在“验证牛顿第二定律”实验中为什么要求M--m
2021届高考物理必考实验四：验证牛顿第二定律【含答案】
2021届高考物理必考实验四：验证牛顿第二定律
1.实验原理
(1)保持质量不变,探究加速度与合力的关系。
(2)保持合力不变,探究加速度与质量的关系。
(3)作出a-F图象和a-图象,确定其关系。
2.实验器材
打点计时器、纸带、复写纸、小车、一端附有定滑轮的长木板、小盘、砝码、夹子、细绳、交流电源、导线、天平(带有一套砝码)、刻度尺。
3.实验步骤
(1)测量:用天平测量小盘和砝码的质量m',小车的质量m。
(2)安装:按照如图所示的装置把实验器材安装好,但是不把悬挂小盘的细绳系在小车上(不给小车牵引力)。
(3)平衡摩擦力:在长木板不带定滑轮的一端下面垫上一块薄木块,使小车能匀速下滑。
(4)操作:①小盘通过细绳绕过定滑轮系在小车上,先接通电源,后放开小车,打点结束后先断开电源,再取下纸带。
②保持小车的质量m不变,改变小盘和砝码的质量m',重复步骤①。
③在每条纸带上选取一段比较理想的部分,测加速度a。
④描点作图,以m'g作为拉力F,作出a-F图象。
⑤保持小盘和砝码的质量m'不变,改变小车质量m,重复步骤①和③,作出a-图象。
4.数据分析
(1)利用Δx=aT2及逐差法求a。
(2)以a为纵坐标,F为横坐标,根据各组数据描点,如果这些点在一条过原点的直线上,说明a与F成正比。
(3)以a为纵坐标,为横坐标,描点、连线,如果该线为过原点的直线,就能判定a与m成反比。
5.注意事项
(1)平衡摩擦力:适当垫高木板的右端,使小车的重力沿斜面方向的分力正好平衡小车和纸带受到的阻力。在平衡摩擦力时,不要把悬挂小盘的细绳系在小车上,让小车拉着穿过打点计时器的纸带匀速运动。
验证牛顿第二定律(实验)剖析
验证牛顿第二定律(实验)剖析
在物理学中，牛顿第二定律被认为是最重要的定律之一。它描述了一个物体在作用力
的情况下加速度的变化。该定律被表示如下：“物体的加速度是所施力的大小和方向之和，与物体的质量成反比。”
为了验证这个定律，实验需要进行以下几个步骤：
步骤1：获取实验材料
进行这个实验，所需的材料为一根重物，一个弹性绳，一把测力计，一台电子秤和一
个助手。
步骤2：测量质量
使用电子秤，测量重物的质量，并将其记录下来。
步骤3：测量弹性系数
将弹性绳的一端绑在重物上，另一端固定在固定点。然后拉伸弹性绳，测量伸长的长度。重复此过程几次，以确保得到准确的弹性系数。
步骤4：测量加速度
通过拉扯弹性绳的方式施加力，可以使重物始终处于加速状态。启动计时器，记录重
物在弹性绳拉伸状态下移动的时间和距离。用这些数据计算出重物的加速度。
步骤5：记录数据
使用测力计记录重物在受到不同力施加时的拉力结果，并将它们记录在数据表中。
根据数据表中记录的不同力施加情况下的拉力结果，绘制拉力-加速度图表。从图表
中可以得出牛顿第二定律的结论。
结论：
基于这个实验，可以得出牛顿第二定律的结论：加速度与所施力的大小和方向成正比，与物体的质量成反比。这就是说，当一样给定力作用于一个质量更大的物体时，它的加速
度将比同等力作用于更小质量物体时更小。
这个实验中的数据可以用来计算物体的加速度，从而验证牛顿第二定律。通过测量拉
力结果并绘制拉力-加速度图表，可以确定所施力的大小和方向对物体加速度的影响。这
表明牛顿第二定律是可靠的，可以用来解释物理世界中发生的现象。
2021届物理一轮总复习40分钟巩固提升训练 实验：验证牛顿第二定律
A．2tanθ
1 B.tanθ
C．k
2 D.k
8．学习了传感器之后，在“研究小车加速度与所受合外力的关系”实验中，甲、乙两实验小组引
(3)方案评估：若认为小车受到的合外力等于砝码盘和砝码的总重力，即 F＝(m0＋m)g，实验中随 着 F 的增大，不再满足砝码和砝码盘的总质量远小于小车的质量要求，实验图应为________．(填正 确答案标号)
5．如图所示是某同学探究加速度与力的关系的实验装置．他在气垫导轨上安装了一个光电门 B， 滑块上固定一遮光条，滑块用细线绕过气垫导轨左端的定滑轮与力传感器相连，传感器下方悬挂钩码， 每次滑块都从 A 处由静止释放．已知遮光条的宽度 d＝2.25 mm.
