三线摆实验报告

林一仙

一、实验目的

1、掌握水平调节与时间测量方法；

2、掌握三线摆测定物体转动惯量的方法；

3、掌握利用公式法测这定物体的转动惯量。

二、实验仪器

三线摆装置 电子秒表 卡尺 米尺 水平器

三、实验原理

1、三线摆法测定物体的转动惯量

机械能守恒定律：

mgh?12 I0?02

2?t T简谐振动： ???0sin

??d?2??02??cost dtTT

2??0； T通过平衡位置的瞬时角速度的大小为：?0?

1?2??0所以有：mgh?I0?2???T?2

根据图1可以得到：h?BC?BC!??BC?2??BC1?2 BC?BC1

?BC?2??AB?2??AC?2?l2??R?r?2

从图2可以看到：

根据余弦定律可得?A1C1??R2?r2?2Rrcos?0 2??

所以有：?BC1???A1B???A1C1??l2?R2?r2?2Rrcos?0 222??

整理后可得：

h?2Rr(1?cos?0) ?BC?BC1BC?BC14Rrsin2?0

??BC?BC1?2H；摆角很小时有：sin(0)?0 Rr?02所以：h? 2H

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《三线摆》实验报告

工程物理系工物22  方侨光  022041

一、实验原理

根据能量守恒定律或者刚体转动定律都可以推出下圆盘绕中心轴的转动惯量

其中，m₀为下圆盘的质量；r和R分别为上下悬点离各自圆盘中心的距离，本实验中就是上下圆盘的半径；H为平衡时上下圆盘间的垂直距离；T₀为下圆盘的摆动周期；g为重力加速度，为9.80m·s^-2。

将质量为m的待测刚体放在下圆盘上，并使它的质心位于中心轴上。测出此时的摆动周期T和上下圆盘之间的距离H₁，则待测刚体和下圆盘对中心轴的总转动惯量

待测刚体对中心轴的转动惯量

二、实验任务

1． 用三线摆测定下圆盘对中心轴的转动惯量和大钢球对其质心轴的转动惯量。要求测得的大刚球的转动惯量值与理论计算值之间的相对误差不大于5%。

2． 用三线摆验证平行轴定理。

三、实验步骤和数据记录

1． 估计测量周期时所需要的摆动次数。

各个数据的不确定度分别是：

要求

并且估测到（测10个周期）

于是得到

于是取n=100。

2． 下圆盘的质量m₀=79.58g

上圆盘的半径r=14.70㎜

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《三线摆》实验报告

一、    实验原理

根据能量守恒定律或者刚体转动定律都可以推出下圆盘绕中心轴的转动惯量

其中，m₀为下圆盘的质量；r和R分别为上下悬点离各自圆盘中心的距离，本实验中就是上下圆盘的半径；H为平衡时上下圆盘间的垂直距离；T₀为下圆盘的摆动周期；g为重力加速度，为9.80m·s^-2。

将质量为m的待测刚体放在下圆盘上，并使它的质心位于中心轴上。测出此时的摆动周期T和上下圆盘之间的距离H₁，则待测刚体和下圆盘对中心轴的总转动惯量

待测刚体对中心轴的转动惯量

二、    实验任务

1．      用三线摆测定下圆盘对中心轴的转动惯量和大钢球对其质心轴的转动惯量。要求测得的大刚球的转动惯量值与理论计算值之间的相对误差不大于5%。

2．      用三线摆验证平行轴定理。

三、    实验步骤和数据记录

1．      估计测量周期时所需要的摆动次数。

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三线摆法测刚体转动惯量实验报告

班级———组——  姓名————学号—————实验成绩———

——年——月——日 同组人—————实验台号——老师签名———

[实验目的]

[实验仪器]

[实验原理]

图1.  三线摆法测刚体转动惯量原理图

[数据表格]

表1. 圆盘转动惯量测试数据记录表

表2.  圆环转动惯量测试数据记录表

【数据处理】

1.    转动惯量的理论计算：

三线摆转动惯量的理论计算

J_盘

_J环

_{三线摆转动惯量的实验计算}

_J盘

_J环

 

2.    各直接测量量的不确定度的计算

3.    盘的不确定度的计算

4.    环的不确定度的计算

5.    转动惯量的理论值与实验值的百分比比较

[结果表达]

[分析讨论]

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三线摆实验报告

                               

一、实验目的

1、掌握水平调节与时间测量方法；

2、掌握三线摆测定物体转动惯量的方法；

3、掌握利用公式法测这定物体的转动惯量。

二、实验仪器

三线摆装置   电子秒表   卡尺   米尺    水平器

三、实验原理

1、三线摆法测定物体的转动惯量

圆盘：

若其上放置圆环，并且使其转轴与悬盘中心重合，重新测出摆动周期为T₁和H₁则：

圆环的转动惯量为：

I= I₁-I₀

2、公式法测定物体的转动惯量

圆环的转动惯量为：

四、实验内容

1、三线摆法测定圆环绕中心轴的转动惯量

a、用卡尺分别测定三线摆上下盘悬挂点间的距离a、b（三个边各测一次再平均）；

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《用三线摆法测定物体的转动惯量》的示范报告

竺江峰 20xx年3月18日

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 3．物理天平 三、实验原理

gRr

J?J1?J0?[(m?m0)T12?m0T02] 2

4?H

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0：

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5?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。

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三线摆实验报告

                                

一、实验目的

1、掌握水平调节与时间测量方法；

2、掌握三线摆测定物体转动惯量的方法；

3、掌握利用公式法测这定物体的转动惯量。

二、实验仪器

三线摆装置   电子秒表   卡尺   米尺    水平器

三、实验原理

1、三线摆法测定物体的转动惯量

机械能守恒定律：

简谐振动：

通过平衡位置的瞬时角速度的大小为：；

所以有：

根据图1可以得到：

从图2可以看到：

根据余弦定律可得

所以有：

整理后可得：

；摆角很小时有：

所以：

整理得：；又因，

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