三线摆测转动惯量实验报告(共4页).doc

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实验9 三线摆测转动惯量
一、实验目的运动。稳定后，按毫秒仪上的“执行”键开始计时，记录时间，重复3次。
（3）放上待测圆环，使其边缘与下圆盘上对应刻线对齐，按上面方法测量20个周期的时间，重复3次。
（4）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
（1）用钢卷尺测上、下圆盘之间的距离。
（2）用游标卡尺分别下圆盘直径、圆环的内径和外径各一次。测上、下圆盘悬线孔构成的三角形边长和，每个边各测一次。
（3）记录标注的下圆盘质量、圆环质量、小圆柱体质量
五、数据处理
：
由公式，得测量值：
=×104
理论值：×104
相对误差：-%
2. 圆环的转动惯量：
由公式，得测量值：
=×103
理论值：×103
相对误差：%
3. 验证平行轴定理计算
由表1、2数据及结果，由（5）式得测量值，式中(因N相同)；用（4）式得理论值，即。计算结果见表3.
表3 验证平行轴定理数据计算表
=×104 , =461g，=，=88g，=
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(cm)
（s）
测量值()
理论值()
相对误差
2



-%
3



-%
4



-%
5



%
6



%
测量值和理论值相对误差均很小，可认为在误差范围内相等。
六、实验结果与分析
实验结果：×104，相对误差-%；×103，%。实验也验证了平行轴定理，即测量结果与平行轴定理计算结果在误差范围内相等。
实验分析：实验采用了数字毫秒仪自动测量三线摆扭转时间，用游标卡尺测直径及线孔长度，精度高，正常测量时实验的结果准确可信。
本实验中产生误差的主要因素有：
(1)用钢卷尺测H时，卷尺未竖直、未拉直，读错数，容易造成较大误差。
(2)用游标卡尺测线孔距离，易产生误差，用内量爪测得间距偏大，而用外量爪测得间距偏小。可以采用卡尺轻夹两线测孔间距，以减小误差。
(3)圆盘扭转时有晃动也易造成时间测量误差。
（也可写一些次要因素，如上下圆盘未能严格调水平，扭转角度的不是足够小，测量公式近似产生理论系统误差等。误差分析不要求面面俱到，但至少要应能写出一二三来！）