2021 届物理一轮总复习 40 分钟巩固提升训练
训练：*实验：验证牛顿第二定律*
1．在探究物体的加速度与物体所受外力、物体质量间的关系时，采用如图所示的实验装置．小 车及车中砝码的总质量用 M 表示，盘及盘中砝码的总质量用 m 表示．
(1)当 M 与 m 的大小关系满足________时，才可以认为绳子对小车的拉力大小等于盘和砝码的总 重力．
3 / 14
③建立 a－F 坐标系，利用②中得到的表中数据描点得到如图丙所示的图线．根据图线，“小车加 速度 a 与外力 F 成正比”的结论是________(选填“成立”或“不成立”)的；已知图线延长线与横轴的交点 A 的坐标是(－0.08 N,0)，由此可知，砝码盘的质量 m0＝________ kg.(已知数据测量是准确的，重力 加速度 g 取 10 m/s2)
备战2020年高考物理实验专题复习《验证牛顿第二定律》(解析版)
《验证牛顿第二定律》
一、实验题
1.图甲为验证牛顿第二定律的实验装置示意图。图中打点计时器的电源为50Hz的交
流电源，打点的时间间隔用表示。在小车质量未知的情况下，某同学设计了一种方法用来研究“在外力一定的条件下，物体的加速度与其质量间的关系”。
完成下列实验步骤中的填空：
平衡小车所受的阻力：小吊盘中不放物块，调整木板右端的高度，用手轻拨小车，直到打点计时器打出一系列______的点。
按住小车，在小吊盘中放入适当质量的物块，在小车中放入砝码。
打开打点计时器电源，释放小车，获得带有点迹的纸带，在纸带上标出小车中砝码的质量m。
按住小车，改变小车中砝码的质量，重复步骤。
在每条纸带上清晰的部分，每5个间隔标注一个计数点。测量相邻计数点的间距，，求出与不同m相对应的加速度a。
以砝码的质量m为横坐标为纵坐标，在坐标纸上作关系图线。若加速度与小车和砝码的总质量成反比，与m应成______关系填“线性”或“非线性”。
完成下列填空：
本实验中，为了保证在改变小车中砝码的质量时，小车所受的拉力近似不变，小吊盘和盘中物块的质量之和应满足的条件是______。
设纸带上三个相邻计数点的间距为、和可用、和表示为______。
图乙为用米尺测量某一纸带上的、的情况，由图可求得加速度的大小______。
图丙为所得实验图线的示意图。设图中直线的斜率为k，在纵轴上的截距为b，若牛顿定律成立，则小车受到的拉力为______，小车的质量为______。
2.用图所示的实验装置验证牛顿第二定律：
某同学通过实验得到如图所示的图象，造成这一结果的原因是：在平衡摩擦力时木板与水平桌面间的倾角______填“偏大”或“偏小”。
关于验证牛顿第二定律实验的三个问题Word版
关于“验证牛顿第二定律实验”的三个问题
问题1. 在“验证牛顿第二定律”的实验中，小车包括砝码的质量为什么要远大于砂和砂桶的总质量。
分析：在做 关系实验时，用砂和砂桶重力mg 代替了小车所受的拉力F ，如图1所
示：
而砂和砂桶的重力mg 与小车所受的拉力F 是并不相等．这是产生实验系统误差的原因，为此，必须根据牛顿第二定律分析mg 和F 在产生加速度问题上存在的差别．
实验时可得到加速度与力的关系的图像，如图2所示，由图像经过原点知，小车所受的摩擦力已被平衡．设小车实际加速度为a ，由牛顿第二定律可得：
()mg M m a =+ 即 ()mg
a M m =+
若视 F ma =，设这种情况下小车的加速度为 a '，则 mg a M
'=．在本实验中，M 保持不变，与()mg F 成正比，而实际加速度a 与mg 成非线性关系，且m 越大，图像斜率越小。理想情况下，加速度a 与实际加速度差值为
图１
图２
221()()m g mg mg g a M M M m M M m M m m
∆=-==+++ 上式可见，m 取不同值， a ∆不同，m 越大，a ∆越大，
当m M 时，a a '≈，
0a ∆→，这就是要求该实验必须满足m M 的原因所在． 由图２还可以可以看出，随着()F mg 的增大，加速度的实验值与理想值之间的差别越来越大.
