《《用三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量》簡明實(shí)驗(yàn)報(bào)告》由會員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《《用三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量》簡明實(shí)驗(yàn)報(bào)告(3頁珍藏版)》請?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、《用三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量》的示范報(bào)告
一、 教學(xué)目的:
1、學(xué)會用三線擺測定物體圓環(huán)的轉(zhuǎn)動慣量;
2、學(xué)會用累積放大法測量周期運(yùn)動的周期;
4、學(xué)習(xí)運(yùn)用表格法處理原始數(shù)據(jù),進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鞏固完整地表示測量結(jié)果;
5、學(xué)會定量的分析誤差和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。
二、實(shí)驗(yàn)儀器:
1.FB210型三線擺轉(zhuǎn)動慣量測定儀
2.米尺、游標(biāo)卡尺、水平儀、小紙片、膠帶
3.物理天平、砝碼塊、各種形狀的待鐵塊
三、實(shí)驗(yàn)原理
通過長度、質(zhì)量和時(shí)間的測量,便可
2、求出剛體繞某軸的轉(zhuǎn)動慣量。
四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.用三線擺測定圓環(huán)對通過其質(zhì)心且垂直于環(huán)面軸的轉(zhuǎn)動慣量。
2.用三線擺驗(yàn)證平行軸定理。實(shí)驗(yàn)步驟要點(diǎn)如下:
(1) 調(diào)整下盤水平:將水準(zhǔn)儀置于下盤任意兩懸線之間,調(diào)整小圓盤上的三個旋鈕,改變?nèi)龖揖€的長度,直至下盤水平。
(2) 測量空盤繞中心軸OO?轉(zhuǎn)動的運(yùn)動周期T 0:設(shè)定計(jì)時(shí)次數(shù),方法為按“置數(shù)”鍵后,再按“下調(diào)”或“上調(diào)”鍵至所需的次數(shù),再按“置數(shù)”鍵確定。輕輕轉(zhuǎn)動上盤,帶動下盤轉(zhuǎn)動,這樣可以避免三線擺在作扭擺運(yùn)動時(shí)發(fā)生晃動。注意扭擺的轉(zhuǎn)角控制在5o左右,擺動數(shù)次后,按測試儀上的“執(zhí)行”鍵,光電門開始計(jì)數(shù)(燈閃)到給定的次數(shù)后,燈停止閃
3、爍,此時(shí)測試儀顯示的計(jì)數(shù)為總的時(shí)間,從而擺動周期為總時(shí)間除以擺動次數(shù)。進(jìn)行下一次測量時(shí),測試儀先按“返回”鍵。
(3) 測出待測圓環(huán)與下盤共同轉(zhuǎn)動的周期T 1:將待測圓環(huán)置于下盤上,注意使兩者中心重合,按同樣的方法測出它們一起運(yùn)動的周期T 1。
(4) 測出上下圓盤三懸點(diǎn)之間的距離a和b,然后算出懸點(diǎn)到中心的距離r和R(等邊三角形外接圓半徑)
(5) 其它物理量的測量:用米尺測出兩圓盤之間的垂直距離H0和放置兩小圓柱體小孔間距2x;用游標(biāo)卡尺測出待測圓環(huán)的內(nèi)、外直徑2R1、2R2。
(6) 用物理天平測量圓環(huán)的質(zhì)量。
五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理:
1.實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄
3.870 ±
4、0.002 cm , 7.150 ± 0.002 cm
H0 = 54.60 ± 0.05 cm, 下盤質(zhì)量m0 =499.68 ± 0.10 g
待測圓環(huán)質(zhì)量 m =192.260 ± 0.020 g
累積法測周期數(shù)據(jù)記錄參考表格
擺動
50次
所需
時(shí)間
50T
(s)
下盤
下盤加圓環(huán)
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
T0=1.4
5、40.01 s
T 1= 1.48±0.01 s
有關(guān)長度多次測量數(shù)據(jù)記錄參考表
項(xiàng)目
次數(shù)
上盤懸孔
間距a
(cm)
下盤懸孔間距b(cm)
待測圓環(huán)
外直徑2R1
(cm)
內(nèi)直徑2R2(cm)
1
6.702
12.388
11.996
11.300
2
6.702
12.360
12.000
11.296
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
6、±
0.002
12.383±
0.002
12.002±
0.002
11.292±
0.002
六、結(jié)果討論與誤差分析:
1、游標(biāo)卡尺的正確使用強(qiáng)調(diào)測量桿與鉆臺將碰到時(shí),正確讀數(shù)。用完后,測量桿和測量砧之間要松開一段距離。
2、要正確的使用水準(zhǔn)儀,盡量使得下盤調(diào)節(jié)水平。
3、測量時(shí)間時(shí),應(yīng)該在下盤通過平衡位置時(shí)開始記數(shù),在實(shí)驗(yàn)中對對平衡位置的判斷存在一個誤差,對記錄的周期有影響。
4、H0為平衡時(shí)上下盤間的垂直距離,當(dāng)下盤加上了待測物體后,距離變成了H。在計(jì)算的過程中我們?nèi)匀挥蠬0的值來近世H,對計(jì)算結(jié)果有一定的影響,