文档介绍：2021年大学物理实验三线摆实验报告
2021年大学物理实验三线摆实验报告
1 / 7
2021年大学物理实验三线摆实验报告
湖北文理学院物理试验教学示范中心
实 验 报 告
试验名称: 三线摆法测定物体转动惯量 试验日期:
实 验 室: N1-103 指导老师:
[试验目]:
1、 学会用三线摆测定物体转动惯量;
2、 学会用累积放***测量周期运动周期;
3、 验证转动惯量平行轴定理。
[仪器用具]:仪器、 用具名称及关键规格（包含量程、 分度值、 精度等）
1、 FB210型三线摆转动惯量试验仪
2、 FB210A型数显计时计数毫秒仪
3、 米尺、 游标卡尺、 物理天平
[试验原理]:依据自己了解用简练语言来概括(包含简单原理图、 相关公式等)
1、 待测物体转动惯量
依据能量守恒定律和刚体转动定律, 可导出圆盘对中心轴转动惯量为:
（1）
其中, ——下盘质量; ——上下悬点离各自圆盘中心距离;
——平衡时上下盘间垂直距离; ——下盘作简谐振动周期;
——当地重力加速度（）
将质量为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垂直距离; ——放待测物体时振动周期;
所以, 忽略悬线伸长, 待测物体对中心周转动惯量为:
2021年大学物理实验三线摆实验报告
2021年大学物理实验三线摆实验报告
2 / 7
2021年大学物理实验三线摆实验报告
（3）
而圆环对中心轴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转动周期, 则每个圆柱体对中心轴转动惯量为:
（4）
假如测出小圆柱中心与下圆盘中心距离以及小圆柱半径, 则由平行轴定理可求得其转动惯量为:
（5）
[试验内容]: 简述试验步骤和操作方法
1、 调整三线摆装置。
（1）调整底板上三个调整螺丝, 使上圆盘处于水平状态;
（2）调整上圆盘上三个调整螺丝, 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）测出物体质量;
（2）用米尺测出上下圆盘之间垂直距离;
（3）测出上下圆盘三悬点之间距离, 算出悬点到中心距离;
（4）用游标卡尺测出待测物体内、 外半径和小圆柱体直径。
3、 测量周期。
（1）测量下圆盘转动20个周期时间, 计算出, 反复测量5次;
（2）放置同轴圆环后, 测量转动20个周期时间, 计算出, 反复测量5次;
2021年大学物理实验三线摆实验报告
2021