本实验是因原理不完善引起的误差，实验用砂和砂桶的总重力mg 代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力，这个砂和砂桶的总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大，反之砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就越小．即此误差可因为 m M 而减小，但不可能消去此误差．
验证牛顿第二定律实验需要明确的两个问题
ʏ亓 双
在利用控制变量的方法验证牛顿第二定律的实验中,验证 小车的质量不变,小车的加速度跟它受到的合外力成正比 时,有些同学会不理解 为什么要平衡小车受到的摩擦力 , 为什么有时需要小车的质量远大于砂和砂桶的总质量,有时又不需要小车的质量远大于砂和砂桶的总质量 这两个问题,下面我们就一起来探讨吧㊂
一㊁为什么要平衡小车受到的摩擦力如图1所示,放在长木板上的小车运动
时受到重力㊁木板的支持力㊁滑动摩擦力㊁细绳的拉力(拉力方向和木板平行)四个力作用㊂设小车的质量为m ,把长木板没有定滑轮的一端垫起适当高度,使长木板的倾角θ
满足m g s i n θ=μm g c o s θ,即用重力的下滑分力平衡了小车受到的滑动摩擦力
㊂
图1
平衡摩擦力的目的:让细绳对小车的拉力等于小车受到的合外力㊂
二㊁为什么有时需要小车的质量远大于砂和砂桶的总质量,有时又不需要小车的质量远大于砂和砂桶的总质量
1.
需要小车的质量远大于砂和砂桶的总质量的实验情形㊂
利用如图1所示的装置实验时,接通电
源,待计时器打点稳定后释放小车㊂小车做匀加速直线运动,砂和砂桶也做匀加速直线运动㊂选平衡了摩擦力的小车为研究对象,设其质量为M ,细绳的拉力为F ,则F =M a ㊂选砂和砂桶为研究对象,设其总质量为m ,则
m g -F =m
a ㊂联立以上两式解得F =M
m +M
m g ㊂若满足小车的质量M 远大于砂
和砂桶的总质量m ,则M
m +M ʈ1,F ʈm g ,
即可以把砂和砂桶的总重力当成小车受到的合外力㊂若小车的质量M 与砂和砂桶的总质量m 相差不多,则不能把砂和砂桶的总重力当成小车受到的合外力㊂
验证牛顿第二定律实验中的三个“为什么”
验证牛顿第二定律实验中的三个“为什么”
作者：李娟
来源：《中学物理·高中》2013年第03期
验证牛顿第二定律实验（装置见图1）一直是高考的重点和难点，几乎每年的高考试题中都有涉及，对于本实验的目的和实验采用的控制变量法，学生容易理解，但对于一些实验的条件和实验图象分析，学生颇感困惑，本文将针对该实验中学生困惑的的几个问题展开讨论，以期给大家的学习带来些许帮助.1 为什么要平衡摩擦？怎样平衡摩擦？
本实验研究的对象是小车，当小车在水平长木板上运动，小车受到重力G、支持力FN、绳子的拉力T和轨道的摩擦力f，小车受到的合力F=T-f.小车受到的摩擦力将给本实验带来很多不便，其一：要测量合力F，既要知道T，还要知道f，或者说要知道物体和轨道间的μ，而且小车质量变化时，还须考虑f的改变，所以f的存在，导致实验中需要测量更多物理量；其二，本实验通过改变拉力T来改变F，由于f的出现，即便T扩大为原来的2倍，F也不是原来2倍，这将给实验数据的选取带来麻烦.那么怎样才能消除摩擦力带来的这些不便呢？
