用電磁打點計時器研究加速度與力及質量關系注意的問題

　　1．平衡摩擦力和保證m>>m1是減小本實驗系統(tǒng)誤差的關鍵。采用上述“墊板法”平衡摩擦力，不僅操作方便，而且在改變小車質量的實驗中不需再調。這是因為摩擦力和小車所受重力沿斜面方向的分力總是成正比地變化的。所用長木板各部分的平滑程度盡可能要一致。最好不上漆，刨平后用零號砂紙打磨一下即可。調勻速時，先進行目測，最后應打一條紙帶觀察，看是否調到勻速了。為了保證m>>m1，小車質量應足夠大。如果所用小車質量較小，可在小車內裝一些砝碼以增加總質量。在精確度要求不太高時，砂桶總質量最大不超過小車質量的5%。這時可在兩位有效數(shù)字的精度上驗證定律。例如，小車質量為200克，則砂桶最大不超過10克。若需砂桶質量調節(jié)范圍大一些，則應增大小車質量。

　　2．本實驗的數(shù)據(jù)處理主要是用打點紙帶測算加速度。其注意事項和測算方法與“研究勻變速直線運動”的實驗相同。例如，也可以用速度－時間圖象求加速度。

　　3．分析實驗數(shù)據(jù)驗證牛頓第二定律時，可以用比例法驗證：即看比值F1／a1，F(xiàn)2／a2，F(xiàn)3／a3……等在實驗誤差范圍內是否為同一恒量（等于小車質量m）；乘積m1a1，m2a2，m3a3……等是否為同一恒量（等于加速力F）；也可以作出a－F圖象和a－1／m圖象，看圖象是否為直線來驗證。由于是驗證性實驗，可以預先讓學生分析作a－m圖象（雙曲線）的弊端，得出作a～1／m圖象的優(yōu)點。

　　4．如果平衡摩擦力做得不好，則圖象不會通過坐標原點；如果不滿足m>>m1的條件，圖象將會是一條曲線。出現(xiàn)后一種情況時，可以采用保證運動系統(tǒng)（小車和砂桶）的總質量不變來消除。辦法是，預先在小車內裝幾個小砝碼，在需要改變加速的力時，把這些砝碼移少量到砂桶內。只要摩擦力能得到較好的平衡，就可以得到過坐標原點的直線。不過，在計算質量時，應把砂桶的總質量考慮在內。