實(shí)驗(yàn)3教案(三線擺)

物理實(shí)驗(yàn)課教案實(shí)驗(yàn)名稱：物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的測(cè)定指導(dǎo)教師：林一仙一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?、掌握水平調(diào)節(jié)與時(shí)間測(cè)量方法；2、掌握三線擺測(cè)定物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法；3、掌握利用公式法測(cè)這定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。二、實(shí)驗(yàn)儀器三線擺裝置電子秒表卡尺米尺水平器三、實(shí)驗(yàn)原理及方法1、三線擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量機(jī)械能守恒定律：簡(jiǎn)諧振動(dòng)：通過平衡位置的瞬時(shí)角速度的大小為：；所以有：根據(jù)圖1可以得到：從圖2可以看到：根據(jù)余弦定律可得所以有：整理后可得：；擺角很小時(shí)有：所以：整理得：；又因，所以：若其上放置圓環(huán)，并且使其轉(zhuǎn)軸與懸盤中心重合，重新測(cè)出擺動(dòng)周期為T1和H1則：待測(cè)物的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：I=I1-I02、公式法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：四、教學(xué)內(nèi)容1、原理講述機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)諧振動(dòng)余弦定律：近公似方法：；2、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容（1）、三線擺法測(cè)定圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量a、用卡尺分別測(cè)定三線擺上下盤懸掛點(diǎn)間的距離a、b（三個(gè)邊各測(cè)一次再平均）；b、調(diào)節(jié)三線擺的懸線使懸盤到上盤之間的距離H大約50cm多；c、調(diào)節(jié)三線擺地腳螺絲使上盤水平后再調(diào)節(jié)三線擺懸線的長(zhǎng)度使懸盤水平；d、用米尺測(cè)定懸盤到上盤三線接點(diǎn)的距離H；e、讓懸盤靜止后輕撥上盤使懸盤作小角度擺動(dòng)（注意觀察其擺幅是否小于10度，擺動(dòng)是否穩(wěn)定不搖晃。）；f、用電子秒表測(cè)定50個(gè)擺動(dòng)周期的擺動(dòng)的時(shí)間t；g、把待測(cè)圓環(huán)置于懸盤上（圓環(huán)中心必須與懸盤中心重合）再測(cè)定懸盤到三線與上盤接點(diǎn)間的距離H1，重復(fù)步驟e、f。（2）、公式法測(cè)定圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量用卡尺分別測(cè)定圓環(huán)的內(nèi)徑和外徑，根據(jù)上表中圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量計(jì)算公式確定其轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)定結(jié)果。（圓環(huán)質(zhì)量見標(biāo)稱值）五、實(shí)驗(yàn)教學(xué)組織先講原理，課本的原理圖中的A1C1要連起來，這里有一個(gè)余弦定律，然后操作示范。提醒常出問題的地方：周期，卡尺的讀數(shù)等?？ǔ吆兔氡淼挠梅ā?、a、b可在調(diào)水平前測(cè)量，也可以在做完實(shí)驗(yàn)后測(cè)量，但不要在中間過程測(cè)量。六、實(shí)驗(yàn)教學(xué)的重點(diǎn)及難點(diǎn)1、重點(diǎn)：原理的應(yīng)用和能力的鍛煉2、難點(diǎn)：時(shí)間的測(cè)量和數(shù)據(jù)處理七、實(shí)驗(yàn)中容易出現(xiàn)的問題1、周期算錯(cuò)，50個(gè)周期就應(yīng)該當(dāng)三線擺從第一個(gè)平衡位置到第51個(gè)平衡位置。2、卡尺讀數(shù)讀錯(cuò)，最后一位是偶數(shù)，以厘米為單位的話就要保留到小數(shù)點(diǎn)后三位。八、實(shí)驗(yàn)參考數(shù)據(jù)表一三線擺法項(xiàng)目123456平均值a(cm)4.2804.3104.2944.295b(cm)11.29611.32411.31411.311H(cm)49.5549.5849.6049.7049.6049.7549.63t(s)85.7286.1986.3185.6086.0486.2786.02H1(cm)50.1049.8050.0049.9050.0550.1049.99t1(s)94.3592.8894.3695.2295.3094.88表二公式法項(xiàng)目123456平均值D(cm)12.18212.17812.16012.18012.17612.184d(cm)10.17810.16010.14210.18610.18010.13410.163另一種型號(hào)（大盤）表一三線擺法項(xiàng)目123456平均值a(cm)8.6368.6268.6988.653b(cm)17.26417.37417.20017.279H(cm)50.9050.8050.7050.8550.9050.8050.82t(s)77.0676.8576.9776.6976.8177.2576.94H1(cm)51.0551.1551.1051.0050.9551.0551.05t1(s)84.5384.6384.8885.2884.7584.3484.34表二公式法項(xiàng)目123456平均值D(cm)19.02219.01819.00419.02818.98819.02619.014d(cm)16.94016.96217.02016.96616.98616.96616.973九、實(shí)驗(yàn)結(jié)果檢查方法時(shí)間的檢查：當(dāng)加上圓后時(shí)間變長(zhǎng)了，前后相差約9s（小盤