如果把长木板由水平变为倾斜，小车在斜面方向受到拉力T，重力的分力mgsinθ，和摩擦力f，合力F=T+mgsinθ-f，尽管多出了重力的分力，但如果重力的分力和摩擦力相等，则两力相互抵消，这样就可以说平衡了摩擦，小车受到的合力F等于拉力T，从而消除摩擦力的影响.在实验过程中，究竟怎样才算平衡掉摩擦呢？方法是：断开小车和小桶的连接，给小车一个初速度，让小车带动纸带运动，如果打点计时器在纸带上打出点子分布均匀，即小车做匀速运动，即可认为平衡了摩擦力.即使小车质量发生改变，重力分力和小车受到的摩擦力都改变，但二者仍然相等，不须再次平衡摩擦.2 为什么小车质量要远大于小桶和砝码的质量？
验证牛顿第二定律的系统误差及修正
关于“验证牛顿第二定律实验”的两个系统误差及修正
江苏省洪泽中学陈正海
【摘要】通过改进实验装置，简化实验过程，消去原装置所内生的系统误差。【关键词】系统误差误差分析
“探究加速度与力、质量的关系”实验是高中物理的一个重要实验，有利于学生理解、掌握物理方法：控制变量法；抓住主要矛盾法（M车≫m）；作图法（抽象问题形象化），有
利于学生研究性学习和创新能力的培养。本文就实验装置内生的系统误差作出理论分析，并通过装置的改进对实验进行适度研究。
苏教版“验证牛顿第二定律实验”采用如下实验装置：
用上述实验装置实验时明确要示：1. 实验时首先要平衡摩擦力；2.小车包括砝码的质量要远大于砂和砂桶的总质量。这都是为什么呢？有无改进的装置，无需平衡摩擦力和小车包括砝码的质量要远大于盘和重物的总质量呢？本文就上述两个问题作简单的论述。
要求1：在利用打点计时器和小车做“验证牛顿第二定律”的实验时，实验首先要平衡摩擦力。
分析1：牛顿第二定律表达式F ma
中的F是物体所受的合外力，在本实验中如果不采用一定的办法平衡小车及纸带所受的摩擦力，小车所受的合外力就不只是细绳的拉力，而应是细绳的拉力和系统所受的摩擦力的合力．因此，在研究加速度a和外力F的关系时，若不计摩擦力，误差较大，若计摩擦力，其大小的测量又很困难；在研究加速度a和质量m 的关系时，由于随着小车上的砝码增加，小车与木板间的摩擦力会增大，小车所受的合外力就会变化（此时长板是水平放置的），不满足合外力恒定的实验条件，因此实验前必须平衡摩擦力。
由于在实验开始以后，阻碍小车运动的阻力不只是小车受到的摩擦力，还有打点计时器限位孔对纸带的摩擦力及打点时振针对纸带的阻力．所以平衡摩擦力可采用下面的做法：将长木板的末端垫高一些，给小车一个沿斜面向下的初速度，使小车沿斜面向下运动．取下纸带后，如果在纸带上打出的点子的间隔基本上均匀，就表明小车受到的阻力跟它的重力沿斜面的分力平衡．为什么点子的间隔只能是基本上均匀呢？这是因为打点计时器工作时，振针对纸带的阻力是周期性变化的，所以难以做到重力沿斜面方向的分力与阻力始终完全平衡，小车的运动不是严格的匀速直线运动，纸带上的点子间隔也不可能完全均匀，所以上面提到要求基本均匀。
“探究牛顿第二定律实验”
关于“验证牛顿第二定律实验”的三个问题
问题1.在“验证牛顿第二定律”的实验中，小车包括砝码的质量为什么要远大于砂和砂桶的总质量。
分析：在做芒-丁关系实验时，用砂和砂桶重力mg代替了小车所受的拉力F，如图1所示: 而砂和砂桶的重力mg与小车所受的拉力F是并不相等•这是产生实验系统误差的原因，为此，必须根据牛顿第二定律分析mg和F在产生加速度问题上存在的差别.
