篇二 :大学物理实验 报告实验3 三线摆报告
三线摆实验报告
林一仙
一、实验目的
1、掌握水平调节与时间测量方法;
2、掌握三线摆测定物体转动惯量的方法;
3、掌握利用公式法测这定物体的转动惯量。
二、实验仪器
三线摆装置 电子秒表 卡尺 米尺 水平器
三、实验原理
1、三线摆法测定物体的转动惯量
机械能守恒定律:
mgh?12 I0?02
2?t T简谐振动: ???0sin
??d?2??02??cost dtTT
2??0; T通过平衡位置的瞬时角速度的大小为:?0?
1?2??0所以有:mgh?I0?2???T?2
根据图1可以得到:h?BC?BC!??BC?2??BC1?2 BC?BC1
?BC?2??AB?2??AC?2?l2??R?r?2
从图2可以看到:
根据余弦定律可得?A1C1??R2?r2?2Rrcos?0 2??
所以有:?BC1???A1B???A1C1??l2?R2?r2?2Rrcos?0 222??
整理后可得:
h?2Rr(1?cos?0) ?BC?BC1BC?BC14Rrsin2?0
??BC?BC1?2H;摆角很小时有:sin(0)?0 Rr?02所以:h? 2H
整理得:I0?mgRr2baTR?r?;又因, 24?H33
所以:I0?mgab2T 212?H
若其上放置圆环,并且使其转轴与悬盘中心重合,重新测出摆动周期为T1和H1则: I1?(m?M)gab2T1 212?H1
待测物的转动惯量为:
I= I1-I0
2、公式法测定物体的转动惯量
圆环的转
22
2I?1M8?D?D? 1
四、实验内容
1、三线摆法测定圆环绕中心轴的转动惯量
a、用卡尺分别测定三线摆上下盘悬挂点间的距离a、b(三个边各测一次再平均); b、调节三线摆的悬线使悬盘到上盘之间的距离H大约50cm多;
c、调节三线摆地脚螺丝使上盘水平后再调节三线摆悬线的长度使悬盘水平;
…… …… 余下全文
篇三 :《三线摆》实验报告
《三线摆》实验报告
工程物理系工物22 方侨光 022041
一、实验原理
根据能量守恒定律或者刚体转动定律都可以推出下圆盘绕中心轴的转动惯量
其中,m0为下圆盘的质量;r和R分别为上下悬点离各自圆盘中心的距离,本实验中就是上下圆盘的半径;H为平衡时上下圆盘间的垂直距离;T0为下圆盘的摆动周期;g为重力加速度,为9.80m·s-2。
将质量为m的待测刚体放在下圆盘上,并使它的质心位于中心轴上。测出此时的摆动周期T和上下圆盘之间的距离H1,则待测刚体和下圆盘对中心轴的总转动惯量
待测刚体对中心轴的转动惯量
二、实验任务
1. 用三线摆测定下圆盘对中心轴的转动惯量和大钢球对其质心轴的转动惯量。要求测得的大刚球的转动惯量值与理论计算值之间的相对误差不大于5%。
2. 用三线摆验证平行轴定理。
三、实验步骤和数据记录
1. 估计测量周期时所需要的摆动次数。
各个数据的不确定度分别是:
要求
并且估测到(测10个周期)
于是得到
于是取n=100。
2. 下圆盘的质量m0=79.58g
上圆盘的半径r=14.70㎜
下圆盘的半径R=33.98㎜
平衡时上下圆盘间的垂直距离H=401.04㎜
下圆盘的摆动周期T0
下圆盘对中心轴的转动惯量
3. 将钢球放在圆盘上,使其质心和中心轴重合:
钢球的质量m=111.77g
钢球的半径r1=15.08㎜
钢球相对中心轴的转动惯量理论值
上下圆盘间的垂直距离H1=403.38㎜
钢球和下圆盘的摆动周期T1
钢球和下圆盘相对中心轴的转动惯量
钢球相对中心轴的转动惯量实验值
相对误差ΔJ=25%
4. 将3个同样大小的钢球纺织3在均匀分布于下圆盘圆周上的三个孔上:
三个钢球的总质量m2=107.57g
小钢球的半径r2=10.32㎜(平均值)
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篇四 :《三线摆》实验报告
《三线摆》实验报告
一、 实验原理
根据能量守恒定律或者刚体转动定律都可以推出下圆盘绕中心轴的转动惯量
其中,m0为下圆盘的质量;r和R分别为上下悬点离各自圆盘中心的距离,本实验中就是上下圆盘的半径;H为平衡时上下圆盘间的垂直距离;T0为下圆盘的摆动周期;g为重力加速度,为9.80m·s-2。
