用電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器研究加速度與力及質(zhì)量關(guān)系注意的問題

　　1．平衡摩擦力和保證m>>m1是減小本實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)誤差的關(guān)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(zhì)量的實(shí)驗(yàn)中不需再調(diào)。這是因?yàn)槟Σ亮�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(zhǎng)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(hào)砂紙打磨一下即可。調(diào)勻速時(shí)，先進(jìn)行目測(cè)，最后應(yīng)打一條紙帶觀察，看是否調(diào)到勻速了。為了保證m>>m1，小車質(zhì)量應(yīng)足夠大。如果所用小車質(zhì)量較小，可在小車內(nèi)裝一些砝碼以增加總質(zhì)量。在精確度要求不太高時(shí)，砂桶總質(zhì)量最大不超過小車質(zhì)量的5%。這時(shí)可在兩位有效數(shù)字的精度上驗(yàn)證定律。例如，小車質(zhì)量為200克，則砂桶最大不超過10克。若需砂桶質(zhì)量調(diào)節(jié)范圍大一些，則應(yīng)增大小車質(zhì)量。

　　2．本實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)處理主要是用打點(diǎn)紙帶測(cè)算加速度。其注意事項(xiàng)和測(cè)算方法與“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)相同。例如，也可以用速度－時(shí)間圖象求加速度。

　　3．分析實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證牛頓第二定律時(shí)，可以用比例法驗(yàn)證：即看比值F1／a1，F(xiàn)2／a2，F(xiàn)3／a3……等在實(shí)驗(yàn)誤差范圍內(nèi)是否為同一恒量（等于小車質(zhì)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(yàn)證。由于是驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，可以預(yù)先讓學(xué)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(diǎn)。

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