实验时可得到加速度与力的关系的图像，如图实际加速度为2所示, 由图像经过原点知，小车所受的摩擦力已被平衡.设小车
a，由牛顿第二定律可得:
若视F 而实际加速度
mg =(M m)a
mg
-(M m)
=ma ，设这种情况下小车的加速度为 a ■，则a =.在本实验中，M保持不变，与mg(F)成正比,
M
a与mg成非线性关系，且m越大，图像斜率越小。理想情况下，加速度a与实际加速度一’差值为
mg 2
mg _ mg
M m 一M (M m)
上式可见，m取不同值，L a不同，m越大，二a越大，当mL M时，a , 'a—；0，这就是要求该实验必须
满足mL M的原因所在.
由图2还可以可以看出，随着F(mg)的增大，加速度的实验值与理想值之间的差别越来越大
本实验是因原理不完善引起的误差，实验用砂和砂桶的总重力mg代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力，这个砂和砂桶的总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大，反之砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就越小.即此误差可因为mL M而减小，但不可能消去此误差.
问题2:在利用打点计时器和小车做“验证牛顿第二定律”的实验时，实验前为什么要平衡摩擦力？应当如何平 衡摩擦力？ 分析：牛顿第二定律表达式 F=ma 中的F ，是物体所受的合外力， 在本实验中，如果不采用一定的办法平衡小车
关于验证牛顿第二定律实验的三个问题
关于“验证牛顿第二定律实验”的三个问题
问题1. 在“验证牛顿第二定律”的实验中，小车包括砝码的质量为什么要远大于砂和砂桶的总质量。
分析：在做
关系实验时，用砂和砂桶重力mg 代替了小车所受的拉力F ，如图1所
示：
而砂和砂桶的重力mg 与小车所受的拉力F 是并不相等．这是产生实验系统误差的原因，为此，必须根据牛顿第二定律分析mg 和F 在产生加速度问题上存在的差别．
实验时可得到加速度与力的关系的图像，如图2所示，由图像经过原点知，小车所受的摩擦力已被平衡．设小车实际加速度为a ，由牛顿第二定律可得：
()mg M m a =+ 即 ()
mg
a M m =+
若视 F ma =，设这种情况下小车的加速度为 a '，则 mg a M
'=．在本实验中，M 保持不变，与()mg F 成正比，而实际加速度a 与mg 成非线性关系，且m 越大，图像斜率越小。理想情况下，加速度a 与实际加速度差值为
图１
图２
221()()m g mg mg g a M M M m M M m M m m
∆=-==+++ 上式可见，m 取不同值， a ∆不同，m 越大，a ∆越大，
当m M 时，a a '≈，
0a ∆→，这就是要求该实验必须满足m M 的原因所在． 由图２还可以可以看出，随着()F mg 的增大，加速度的实验值与理想值之间的差别越来越大.
本实验是因原理不完善引起的误差，实验用砂和砂桶的总重力mg 代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于砂和砂桶的总重力，这个砂和砂桶的总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大，反之砂和砂桶的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就越小．即此误差可因为 m M 而减小，但不可能消去此误差．
验证牛顿第二定律实验采用的科学方法
验证牛顿第二定律实验采用的科学方法
牛顿第二定律，也称为运动定律，是经典力学的基本定律之一。它表明，一个物体的加速度与作用于该物体的力成正比，与该物体的质量成反比。这个定律为我们理解物体的运动提供了重要的基础，因此，科学家们一直在探索各种方法来验证这个定律是否正确。本文将介绍牛顿第二定律实验采用的科学方法。
1.实验设计
