实验课题：三线摆测物体转动惯量.pptVIP

四川理工学院物理系 * 实验课题：三线摆测物体转动惯量 1、了解三线摆原理，并会用该原理测量物体转动惯量； 2、掌握秒表、游标卡尺等测量工具的正确使用方法； 3、加深对刚体转动惯量概念的理解。 一 实验目的 本次课的重点是要了解用三线摆测物体转动惯量的实验原理以及学会对实验数据的正确处理和误差分析。本次课的难点是掌握游标卡尺、秒表等基本测量工具的正确使用方法。 二 实验仪器 三线摆仪 机械秒表 游标卡尺 钢直尺 水准仪 待测圆环 三 实验原理 三线摆仪中的下圆盘在小角度摆动时为简谐振动， 其振动微分方程为： 则振动周期为： 得下圆盘转动惯量： 式中： 为下圆盘质量（从圆盘上读出） 为上、下圆盘线孔到盘心的距离 为圆盘的摆动周期 为上下圆盘之间的垂直距离 加圆环后若测得摆动周期为 ，则圆环转动惯量： 其中 为圆环的质量。 圆盘和圆环对过中心轴转动惯量的理论值分别为： 式中 分别为圆盘半径、圆环的内径和外径。 五 实验内容和实验步骤 1、调节三线摆底座螺丝，使三线摆底座水平。 2、置水准仪于下圆盘中心，调节三悬线长度，使圆盘水平。 3、使下圆盘静止，轻轻启动上盘，使下圆盘开始摆动，要求摆角不超过5度（相当于摆线下端水平移动范围不超过8mm）。 4、在悬线经过平衡位置的瞬间按下秒表。然后悬线以相同方向每经过平衡位置一次，数一个周期，数到50个周期时按停秒表，记下摆动50个周期的时间，重复5次。 5、将圆环置于盘中，重复3、4步骤测出周期 。 6、用钢尺从五个不同位置测量上、下盘之间的垂直距离 。 7、用游标卡尺分别测量上、下盘线孔间距各5次。 8、用游标卡尺从不同方向测圆盘直径5次。 9、用游标卡尺从不同方向测圆环内外径个5次。 10、分别记下圆盘、圆环的给定质量 、 。 四川理工学院物理系 *