毕 强

（城固县水磨中学 陕西 汉中 723200）

在人教版《高中物理·必修1》［1］的历次版本中都对牛顿第二定律验证性实验进行了详尽的定性探究，并给出了一个案例.在此，笔者将该实验进行了改进设计，可以定性并且定量研究牛顿第二定律F＝ma的关系，也略有新意，期望能够得到同行的批评指正.

知识储备：三角函数，力的分解与合成，滑动摩擦力，初速度为零的匀加速直线运动的加速度实验求解方法.

图1 木块及测力计

图2 实验装置主要部分

实验装置：可改变质量的木块，方便读数的条形弹簧测力计，如图1（或圆筒型弹簧测力计、电子测力计）.带标尺和底端滑轮的可调角度的斜面，可调速小马达，马达固定支架，细棉线若干，马达及控制电路如图2.打点记时器或频闪照相设备，托盘天平（未画出）.

实验设计原理：将木块、测力计用细线按如图2装置连好.细线一端按转动方向紧密缠绕于调速马达转轴上，并将马达及控制电路连接好.根据实验物体间的动摩擦因数（表1）及公式μ＝tanθ，确定角θ并调节好斜面的倾角θ，可保证马达转动时通过细线提供的是一个恒力F（恒力见证明）.力F的大小由马达转速决定，由弹簧测力计直接读出.由运动学公式

可知，在打点计时器或频闪照相的时间相等的情况下，s正比于a.由

可知，只要利用纸带或频闪照片测出s就可准确求得加速度a.在不需要准确求得加速度的情况下，测量出路程s，就可以大致知道加速度的比值.木块及载重的质量m可……