(11) 则验证了F不变的情况下,a与m成反比。还可以利用上述a和m数据作a~关系图,若为直线,则可验证式(10),即a与m成反比。如果式(8)和式(10)均被验证,则式(7)即式(5)得到验证,也就是说,验证了牛顿第二定律。4.判定实验与理论是否相符根据实验数据,计算加速度a实验值的不确定度和理论值的不确定度,如果式(12)成立, (12) 则说明实验验证了理论;否则,实验不能验证理论,应查出原因。式(12)中的就是允许的实验最大误差可能范围。三、实验器材气垫导轨、光电计时系统、滑块、砝码、质量块(铁块)等。四、实验内容1.调节气垫导轨和光电计时系统调整气垫导轨水平,达到细调水平要求,即滑块往返一次。调整光电计时系统处于正常工作状态。具体调节方法请参阅附录一和附录二。2.验证物体系统总质量不变时加速度与合外力成正比保证物体系统总质量不变,逐步增加砝码盘中砝码的质量,改变外力5次。每一外力下分别记录滑块经过两个光电门的时间和,重复测量6次。3.验证物体系统所受合外力不变时加速度与总质量成反比保持砝码盘部分的质量不变,即合外力不变,在滑块上逐步增加质量块,改变物体系统总质量5次。每一总质量下分别记录滑块经过两个光电门的时间和,重复测量6次。五、实验数据六、结论根据数据处理结果,可以认为:在误差的范围内,试验与牛顿第二定律相符,即加速度与合外力成正比,与质量成反比。试验分析:试验误差主要来源与以下几个方面:导轨未完全调水平;空气阻力的影响,细线、滑轮运动阻力的影响;气流波动的影响;本地重力加速度取值的影响;砝码的质量误差。空气等各种阻力对试验的影响是非常重要的。因为空气阻力一般与速度的二次方成正比,所以实验中拉力不能太大,否则加速度大,速度增加快,空气阻力增加也快;但拉力也不能过小,否则很小的阻力也会对试验结果产生较大的影响。
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