牛顿第二定律是力学的核心，在物理学中占有非常重要的地位，是物理学大厦的根基。牛顿第二定律明确了加速度与力、质量的关系，在新课程标准下对这三个物理量的关系的理解尤为重要，重要的是探究的过程而不是结论，所以教材安排的是探究实验而不是验证实验。就是要让学生在探究中体会，在探究中感悟，正是新课程标准的三维目标的体现。
方案一
1、实验装置
“双层导轨”(双层导轨一个、小车两个、沙桶、细线)
2、实验原理
小车在外力作用下从静止开始做匀加速运动，如果时间相同则位移与加速度成正比。因此只需要通过控制变量法先控制小车质量相同，寻找加速度与力的关系，再控制外力相同，寻找加速度与质量的关系即可。小车的质量控制可以用两个相同的小车，在上面放重物即可。外力可以用不同的钩码数量来控制。
3、实验步骤
(1)安装好实验装置。
(2)先保持小车质量相同，其中一个小车的拉力是另外一个的两倍。
(3)按下弹簧按钮，同时释放两小车。
(4)松下弹簧按钮，弹簧按钮回位同时制动两小车。
(5)分别量出两小车的位移，位移比就是加速度之比。
(6)比较两车的加速度之比和力之比，就可以得出相应的结论。
(7)再保持两车外力相同，小车质量不同重复上述实验。
4、注意事项
本实验的关键在于弹簧按钮能否立即夹住小车，所以实验时要检查其力度。还有就是拉力其实不等于钩码的重力，但是又不能告诉学生，所以要求小车尽量重些，拉力尽量小些。
5、评价
本实验容易操作而且数据处理简单，但是精确度不高，误差较大，只是定性的比较，所以只作为一种可行方案加以介绍。
方案二
1、实验装置：“打点计时器”(打点计时器、小车、沙桶、纸带、细线、电源等)
2、实验原理
控制小车质量不变，直接用打点计时器测出小车位移从而算出加速度，用天平称的沙桶总质量从而算出拉力，直接寻找加速度与拉力的关系。同理控制拉力不变改变小车的质量寻找加速度与质量的关系。
3、实验步骤
(1)平衡摩擦力。
(2)按图装好实验装置，先保持小车质量一定。
(3)开启打点计时器，释放下车，得到纸带。
(4)通过纸带算出加速度，寻找加速度与拉力的关系。
(5)再保持拉力不变，改变小车质量，得到纸带。
(6)通过纸带算出加速度，寻找加速度与质量的关系。
4、注意事项
(1)平衡摩擦力时要多试几次，确保摩擦力被平衡。
(2)沙和沙桶的质量要远小于小车的质量。
5、评价
本实验比较精确，误差主要来源于摩擦和系统误差，摩擦力可以用重力去平衡，只要沙和桶的质量远小于小车质量就可以大大减小系统误差。所以本方案比较常用，可以用来作为分组实验。
方案三
1、实验装置：“气垫导轨”(气垫导轨、滑块、沙桶、细线等)
2、实验原理
实验原理与方案二相同，只是求加速度的方法不同，这里用气垫导轨代替打点计时器，直接由光电门读出速度，然后根据时间差求加速度。
3、实验步骤
(1)按装好实验器材。
(2)气垫导轨调整水平。
(3)先控制滑块质量一定，改变沙和沙桶的质量进行实验。
(4)算出加速度，寻找加速度与拉力的关系。
(5)再保持拉力不变，改变滑块质量进行实验。
(6)算出加速度，寻找加速度与质量的关系。
4、注意事项
(1)导轨一定要调节水平，细线与导轨平行。
(2)遮光条的宽度不要太宽。
(3)沙和沙桶的质量要远小于滑块的质量。
6、评价
本方案更加精确，而且操作简单，但是不同的学校实验室条件不同，条件好的可以作为分组实验，条件差的可以作为演示实验，也可以用视频展示。
探究加速度与力、质量的关系的方案还有很多，但是这三种比较典型，具有一定的代表性。总之，要让学生自己设计探究方案，完成探究。不同的方案都可以，重要的是掌握研究问题的方法，增强自主学习的能力，培养创新精神。
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