文档介绍：m°gRr
4 2H
To2
(1)
实验9三线摆测转动惯量之吉白夕凡创作
一、实验目的
掌握三线摆法测物体转动惯量的原理和方法。
学****用水准仪调水平，用光电门和数字毫秒仪精密丈量扭转周期。
验证转动惯量的平行轴定理。
二、实验仪器
FB210型三线摆转动惯量实验仪， FB213型数显计时计数毫秒仪，钢
卷尺，游标卡尺，电子天平，圆环（1个），圆柱（2个）。
三、实验原理
1、三线摆法丈量原理
如图（1），将两水平圆盘用等长、不成伸缩的三根细线连接构成三线摆。下圆盘（可放真它被测物体）绕°1°2轴做扭转运动，通过丈量周期及其它量，可求得下圆盘及其它被测物体的转动惯量。由刚体转动定律或机械能守恒，可得下圆盘转动惯量 D I C m1d （ 4）
0的丈量计算公式为：
式中，mo是下圆盘质量，H是两圆盘间的距离， To是下圆盘扭动周期，由图（1）R 3a/3， r 3b/3。设扭转N个周期的时间为to，计算公式为：
I mo gab ,2
0 12 2N2H o
要测质量为
下圆盘上，设此时的扭转周期为转动惯量为：
I I （mo m）gRr〒2
I I 0
（2）
m的待测物对O1。2轴的转动惯量I，只需将待测物放在
T，下圆盘和盘上物体对 °1°2轴的总
4 2h t，贝y： I
2、验证平行轴定理
I°[(1 吩)2
m° T0
1]
（3）
如图2,质量为5的物体绕过质心的转动轴
C的转动惯量为Ic，D
轴与C轴平行，相距为d，由平行轴定理：
的小圆柱体对称地放在下圆盘上，圆柱体中心到下圆盘中心 0的距离
均为d,测出扭转周期T,贝「个小圆柱对。1°2轴的转动惯量Id为：
Id ^Io[(1 迥)白
, i ^2 46i
1]
2 m° To ( 5)
测出分歧距离 d对应的|d，可将测得值与(5)式结果比较验证进行验证。
四、实验内容与步调
1、调整：借助水准仪调上、下圆盘水平；调光电门使下圆盘边上的挡光杆能自由往返通过光电门槽口。
2、测时间
设置计数毫秒仪丈量周期次数 N=20.
让下圆盘静止，再拨动上圆盘的“转动手柄”，使下圆盘绕中心轴作微小扭转运动。稳定后，按毫秒仪上的“执行”键开始计时，记录时间to，重复3次。
放上待测圆环，使其边沿与下圆盘上对应刻线对齐，按上面方法丈量20个周期的时间t，重复3次。
将两圆柱体对称放在离中心 d=2cm处，测3次扭转时间。每次d增大1cm直到6cm,各测3次时间。
3、测长度量和质量
用钢卷尺测上、下圆盘之间的距离 H。
用游标卡尺分别下圆盘直径 D、圆环的内径
Di和外径D2各
一次。测上、下圆盘悬线孔构成的三角形边长 b和a，每个边各测一
次。
记录标注的下圆盘质量 m。、圆环质量m、小圆柱体质量mi
五、数据处理
：
| m)gab ,2
由公式 12 2N2H ，得丈量值:
X io4(gcm)
| 461 980 号52%
|o= 12 202
Er I0 I0 100%
相