大学物理实验三线摆测量物体的转动惯量.ppt

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1、大学物理实验,实验报告二,第一阶段实验项目,一、弹簧振子振动周期的测量 二、用三线摆测量物体的转动惯量,实验简介,实验原理,实验目的,实验内容,仪器及调整,实验数据,预习题,思考题,转动惯量 概念：是刚体转动惯性大小的量度 影响参数：质量、转轴、分布等 测量方法：三线摆法,【实验简介】,圆环的转动惯量为,？,圆柱的转动惯量为,绕自轴旋转,掌握三线摆测定物体转动惯量的方法 学会用累积放大法测量周期运动的周期 验证平行轴定理,【实验目的】,【实验原理】,上下盘间距,放入待测物后的周期,下盘质量,验证公式，假设：,设计实验？,待测物质量,悬点离各自中心距离,空盘周期,空盘转动惯量,1、待测物体绕中心

2、轴的转动惯量,2.用三线摆法验证平行轴定理,实验时将质量均为，形状和质量 分布完全相同的两个圆柱体对称地放置在下圆盘上，得到两个柱体对中心转轴的转动惯量:,圆柱体理论公式：,比较Ix与2Ix的大小，验证平行轴定理。,【实验设备】,三线摆实验仪、圆环、圆柱体两个、水准仪、米尺、游标卡尺,1）测量圆环对通过其质心且垂直于环面轴的的转动惯量 2）测量圆柱转动惯量，验证平行轴定理,【实验内容】,1.数据记录 自拟数据记录表格，用秒表测量下盘摆动累积30至50次的时间的数据记录。 （1）圆环与下盘共同转动的周期的测量数据记录。 （2）二小圆柱体（对称放置）与下盘共同转动的周期测量数据记录 （3）其它物理

3、量： 上下圆盘三悬点之间的距离a和b，两圆盘之间的距离H0和放置两小圆柱体的小孔间距2x，待测圆环的内、外径2R1、2R2 和小圆柱体的直径2Rx,【实验数据】,（1）求出待测圆环绕中心轴的转动惯量，并与理论值计算值比较，求相对误差并进行讨论。 （2）求出圆柱体绕自身轴的转动惯量，并与理论计算值比较，验证平行轴定理。,2、数据处理,实验有关数据,g(重力加速度)= 9.793 m/s2 m0（圆盘） = 1182 g m1（圆环） = 380 g m21（圆柱）= 137 g m22（圆柱）= 137 g x(两圆柱离中心距离)= 4.50 cm,数据表格,表1 待测刚体的有关尺寸的数据表,表2 待测刚体的摆动周期的数据表（35次）,【 预习思考题】 1用三线摆测刚体转动惯量时，为什么必须保持下盘水平？ 2在测量过程中，如下盘出现晃动，对周期有测量有影响吗？如有影响，应如何避免之？ 3三线摆放上待测物后，其摆动周期是否一定比空盘的转动周期大？为什么？ 4测量圆环的转动惯量时，若圆环的转轴与下盘转轴不重合，对实验结果有何影响？,预习报告内容,（1）实验名称 （2）实验目的 （3）实验原理 主要原理公式及简要说明（主要是公式的适用条件，以及如何在实验过程中得以保证）（不得抄书）；画好必要的原理图等。 （4）实验仪器 （5）预习思考题回答 （6）实验数据表格,