《用三线摆法测定物体的转动惯量》简明实验报告

1、用三线摆法测定物体的转动惯量的示范报告一、教学目的 ：1、学会用三线摆测定物体圆环的转动惯量；2、学会用累积放大法测量周期运动的周期；4 、学习运用表格法处理原始数据，进一步学习和巩固完整地表示测量结果；5 、学会定量的分析误差和讨论实验结果。二、实验仪器：1. FB210型三线摆转动惯量测定仪2米尺、游标卡尺、水平仪、小纸片、胶带3 .物理天平、砝码块、各种形状的待铁块三、实验原理 通过长度、质量和时间的测量，便可求出刚体绕某轴的转动惯量。四、实验内容1 .用三线摆测定圆环对通过其质心且垂直于环面轴的转动惯量。2. 用三线摆验证平行轴定理。实验步骤要点如下：(1) 调整下盘水平：将水准仪置于

2、下盘任意两悬线之间，调整小圆盘 上的三个旋钮，改变三悬线的长度，直至下盘水平。(2) 测量空盘绕中心轴OO转动的运动周期T °:设定计时次数，方法 为按“置数”键后，再按“下调”或“上调”键至所需的次数，再按“置 数”键确定。轻轻转动上盘，带动下盘转动，这样可以避免三线摆在作扭摆 运动时发生晃动。注意扭摆的转角控制在 5o 左右，摆动数次后，按测试仪 上的“执行”键，光电门开始计数(灯闪)到给定的次数后，灯停止闪烁， 此时测试仪显示的计数为总的时间 , 从而摆动周期为总时间除以摆动次数。 进行下一次测量时，测试仪先按“返回”键。(3) 测出待测圆环与下盘共同转动的周期 Ti：将待测圆

3、环置于下盘上，注意使两者中心重合，按同样的方法测出它们一起运动的周期T 1。(4) 测出上下圆盘三悬点之间的距离 a和b,然后算出悬点到中心的距 离r和R (等边三角形外接圆半径)(5) 其它物理量的测量：用米尺测出两圆盘之间的垂直距离 H0和放置 两小圆柱体小孔间距2x；用游标卡尺测出待测圆环的内、外直径 2R、2R。(6) 用物理天平测量圆环的质量。五、实验数据记录与处理：1 .实验数据记录r _2a 3.870 士 0.002 cm , r _2b 7.150 士 0.002 cm33H0 = 54.60士 0.05 cm , 下盘质量 m =499.68 士 0.10 g待测圆环质量

4、m =192.260 士 0.020 g累积法测周期数据记录参考表格摆动 50次 所需 时间50T(s)下盘下盘加圆环|171.68174.28272.06274.16371.88374.15471.65474.22571.62574.13平均71.78平均74.19周期%=1.44 0.01 sT 1= 1.48 士 0.01 s有关长度多次测量数据记录参考表项目 次数上盘悬孔 间距a(cm下盘悬孔 间距b(cm待测圆环外直径2R(cm内直径2R(cm16.70212.38811.99611.30026.70212.36012.00011.29636.70612.39012.00011.30046.70012.38611.99611.26256.70612.39012.01611.302平均6.703 士 _12.38312.002 士11.292 士卜0.0020.0020.0020.002六、结果讨论与误差分析:1、游标卡尺的正确使用强调测量杆与钻台将碰到时，正确读数。用完后,测量杆和测量砧之间要松开一段距离。2、要正确的使用水准仪，尽量使得下盘调节水平。3、测量时间时，应该在下盘通过平衡位置时开始记数，在实验中对对平衡位置的判断存在一个误差，对记录的周期有影