实验设计是验证牛顿第二定律的关键，因为它决定了实验结果的准确性和可信度。为了验证牛顿第二定律，科学家们设计了一系列实验，其中最常用的是牛顿第二定律的基本公式：F=ma。在这个公式中，F代表作用于物体上的力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。因此，实验的设计需要确定如下几个要素：
1) 选择物体：实验需要选择一个具有一定质量的物体，以便测量它的加速度。
2) 选择力：实验需要选择一种力来作用于物体上，以便测量它的加速度。
3) 测量加速度：实验需要测量物体的加速度，以便验证牛顿第二定律。
基于这些要素，科学家们设计了很多实验，其中最常用的是牛顿摆实验和自由落体实验。
2.牛顿摆实验
牛顿摆实验是一种经典的验证牛顿第二定律的方法。在这个实验
中，一个球体被挂在一条细绳上，细绳的一端固定在支架上。当球体被拉到一定角度后，它将被释放，并开始在细绳上摆动。这个实验的关键是测量球体的摆动周期，并计算出球体的加速度。
为了进行牛顿摆实验，科学家们需要进行以下步骤：
1) 选择物体：在牛顿摆实验中，球体是最常用的物体。
2) 选择力：在牛顿摆实验中，重力是作用于球体上的力。
3) 测量加速度：为了测量球体的加速度，科学家们需要测量球体的摆动周期，并计算出球体的加速度。
牛顿第二定律实验原理
牛顿第二定律实验原理
牛顿第二定律是经典力学中的重要定律，它描述了物体的加速度与作用力之间的关系。在这篇文档中，我们将讨论牛顿第二定律的实验原理，以及如何通过实验来验证这一定律。
首先，让我们来回顾一下牛顿第二定律的数学表达式，F=ma。其中，F代表物体所受的净外力，m代表物体的质量，a代表物体的加速度。这个公式表明，物体的加速度与作用力成正比，与物体的质量成反比。换句话说，当作用在物体上的净外力增加时，物体的加速度也会增加；而当物体的质量增加时，其加速度则会减小。
为了验证牛顿第二定律，科学家们设计了许多实验。其中一个经典的实验是通过斜面上的滑块实验。在这个实验中，我们可以通过测量滑块在斜面上的加速度，来验证牛顿第二定律的成立。
实验的步骤如下，首先，我们需要准备一个光滑的斜面，并在斜面上放置一个滑块。然后，我们可以通过斜面上的刻度尺来测量滑块的位移，以及通过计时器来测量滑块在斜面上的运动时间。接下来，我们可以利用位移和时间的数据来计算滑块的平均速度，进而求得滑块的加速度。
在实验过程中，我们可以通过改变滑块所受的外力（如斜面的
倾角、斜面上的摩擦力等），来观察滑块的加速度的变化。通过实
验数据的分析，我们可以验证牛顿第二定律的成立，当施加在滑块
上的外力增加时，滑块的加速度也会增加；而当滑块的质量增加时，其加速度则会减小，符合F=ma的数学关系。
除了斜面上的滑块实验，还有许多其他实验也可以用来验证牛
顿第二定律，比如通过拉力计实验、通过弹簧测力计实验等。这些
实验都为我们提供了丰富的实验数据，从而验证了牛顿第二定律在
广东省高考考纲要求的【物理】实验整理汇总
高考要求的学生实验（13个）考点编制
1、会正确使用的仪器：（读数时注意：量程，最小刻度，是否估读）
刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器（千分尺）、天平、秒表、打点计时器、弹簧秤、电流表（A mA μA）、电压表、多用电表（“Ω”档使用）、滑动变阻器和电阻箱。
以上各表中不需估读的是：
2、①选电学实验仪器的基本原则：
安全：不超量程，不超额定值
准确：电表——不超量程的情况下尽量使用小量程。
方便：分压、限流电路中滑动变阻器的选择
②电路的设计考虑：
控制电路“分压、限流”；测量电路“电流表内、外接”
测量仪器的选择：电表和滑动变阻器；电表量程的选择（估算）
③电学实验操作：注意滑动变阻器的位置，闭合电键时应输出低电压、小电流（分压电路如何，限流电路如何）；注意连线
3、容易丢失的实验步骤
验证牛顿第二定律实验中的平衡摩擦力；验证动量守恒实验中要测两小球质量；
验证机械能守恒定律实验中选用第一、二点距离接近2mm的纸带，不用测m；
多用电表的欧姆档测量“先换档，后调零”，测量完毕将选择开关置于空档或交流电压最高档；数据处理时多次测量取平均值。
4、理解限制条件的意义
验证牛顿第二定律实验中m<
