《用三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量》的示范報告 一、 教學目的： 1、學會用三線擺測定物體圓環(huán)的轉(zhuǎn)動慣量； 2、學會用累積放大法測量周期運動的周期； 4、學習運用表格法處理原始數(shù)據(jù)，進一步學習和鞏固完整地表示測量結(jié)果； 5、學會定量的分析誤差和討論實驗結(jié)果。 二、實驗儀器： 1．FB210型三線擺轉(zhuǎn)動慣量測定儀 2．米尺、游標卡尺、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、實驗原理 通過長度、質(zhì)量和時間的測量，便可求出剛體繞某軸的轉(zhuǎn)動慣量。 四、實驗內(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．用三線擺驗證平行軸定理。實驗步驟要點如下： (1) 調(diào)整下盤水平：將水準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)動的運動周期T 0：設(shè)定計時次數(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動時發(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，光電門開始計數(shù)（燈閃）到給定的次數(shù)后，燈停止閃爍，此時測試儀顯示的計數(shù)為總的時間,從而擺動周期為總時間除以擺動次數(shù)。進行下一次測量時，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動的周期T 1。 (4) 測出上下圓盤三懸點之間的距離a和b，然后算出懸點到中心的距離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、實驗數(shù)據(jù)記錄與處理： 1．實驗數(shù)據(jù)記錄 3.870 ± 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=1.440.01 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± 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、游標卡尺的正確使用強調(diào)測量桿與鉆臺將碰到時，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、要正確的使用水準儀，盡量使得下盤調(diào)節(jié)水平。 3、測量時間時，應(yīng)該在下盤通過平衡位置時開始記數(shù)，在實驗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為平衡時上下盤間的垂直距離，當下盤加上了待測物體后，距離變成了H。在計算的過程中我們?nèi)匀挥蠬0的值來近世H，對計算結(jié)果有一定的影響，