《用三线摆法测定物体的转动惯量》简明实验报告高等教育试题_生活休闲-家居装修.pdf

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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：将水准仪置于下盘任

2、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：将待测圆环置于下盘上，注意使两者中心重合

3、，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 cm 3 3 H0=54.60 士 0.05 cm,下盘质量 m=499.68 士 0.10 g 待测圆环质量 m=192.260 士 0.020 g 累

4、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|1 71.68 1 74.28 2 72.06 2 74.16 3 71.88 3 74.15 4 71.65 4 74.22 5 71.62 5 74.13 平均 71.78 平均 74.19 周期%=1.44 0.01 s T 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(cm 1 6.702 12.388 11.996 11.300 2 6.702 12.360 12.000 11.296

5、 3 6.706 12.390 12.000 11.300 4 6.700 12.386 11.996 11.262 5 6.706 12.390 12.016 11.302 平均 6.703 士 _ 12.383 12.002 士 11.292 士 卜 0.002 0.002 0.002 0.002 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，对记录的周期有影响。4、H0为平衡

6、时上下盘间的垂直距离，当下盘加上了待测物体后，距离变 成了 H。在计算的过程中我们仍然有 H0的值来近世H,对计算结果有一定的 测量周期运动的周期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学会定量的分析误差和讨论实验结果二实验仪器型三线摆转动惯量测定仪米尺游标卡尺水平仪小纸片胶带物理天平砝码块各种形状的待铁块三且垂直于环面轴的转动惯量用三线摆验证平行轴定理实验步骤要点如下调整下水平将水准仪置于下任意两悬线之间调整小圆上的三个旋钮改变三悬线的长度直至下水平测量空绕中心轴转动的运动周期设定计时次数方法为按置数键后晃动注意扭摆的转角控制在左右摆动数次后按测试仪上的执行键光电门开始计

7、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测出待测圆影响,测量周期运动的周期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学会定量的分析误差和讨论实验结果二实验仪器型三线摆转动惯量测定仪米尺游标卡尺水平仪小纸片胶带物理天平砝码块各种形状的待铁块三且垂直于环面轴的转动惯量用三线摆验证平行轴定理实验步骤要点如下调整下水平将水准仪置于下任意两悬线之间调整小圆上的三个旋钮改变三悬线的长度直至下水平测量空绕中心轴转动的运动周期设定计时次数方法为按置数键后晃动注意扭摆的转角控制在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测出待测圆