現行中學物理課本中介紹的實驗方法誤差太大牛頓第二定律的驗證實驗分三步：第一步是證明物體在恒力作用下做勻變速運動；第二步是證明物體的質量不變時，其加速度跟合外力成正比；第三步是證明力不變時，物體的加速度跟其質量成反比。通過實際教學發現，現行中學物理課本中介紹的實驗方法在教學中存在兩大問題：一是整理實驗數據花費的時間太多；二是實驗的結果不能很好地、正確地表述牛頓第二定律，現就誤差的原因分析如下：
如圖12所示，當滑塊配重後M=480g，取m=20g、l=0005m。根據牛頓第二定律理應有：
a=mM+mg=0392m/s2但是在實驗中卻不能得到此結論。例如，讓滑塊的起始位置不變，第一個光電門的位置不動，第二個光電門B分別選取離滑塊靜止的位置為s′=06m，s″=07m。理論上可以算出滑塊通過第二個光電門B的速度分別為：
v′t=0685m/sv′t=0740m/s但是實驗結果卻是v″t=v″t。因為t′=lv′t=00073st″=lv″t=00067s由於我們的計時器隻能顯示到毫秒，所以光電門B的位置移動達10厘米後計時器顯示的數字都是7毫秒。即有：v′t=v″t。而這時滑塊通過兩光電門的總時間卻又明顯不同了，導致兩次實驗測得的速度的值不等，而錯誤的得出滑塊不是做勻加速運動。
由此可見，在目前配置的教學儀器的情況下，不宜按書中介紹的方法做牛頓第二定律的驗證實驗。
實驗的改進方法
(1)物體在恒力作用下，做勻變速運動的實驗改進。
在學習牛頓第二定律之前，學生們已經掌握了勻變速運動的有關知識。其中有這樣一條結論：當物體做初速度為零的勻變速直線運動時，若用s1代表物體在前一個△T秒內的位移、s2代表物體在前二個△T秒內的位移、則有s1∶s2∶s3∶s4∶…=(△T)2∶(2△T)2∶(3△T)2∶(4△T)2∶…=1∶4∶9∶16∶…這樣，驗證滑塊在恒力作用下是否做勻變速運動。隻需做到兩點：第一是讓兩光電門的距離按1∶4∶9∶16增加，比如按5cm、20cm、45cm、80cm增加；第二是讓滑塊上的擋光條盡量靠近光電門A。再分別測出滑塊經過5cm、20cm、45cm、80cm所用的時間t1、t2、t3和t4。
通過多次教學實驗表明：t21∶t22∶t23∶t24=1∶4∶9∶16這一等式能很好地滿足。就是說：物體在恒力作用下是做勻變速直線運動。學生對這一重要且基本的觀點就在簡單、快速、準確的情況下接受下來了。
(2)物體的加速度跟合外力成正比、跟物體的質量成反比實驗的改進。
既然滑塊在導軌上做勻變速直線運動，所以在驗證牛頓第二定律時可做如下改進。
讓擋光條盡可能地靠近光電門A，這時滑塊在兩光電門之間的運動可視為初速度為零的勻變速直線運動。因而有：s=12at2，取s=05m，則a=1t2。
這就是說當力和質量成倍改變時，隻要測出滑塊在兩光電門之間運動的總時間，很快地就能求出加速度a。計算結果表明，加速度a也在成倍改變，結果非常理想。
以上這些改進，經過我們的多次實驗表明，改進後的實驗思路清楚、節省時間且能很好地證明牛頓第二定律的正確性。不妨可以一試。