大学物理实验三线摆测量物体的转动惯量

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,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,I,x,与,2,I,x,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/s,2,m,0,（圆盘）,=,1182,g,m,1,（圆环）,=,380,g,m,21,（圆柱）,=,137,g,m,22,（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,项目,1,2,3,4,5,平均值,圆,盘,a(cm),7.668,7.666,7.670,/,/,b(cm),16.07,16.06,16.09,/,/,H(cm),44.85,44.88,44.90,44.90,44.92,圆环,D,内,(cm,）,10.018,10.016,10.010,10.018,10.016,D,外,(cm),15.010,15.008,14.998,15.000,15.002,圆柱,D,21,(cm),2.492,2.490,2.488,2.490,2.494,D,22,(cm),2.490,2.490,2.490,2.488,2.490,表,2,待测刚体的摆动周期的数据表（,35,次）,次,数,刚,体,1,2,3,4,5,平均值,T=t/35,空载与圆盘,t,0,（,s,）,49.43,49.47,49.48,49.39,49.46,下盘与圆环,t,1,(s),48.90,48.90,48.95,48.99,48.88,下盘与两圆柱,t,2,(s),46.91,46.91,46.89,47.29,47.42,【,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,