文档介绍：湖北文理学院物理实验教学示范中心实验报告实验名称:三线摆法测定物体的转动惯量实验日期:实验室:N1-103指导教师:[实验目的]:1、学会用三线摆测定物体的转动惯量;2、学会用累积放***测量周期运动的周期;3、验证转动惯量的平行轴定理。[仪器用具]:仪器、用具名称及主要规格(包括量程、分度值、精度等)1、FB210型三线摆转动惯量实验仪2、FB210A型数显计时计数毫秒仪3、米尺、游标卡尺、物理天平[实验原理]:根据自己的理解用简练的语言来概括(包括简单原理图、相关公式等)1、待测物体的转动惯量根据能量守恒定律和刚体转动定律,可导出圆盘对中心轴的转动惯量为:(1)其中,——下盘的质量;——上下悬点离各自圆盘中心的距离;——平衡时上下盘间的垂直距离;——下盘作简谐振动的周期;——当地重力加速度()将质量为的待测物体放在下盘上,并使中心重合。则其转动惯量为:(2)其中,——放待测物体时上下盘间的垂直距离;——放待测物体时振动周期;因此,忽略悬线的伸长,待测物体对中心周的转动惯量为:(3)而圆环对中心轴的转动惯量理论计算公式为:2、验证平行轴定理将形状和质量分布完全相同,质量均为的两个圆柱体对称地放置在下圆盘上,测出两小圆柱体和下圆盘对中心轴的转动周期,则每个圆柱体对中心轴的转动惯量为:(4)如果测出小圆柱中心与下圆盘中心的距离以及小圆柱的半径,则由平行轴定理可求得其转动惯量为:(5)[实验内容]:简述实验步骤和操作方法1、调整三线摆装置。(1)调整底板上的三个调节螺丝,使上圆盘处于水平状态;(2)调整上圆盘上的三个调整螺丝,使下圆盘处于水平状态;(3)调整光电传感器安装位置,使下圆盘边上的挡光杆能自由往返经过光电门槽口。2、测量相关物理量。(1)测出物体的质量;(2)用米尺测出上下圆盘之间的垂直距离;(3)测出上下圆盘三悬点之间的距离,算出悬点到中心的距离;(4)用游标卡尺测出待测物体的内、外半径和小圆柱体的直径。3、测量周期。(1)测量下圆盘转动20个周期的时间,计算出,重复测量5次;(2)放置同轴圆环后,测量转动20个周期的时间,计算出,重复测量5次;(3)对称放置两圆柱体后,测量转动20个周期的时间,计算出,并测量放置两小圆柱体小孔间距,重复测量5次。4、计算待测量的转动惯量,并与理论计算值比较,求相对误差。[实验数据]:根据实验步骤设计数据记录表格,并真实、准确地记录实验数据。表1、测定下圆盘转动惯量的数据记录表下盘质量顺次12345平均值上下盘间距上盘悬孔间距下盘悬孔间距下盘下盘的直径