文档介绍：三线摆测物体转动惯量
本实验是大学物理实验中的基本实验之一，刚体转动惯量是理论力学中一个基本物理量。转动惯量是
描绘刚体转动中惯性大小的物理量，它与刚体的质量散布及转轴地点相关
I1
MoM1gRr2
2
T1
42H
(2)
其中各量与⑴中相对应。
将式⑵变形可得质量为M1物体对中心轴的转动惯量IM1
⑶
3?质量为M
的物体绕过质心轴线的转动惯量为
I
d
时，其绕新轴的转动
，转轴平行移动距离
2
惯量将变为||Mzd2，将两个质量相同的圆柱体M2对称地放置在悬盘的两边，并使其边缘与
圆盘上同心圆刻槽线切，如图2所示，若实验测得摇动周期为T2，则两圆柱体和悬盘对中心轴的总转动惯量
为：
M02M2gRr
T2

42H
则两个质量为M2的圆柱体对中心轴的总转动惯量为:
1
IM2I2I0
2
⑹
由平行轴定理，可从理论上求得：
122IM2M柱+M2d
2
图2下圆盘R的测量示意图一
4.（选作）改变上下圆盘之间的距离H（5次），测量下悬盘摇动的周期T。（5次），用作图法处
理数据。
［仪器调节］
.三线摆调节：
1）调节底盘水平：把水平仪放在底盘上，调节三个底脚。
2）调节下悬盘水平：把水平仪放在下圆盘上，调节上圆盘的三个摆线调节旋钮。
2?调节霍尔开关探头和计时仪
（1）调节霍尔开关探头的地点，使其恰幸亏下悬盘下小磁钢的正下方5mm左右，此时计
时仪低电平指示灯亮。拧松起动盘锁紧螺母，用手左右等距转动起动盘（即上圆盘）,起动盘带动下圆盘,
使之平稳扭摆，拧紧起动盘锁紧螺母。察看下圆盘小磁钢是否在霍尔开关两侧对称转动（不
对称转动的原因是：起动盘启动后没有停在开端地点)
，如果不是，需从头调整。
(2)
调节计时仪的次数地点(预设次数小于
65次)，然后
按RESET键复位，一旦计时仪开
始计时，次数预置改变无效。须按RESET键复位后才有效。
［实验内容］
1?测量下悬盘的转动惯量Io:
(1)
下:
用游标卡尺测量下圆盘各旋点间的距离
用游标卡尺测量上圆盘各旋点间的距离
用公式R仝a和r仝b，其中a
33

测量上下圆盘旋点到盘中心的距离r和R，其方法如
ai、a2、a3
b,、b2、6
aia2a3,bblb2b3。
33
(2)用米尺测量上下圆盘间的距离H。
记录圆盘测定质量Mo。
(4)测量下圆盘摆
动的周期To:轻轻旋转上圆盘，使下圆盘悬盘作扭转摇动(摆角小于5度)，
记录数据。
2?测量悬盘加圆环的转动惯量11
(1)用物理天平测量圆环的质量M1。