大學物理實驗三線擺實驗報告

湖北文理學院物理實驗教學示范中心實驗名稱：三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量實驗日期：實驗室：N1-103指導(dǎo)教師：[實驗?zāi)康腯:1、學會用三線擺測定物體的轉(zhuǎn)動慣量；2、學會用累積放大法測量周期運動的周期；3、驗證轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理。[儀器用具]:儀器、用具名稱及主要規(guī)格（包括量程、分度值、精度等）1、FB210型三線擺轉(zhuǎn)動慣量實驗儀2、FB210A型數(shù)顯計時計數(shù)毫秒儀3、米尺、游標卡尺、物理天平[實驗原理]:根據(jù)自己的理解用簡練的語言來概括(包括簡單原理圖、相關(guān)公式等)1、待測物體的轉(zhuǎn)動慣量根據(jù)能量守恒定律和剛體轉(zhuǎn)動定律，可導(dǎo)出圓盤對中心軸的轉(zhuǎn)動慣量為：（1）其中，——下盤的質(zhì)量；——上下懸點離各自圓盤中心的距離；——平衡時上下盤間的垂直距離；——下盤作簡諧振動的周期；——當?shù)刂亓铀俣龋ㄏ尻柕貐^(qū)取9.794）將質(zhì)量為的待測物體放在下盤上，并使中心重合。則其轉(zhuǎn)動慣量為：（2）其中，——放待測物體時上下盤間的垂直距離；——放待測物體時振動周期；所以，忽略懸線的伸長，待測物體對中心周的轉(zhuǎn)動慣量為：（3）而圓環(huán)對中心軸的轉(zhuǎn)動慣量理論計算公式為：2、驗證平行軸定理將形狀和質(zhì)量分布完全相同，質(zhì)量均為的兩個圓柱體對稱地放置在下圓盤上，測出兩小圓柱體和下圓盤對中心軸的轉(zhuǎn)動周期，則每個圓柱體對中心軸的轉(zhuǎn)動慣量為：（4）如果測出小圓柱中心與下圓盤中心的距離以及小圓柱的半徑，則由平行軸定理可求得其轉(zhuǎn)動慣量為：（5）[實驗內(nèi)容]:簡述實驗步驟和操作方法1、調(diào)整三線擺裝置。（1）調(diào)整底板上的三個調(diào)節(jié)螺絲，使上圓盤處于水平狀態(tài)；（2）調(diào)整上圓盤上的三個調(diào)整螺絲，使下圓盤處于水平狀態(tài)；（3）調(diào)整光電傳感器安裝位置，使下圓盤邊上的擋光桿能自由往返通過光電門槽口。2、測量相關(guān)物理量。（1）測出物體的質(zhì)量；（2）用米尺測出上下圓盤之間的垂直距離；（3）測出上下圓盤三懸點之間的距離，算出懸點到中心的距離；（4）用游標卡尺測出待測物體的內(nèi)、外半徑和小圓柱體的直徑。3、測量周期。（1）測量下圓盤轉(zhuǎn)動20個周期的時間，計算出，重復(fù)測量5次；（2）放置同軸圓環(huán)后，測量轉(zhuǎn)動20個周期的時間，計算出，重復(fù)測量5次；（3）對稱放置兩圓柱體后，測量轉(zhuǎn)動20個周期