《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T0: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T 1:将待测圆环置于下盘上,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2R1、2R2。
(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
3.870 ± 0.002 cm , 7.150 ± 0.002 cm
H0 = 54.60 ± 0.05 cm, 下盘质量m0 =499.68 ± 0.10 g
待测圆环质量 m =192.260 ± 0.020 g
累积法测周期数据记录参考表格
有关长度多次测量数据记录参考表
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影响,
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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