碰撞中的动量守恒实验中m1>m2；这是因为：
5、分析几个实验的误差
验证牛顿第二定律实验中图线不过原点或弯曲的原因：
伏安法测电阻电流表内外接引起的误差原因：
用电流表和电压表测电池的电动势和内电阻两种电路的误差原因：
实验一：研究匀变速直线运动测定匀变速直线运动的加速度（含练习使用打点计时器）[实验目的] 1．练习使用打点计时器，学习利用打上点的纸带研究物体的运动。
牛顿第二定律实验为何m远小于M？
牛顿第二定律实验为何m远小于M？
在学习高中物理的时候往往会遇到很多关于物理问题，上课觉着什幺都懂了，可等到做题目时又无从下手。以至于对于一些意志薄弱、学习方法不对的同学就很难再坚持下来。过早的对物理没了兴趣，伤害了到高中的学习信心。收集整理下面的这几个问题，是一些同学们的学习疑问，小编做一个统一的回复，有同样问题的同学，可以仔细看一下。【问：牛顿第二定律实验为何m远小于m？】答：验证加速度和合外力关系的实验（牛顿第二定律实验）中，要求砝码和托盘总质量m要远远小于小车的质量m。这是因为托盘和砝码在运动中也有加速度，这就导致，其重力并没有完全充当小车运动的合外力，还有一部分，被自己的加速给消耗掉了。【问：法拉第电磁感应定律内容与公式是什幺？】答：法拉第电磁感应定律揭示了磁通量与电动势之间的关系，其内容：闭合线圈内磁通量单位时间内的变化量等于电动势的大小。对应的公式是e=△Φ/△t；我们常用的公式e=blv，是上述定义式的特殊推导，指的是引起磁通量变化的是导体棒的切割运动，是法拉第电磁感应定律的一种特殊情况。【问：什幺是平衡状态？】答：同学们可以从力、运动这两个角度来理解平衡状态。从力的方面来看，就是受力平衡的状态；从物体的运动情况分析，处于平衡态的物体静止或做匀速直线运动。【问：抛体运动是什幺运动模式？】答：以一定的速度v0将物体抛出，在空气阻力可以忽略的情况下，物体只受重力mg作用的运动，将这一类的运动叫做抛体运动。抛体运动可以按照初速度的不同分为平抛运动（初速度v0方向是水平的）、斜抛运动（初速度方向与水平方向和竖直方向成非0角）以及竖直上抛（初速度竖直）运动。【问：如何处理复杂的多过程问题？】答：观察每一个过程特征和寻找过程之间的联系是求解多过程问题的两个关键。分析过程特征，
基于“验证牛顿第二定律的装置”在不同实验中的M与m 关系浅析
基于“验证牛顿第二定律的装置”在不同实验中的M与m 关系浅析
作者：刘宏增邱国莉
来源：《读写算》2013年第38期
原题：2013年福建高考物理的第19题：
在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中（装置如下图1）：
①下列说法哪一项是正确的。（填选项前字母）
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差，应使钩码质量远大于小车质量
C实验时，应使小车靠近打点计时器由静止释放
参考解析：平衡摩擦力时，把小车放在木板上，匀速运动即可，A错误；实验中钩码的重力近似等于小车的合外力，则需要钩码的质量远小于小车的质量，B错误；实验时，小车靠近打点计时器释放，C正确。
其中对于B选项的解析，本人认为欠妥。因为本高考试题的题干略有瑕疵：“探究恒力做功与小车动能改变的关系”和“探究恒力做功与系统（小车和钩码）动能改变的关系”，题意中并没有交代清楚，这无形中也是一个难点（尽管这并不影响本高考题答案的选取）。那么究竟所挂钩码的质量m和小车的质量M到底应该具有什么样的关系呢？下面就本实验装置所做的实验分析如下：
要求钩码质量m远小于小车质量M：M>>m
例1，某探究学习小组的同学欲探究恒力做功与小车动能变化的关系，他们在实验室组装了一套如图所示的装置.他们找到的实验器材还有：打点计时器所用的学生电源一台、天平、刻度尺、导线、复写纸、纸带、钩码若干.将小车连接上纸带，用细线通过滑轮挂上小钩码.
某同学的实验步骤如下：用天平称量小车的质量M和钩码总质量m.让钩码带动小车加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距，分别算出这两点的速度.
