3 实验:研究平抛运动[学习目标] 1.学会用实验的方法描绘平抛运动的轨迹.2.会判断平抛运动的轨迹是不是抛物线.3.会根据平抛运动的轨迹计算平抛运动的初速度.4.掌握描迹法、频闪照相法等探究实验的常用方法.一、描绘平抛运动的轨迹1.实验原理用描迹法(或喷水法或频闪照相法)得到物体平抛运动的轨迹.2.实验器材斜槽、小球、方木板、图钉、刻度尺、铅垂线、铅笔、白纸、铁架台.3.实验步骤(1)按图 1 甲所示安装实验装置,使斜槽末端水平(小球在斜槽末端点恰好静止).图 1(2)以水平槽末端端口上小球球心在木板上的投影点为坐标原点 O,过 O 点画出竖直的 y 轴和水平的 x 轴.(3)使小球从斜槽上同一位置由静止滚下,把笔尖放在小球可能经过的位置上,如果小球运动中碰到笔尖,就用铅笔在该位置画上一点.用同样方法,在小球运动路线上描下若干点.(4)将白纸从木板上取下,从 O 点开始通过画出的若干点描出一条平滑的曲线,如图乙所示.4.注意事项(1)实验中必须调整斜槽末端的切线水平(将小球放在斜槽末端水平部分,若小球静止,则斜槽末端水平).(2)方木板必须处于竖直平面内,固定时要用铅垂线检查坐标纸竖线是否竖直.(3)小球每次必须从斜槽上同一位置由静止释放.(4)坐标原点不是槽口的端点,应是小球出槽口时球心在木板上的投影点.(5)小球开始滚下的位置高度要适中,以使小球做平抛运动的轨迹由白纸的左上角一直到达右下角为宜.二、数据处理1.判断平抛运动的轨迹是不是抛物线方法一 公式法(1)原理:若平抛运动的轨迹是抛物线,则当以抛出点为坐标原点,建立直角坐标系后,轨迹上各点的坐标应具有 y=ax 2 的关系,而且同一轨迹 a 是一个特定的值.(2)验证方法用刻度尺测量几个点的 x、y 两个坐标,分别代入 y=ax2中求出常量 a,看计算得到的 a 值在误差允许的范围内是否是一个常数.方法二 图象法建立 y-x2坐标系,根据所测量的各个点的 x、y 坐标值分别计算出对应的 y 值和 x2值,在 y-x2坐标系中描点,连接各点看是否在一条直线上,并求出该直线的斜率即为 a 值.2.计算初速度在小球平抛运动轨迹上任取一点,用刻度尺(三角板)测出它们的坐标(x,y),利用公式 y=gt2和 x=v0t,求出小球做平抛运动的初速度 v0(g 已知),多求几个点然后求出 v0的平均值.一、平抛运动实验的原理与实验操作例 1 在“研究平抛运动”实验中.(1)图 2 是横挡条卡住平抛小球,用铅笔标注小球最高点,确定平抛运动轨迹的方法,坐标原点...