研究加速度与力及质量关系方法二

【目的和要求】

　　用气垫导轨比较精确地验证牛顿第二定律。

【仪器和器材】

　　气垫导轨（J2125－1型），数字计时器（J0201－1型），小型气源（J2126－1型），天平砝码，砝码盘（5克以下），滑行器（质量200克以上），滑行器配重，细线。

【实验方法】

　　1．把计时器拨到“计时Ⅰ”和1ms挡。使滑行器（插有挡光条）从静止开始运动。从计时器读出挡光条经过两光电门的时间，利用挡光条的有效遮光宽度求出滑行器经过两光电门的即时速度V₁和V₂。

　　2．把计时器拨到“计时Ⅱ”，使滑行器在砝码盘的拉力作用下运动，记下滑行器通过两光电门之间的位移的时间t，由公式a＝（v₂－v₁）/t算出a。

　　3．往砝码盘中逐渐增加砝码，重复步骤2和3，测出几个加速度，比较合外力与加速度的关系。看加速度是否与合外力成正比。

　　4．保持砝码盘及砝码质量不变，改变滑行器的质量，重复步骤2、3，观察在外力一定时，加速度是否与质量成反比。

【注意事项】

　　1．保证砝码及砝码盘的总质量m远小于滑行器的质量，是提高本实验精度的关键之一。

　　2．在利用方法二进行实验时，保证即时速度的测量精度才能提高加速度的测量精度。为此应使（v₂－v₁）之差保证有两位有效数字。

　　3．若用J0201－MUJ电脑计时器计时，应选择“加速度”计时方式。滑行器上安装最小尺寸的挡光片，把滑行器放在光电门与端盖之间，使滑行器从静止开始运动。从电脑计时器上读出挡光片经过两个光电门的时间t₁、t₂和两个光电门之间的运动时间t，算出V₁＝ΔS／t₂，V₂＝ΔS／t₂两式中ΔS为挡光片计时沿的距离。再用公式a＝（v₂－v₁）/t计算出加速度a。

【思考题】

　　1．在方法二中，如果还测出了滑行器在光电门之间运动的距离，还可以有什么办法计算滑行器的加速度？

　　2．请利用本实验测得的数据，用图象法验征牛顿第二定律。