃-d₁）sinθ；
則小車動能的改變量為△E_k=

1

2

m

v

2B

-

1

2

m

v

2D

=

md4(d4-2d2)

8T2

．
（2）根據(jù)閉合電路歐姆定律E=U+I（r+R），可知只要能測出兩組路端電壓和電流即可．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
故答案為：
（1）

d4-d2

2T

，mg（d₃-d₁）sinθ，

md4(d4-2d2)

8T2

．
（2）

I2U1-I1U2

I2-I1

，

U1-U2

I2-I1

-R．