“验证牛顿第二定律”实验的科学方法
“验证牛顿第二定律”实验的科学方法
在高中物理教学中，在传授物理知识的同时应让学生初步领会研究问题的科学方法，他们认识到学习科学方法的重要意义，这有利于培养学生科学的思维品质，提高他们分析问题解决问题的能力。
“验证牛顿第二定律”是中学物理实验教学中最为重要的实验之一，这不仅是因为该实验的难度大，复杂程度高，更为重要的是在这个实验中渗透了多种研究物理问题的科学方法。本文主要论述“验证牛顿第二定律”实验设计的科学方法。
一、实验条件设计中的科学方法——控制变量法
“验证牛顿第二定律”实验所研究的是物体运动的加速度a与物体所受外力F的关系，物体运动的加速度a与物体的质量m的关系，即a、F、m间的关系。由于加速度a随力F、物体的质量m的变化而同时发生变化，所以它们间的关系难以确定，实验中为了研究三者的关系采用了控制变量法。
所谓控制变量法，就是将具有某种相互联系的三个或多个物理量中的一个或几个加以控制，使之保持不变，研究另外两个物理量之间的关系；此后再控制另一个物理量，使
之保持不变，研究剩余的两个物理量间的关系。例如研究、之间的关系，研究a、F、m之间的关系，研究之间的关系等都用到这种方法。
在“验证牛顿第二定律”实验中，在研究、F、m之间的关系时，先控制物体的质量m不变，改变力F的大小，研究a与F的定量关系。得出物体的质量m一定时，物体运动的加速度a与物体所受的合外力F成正比；再控制物体所受的外力F不变，改变物体的质量m，研究a与m的定量关系。得出物体所受的合外力F一定时，物体运动的加速度a与物体的质量m成反比；最后将二者加以归纳综合，得出a、F、m三者之间的定量关系，即物体运动的加速度a与物体所受的合外力F成正比，与物体的质量m成反比。
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在“验证牛顿第二定律”实验中为什么要求M >> m
在“验证牛顿第二定律”实验中，研究加速度与力的关系时得到如图所示的图像，试分析其原因。
探究加速度的实验中为什么小车及其中砝码的质量要远大于托盘及其中砝码的质量
错误解法：mg-T=ma
T=Ma 代入上式
mg-Ma=ma
化简a=〔m/（M+m）〕g
因此要使〔〕中的式子接近于1
分子分母同除以m，所以M不应该远小于m嘛！
。
【分析】在做a - F关系实验时，用托盘及其中砝码重力mg代替了小车所受的拉力F，如图所示。事实上，托盘及其中砝码的重力mg与小车所受的拉力F是不相等的。这是产生实验系统误差的原因，为此，必须根据牛顿第二定律分析mg和F在产生加速度问题上存在的差别。
由图像经过原点知，小车所受的摩擦力已被平衡。设小车实际加速度为a，由牛顿第二定律可得：mg=（m+M）a，即a=mg/（M+m）
若视F = mg，设这种情况下小车的加速度为a′，则a′= mg/M。
在本实验中，M保持不变，a'与mg（F）成正比，而实际加速度a与mg成非线性关系，且m越大，图像斜率越小。理想情况下，加速度a与实际加速度a差值为△a=mg/M-mg/（M+m）=m²g/[M（M+m）]=g/[M（M/m²+1/m）]
上式可见，m取不同值，△a不同，m越大，△a越大，当M >> m时，a≈a'，△a→0，这就是要求该实验必须满足M >> m的原因所在。
本题误差是由于当托盘及其中砝码质量较大时，不能很好满足M >> m造成的。
【点评】本实验的误差来源：因原理不完善引起的误差，用托盘及其中砝码的总重力mg代替小车的拉力，而实际小车所受的拉力要小于托盘及其中砝码的总重力，这个托盘及其中砝码的总质量越接近小车和砝码的总质量，误差越大，反之托盘及其中砝码的总质量越小于小车和砝码的总质量，由此引起的误差就越小。因此满足托盘及其中砝码的总质量m 远小于小车和砝码的总质量M的目的就是为了减小因实验原理不完善而引起的误差。此误差可因为M >> m而减小，但不可能消去此误差。