文档介绍：桂林电了科技大？物理实验中心物理实脸教案
桂林电了科技大？物理实验中心物理实脸教案
桂林电了•科技大7物理实验中心物理实验教案
桂林电了科技大？物理实验中心物理实脸教案
桂林电了科技大？物理实验中心物理实脸教案
桂林电了•科技大7物理实验中心物理实验教案
三线摆测物体转动惯量
【实验冃的】
学会使用三线摆(IM—1新型转动惯晟测定仪)
了解掌握霍尔开关的原理
节握转动惯帚的多种测吊方法
设计数据处理方法
【实验仪器】
IM-1新型转动惯灵测定仪、霍尔开关传感器、多功能亳秒计、游标卡尺、米尺。
【仪器外形】
【预****耍求】
理解该实验的实验原理
掌握IM-1新型转动惯帚测泄仪的使用及基本操作方法
掌握霍尔开关的原理及应用范围
测杲数据的设定及数据处理方法
【实验原理】
依照机械能守恒定律，如果扭角足够小，悬盘的运动可以看成简谐运动，结介有关几何关系得如卜公式：
1 •悬盘空载时绕屮心轴作扭摆时得转动惯斎为：
(3—1)
其中M。是圆盘质最;g是重力加速度(g = *? )5 r. R分别指 ± FES盘中心的到并悬线点的距离；//是上卜•圆盘之间的距离：7；是圆盘转动周期。
悬盘上放质量为物体,其质心落在中心轴，悬盘和物体对丁中
(3—2)
心轴共同的总转动惯廣为:
1 4亍H
桂林电了科技大？物理实验中心物理实脸教案
桂林电了科技大？物理实验中心物理实脸教案
桂林电了•科技大7物理实验中心物理实验教案
其中各量:与1中相对应。
桂林电了科技大？物理实验中心物理实脸教案
桂林电了科技大？物理实验中心物理实脸教案
桂林电了•科技大7物理实验中心物理实验教案
将式3-2变形可得质彊为物体对中心轴的转动惯屋/WI:
(3-3)
3・质彊为Mr的物体绕过质心轴线的转动惯讯为/ ,转轴平行移动距离d
■
时，比绕新轴的转动惯最将变为r = i + M2d2,将两个质吊相同的闘柱体
对称地放置在悬盘的两边，并使其边缘与圜盘上同心圜刻槽线切，如图
3—；,则两圆柱体和悬盘对中心轴的总转
1 •・圆柱体
图3-1
由平行轴定理，可从理论上求得：
9 1
=-M2r^+M2d2 3—6
改变I: FIMia之间的距离H （5次），测届卜黒盘摆动的周期7；（5次）,
用作图法处理数据。
【仪器调节】
三线摆调节：
（1）调节上盘水平：把水平仪放在上恻盘上，调节启动盘锁紧旋钮・
（2）调节下盘水平:把水平仪放在下圆盘上,调节上圆盘的三个摆线调节旋钮。
调节霍尔开关探头和计时仪
桂林电了科技大学物理实验中心物理实验教案
柑:林电了科技大7物理实验中心物理实验教案
桂林电了•科技大7物理实验中心物理实验教案
（1）调节霍尔开关探头的位置，使其恰好在悬盘卜面粘着的小必钢的卜方10mm左右，此时计时仪的低电平指示发光传处J•刚好能亮。起动盘启动后须复位到起始位置。
（2）调节计时仪的次数位置（预设次数小J--65次），然后按RESET
键复位，一 I丄计时仪开始计时，次数预置改变无效。须按RESET
键复位后才有效。
【仪器结构】
1、起动盘锁紧螺母
2、摆线调节锁紧螺栓
3、摆线调节旋扭
4、启动盘
5、摆线
6、悬盘
7、霍尔开关传感器
8、底板调节螺钉
9、底板
10、计时亳秒仪
11、磁钢
【实验步骤】
读出悬盘质测出圆环和圆柱质囂填入表中。
调节8,使9水平
松开2,调节3,改变5的长度，使6水平。
安装7,使Z在11正下方5〜10mm处，并连接10。
计时毫秒仪预置次数的设定：根据霍尔开关一个周期输出两次
低电平，若测10个周期的时间，计时毫秒仪预置次数应设置为
20。（注意：一口计时仪开始计时，次数预置改变无效。须按
RESET键复位后才有效。）
桂林电了科技大学物理实验中心物理实验教案
柑:林电了科技大7物理实验中心物理实验教案
桂林电了•科技大7物理实验中心物理实验教案
使6静止，打开电源，松开1,向左向右小丁• 5度对称转动4。
观察11是否对称7扭摆，是就按10的RESET （复位）键。
当10计时停止,记录数据，填入表1中,再按10的RESET （复位）键，再记录数据。若摆角减小到霍尔开关不能一个周期两次
输出低电平时，亜新摆动总盘。乩至记录需婆的数据。
，其质心落在悬盘的
桂林电了科技大学物理实验中心物理实验教案