摘 要：對于傳統(tǒng)的探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實驗，認(rèn)為砝碼與砝碼盤的總重力就是小車所受到的拉力大小，其實是一種近似，隨著砝碼的增加這種誤差會增加。采用多力平衡的方法，巧妙測出小車所受的拉力，減小誤差，從而提高實驗精度。

關(guān)鍵詞：加速度；合外力；改進(jìn)與創(chuàng)新

牛頓第二定律是高中階段最重要的定律。因為牛頓第二定律稍作推導(dǎo)可以得到動量定理，若物體或者系統(tǒng)的合外力為零進(jìn)而推導(dǎo)物體或系統(tǒng)的動量是守恒的，應(yīng)用牛頓第二定律結(jié)合一定的物理情景還可以推導(dǎo)出動能定理。而動能定理、動量定理、動量守恒定律都是高中階段最重要的定理和定律。課本上傳統(tǒng)的實驗存在較大的誤差。筆者將結(jié)合自己多年的教學(xué)經(jīng)驗，通過改進(jìn)實驗從而減小誤差，使之更好地服務(wù)于教學(xué)，因此對探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗的改進(jìn)和創(chuàng)新有著重要的意義。

在探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中，涉及其中的需要測量的物理量有合外力、質(zhì)量、加速度。其中小車的質(zhì)量是用托盤天平很容易測量的。加速度，可以用打點計時器打出的紙帶進(jìn)行研究測出，還可以用兩個光電計時器輔助測出。最難的是力的測量，目前人教版提供了兩種參考案例。這兩種案例的合力都認(rèn)為砝碼盤和砝碼的重力就是小車所受到的合外力。這是一種近似，隨著砝碼的增加這種誤差會越來越大。

改進(jìn)方案：

1.實驗裝置如圖1所示，一端系在滑塊上的細(xì)繩通過轉(zhuǎn)軸光滑的輕質(zhì)滑輪掛上鉤碼，墊塊將長木板固定有定滑輪的一端支起一定的高度，直至輕推滑塊后，滑塊沿長木板向下做勻速直線運動。（由紙帶上點跡的分布來判斷小車是做否勻速直線運動）

2.保持長木板的傾角不變，取下細(xì)繩和鉤碼，讓滑塊沿長木板向下做勻加速直線運動。

3.滑塊做勻速直線運動時，打點計時器在紙帶上所打出點的分布應(yīng)該是先均與后越來越疏。

4.根據(jù)紙帶測量如圖2所示。

5.鉤碼質(zhì)量為m滑塊在勻加速下滑過程中所受的合外力大小等于鉤碼的重力大小。

一物體受到幾個力處于平衡狀態(tài)，若撤去某個力F，則該物體所受到的合外力變?yōu)?F，從A到B的過程中，物體所受到的合力為鉤碼的重力。這樣很好地解決了力的測量這一難題。加速度的測量用打點計時器在紙帶上打出的點跡分析得出，也可以用光電計時器輔助測出。再結(jié)合控制變量法，分別探究加速度與力，加速度與質(zhì)量的關(guān)系。

關(guān)于探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗的設(shè)計中，有的利用光電計時器來代替打點計時器來測加速度，也有的用力的傳感器來代替彈簧測力計來測量合外力，這些做法從某種程度上是可以減小實驗誤差。但是由于儀器相對復(fù)雜昂貴，只有條件較好的學(xué)校才有。用最常規(guī)的器材結(jié)合所學(xué)的物理知識對實驗進(jìn)行改進(jìn)與創(chuàng)新不但可以激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的熱情，而且還可以豐富自己的實驗教學(xué)，從而達(dá)到提高教學(xué)效果的目的。