实验四 验证牛顿运动定律1．实验目的(1)学会用控制变量法研究物理规律。
(2)探究加速度与力、质量的关系。
(3)掌握运用图象处理问题的方法。
2．实验原理用控制变量法探究加速度a 与力F 、质量M 的关系，可以先保持F 不变，研究a 和M 的关系，再保持M 不变，研究a 和F 的关系。
3．实验器材带定滑轮的长木板、低压交流电源、复写纸片和纸带、小车、小盘、电磁打点计时器、天平、砝码、刻度尺、导线。
4．实验步骤(1)测质量：用天平测出小车的质量M ，小盘和砝码的总质量m 。
(2)放长木板：按图把实验器材安装好，先不要把悬挂小盘的细绳系在车上。
(3)平衡摩擦力：在木板的一端下面垫一木块，移动木块的位置，直至小车拖着纸带在斜面上做匀速运动。
(4)打点：小盘绕过滑轮系于小车上，先接通电源后放开小车，打完点后切断电源，取下纸带。
(5)重复：保持小车的质量M 不变，改变砝码和小盘的质量m ，重复步骤(4)五次。
(6)求a ：在每条纸带上选取一段比较理想的部分，测加速度a 。
(7)作a F 的图象：若图象为一过原点的直线，证明加速度与力成正比。
(8)验证a ∝1M：保持砝码和小盘的质量m 不变，改变小车质量M ，重复步骤(4)和(6)，作a 1M图象，若图象为一过原点的直线，证明加速度与质量成反比。
5．注意事项(1)安装器材时，要调整滑轮的高度，使拴小车的细绳与木板平行。
(2)平衡摩擦力时，小车连着穿过打点计时器的纸带，但不要把悬挂小盘的细线系在小车上。
改变砝码的质量后，不需要重新平衡摩擦力。
(3)只有小车的质量远大于小盘和砝码的总质量，小盘和砝码的总重力才可视为小车受到的拉力。
(4)开始时小车应尽量靠近打点计时器，并应先接通电源，再放开小车，在小车到达滑轮前按住小车。
实验原理与操作本实验的难点是测量小车的合力，实验通过两个“替代”关系测量小车的合力，使小车合力的测量转化为对悬挂物重力的测量。