将质量为m的待测刚体放在下圆盘上,并使它的质心位于中心轴上。测出此时的摆动周期T和上下圆盘之间的距离H1,则待测刚体和下圆盘对中心轴的总转动惯量
待测刚体对中心轴的转动惯量
二、 实验任务
1. 用三线摆测定下圆盘对中心轴的转动惯量和大钢球对其质心轴的转动惯量。要求测得的大刚球的转动惯量值与理论计算值之间的相对误差不大于5%。
2. 用三线摆验证平行轴定理。
三、 实验步骤和数据记录
1. 估计测量周期时所需要的摆动次数。
各个数据的不确定度分别是:
要求
并且估测到(测10个周期)
于是得到
于是取n=100。
2. 下圆盘的质量m0=79.58g
上圆盘的半径r=14.70㎜
下圆盘的半径R=33.98㎜
平衡时上下圆盘间的垂直距离H=401.04㎜
下圆盘的摆动周期T0
下圆盘对中心轴的转动惯量
3. 将钢球放在圆盘上,使其质心和中心轴重合:
钢球的质量m=111.77g
钢球的半径r1=15.08㎜
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篇五 :三线摆测转动惯量实验报告
三线摆法测刚体转动惯量实验报告
班级———组—— 姓名————学号—————实验成绩———
——年——月——日 同组人—————实验台号——老师签名———
[实验目的]
[实验仪器]
[实验原理]
图1. 三线摆法测刚体转动惯量原理图[数据表格]
表1. 圆盘转动惯量测试数据记录表
表2. 圆环转动惯量测试数据记录表
【数据处理】
1. 转动惯量的理论计算:
三线摆转动惯量的理论计算
J盘
J环
三线摆转动惯量的实验计算
J盘
J环
2. 各直接测量量的不确定度的计算
3. 盘的不确定度的计算
4. 环的不确定度的计算
5. 转动惯量的理论值与实验值的百分比比较
[结果表达]
[分析讨论]
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篇六 :三线摆实验报告(参考2)
三线摆实验报告
一、实验目的
1、掌握水平调节与时间测量方法;
2、掌握三线摆测定物体转动惯量的方法;
3、掌握利用公式法测这定物体的转动惯量。
二、实验仪器
三线摆装置 电子秒表 卡尺 米尺 水平器
三、实验原理
1、三线摆法测定物体的转动惯量
圆盘:
若其上放置圆环,并且使其转轴与悬盘中心重合,重新测出摆动周期为T1和H1则:
圆环的转动惯量为:
I= I1-I0
2、公式法测定物体的转动惯量
圆环的转动惯量为:
四、实验内容
1、三线摆法测定圆环绕中心轴的转动惯量
a、用卡尺分别测定三线摆上下盘悬挂点间的距离a、b(三个边各测一次再平均);
b、调节三线摆的悬线使悬盘到上盘之间的距离H大约50cm左右;
c、调节三线摆地脚螺丝使上盘水平后再调节三线摆悬线的长度使悬盘水平;
d、用米尺测定悬盘到上盘三线接点的距离H;
e、让悬盘静止后轻拨上盘使悬盘作小角度摆动(注意观察其摆幅是否小于10度,摆动是否稳定不摇晃。);
f、用电子秒表测定50个摆动周期的摆动的时间t;
g、把待测圆环置于悬盘上(圆环中心必须与悬盘中心重合)再测定悬盘到三线与上盘接点间的距离H1,重复步骤e、f。
2、公式法测定圆环绕中心轴的转动惯量
用卡尺分别测定圆环的内径和外径,根据上表中圆环绕中心轴的转动惯量计算公式确定其转动惯量测定结果。(圆环质量见标称值)
…… …… 余下全文
篇七 :《用三线摆法测定物体的转动惯量》的示范报告
《用三线摆法测定物体的转动惯量》的示范报告
竺江峰 20xx年3月18日
一、教学目的:
1、学会用三线摆测定物体圆环的转动惯量; 2、学会用累积放大法测量周期运动的周期;
4、学习运用表格法处理原始数据,进一步学习和巩固完整地表示测量结果; 5、学会定量的分析误差和讨论实验结果。
二、实验仪器:
1.FB210型三线摆转动惯量测定仪 2.米尺、游标卡尺 3.物理天平 三、实验原理
gRr
J?J1?J0?[(m?m0)T12?m0T02] 2
4?H
通过长度、质量和时间的测量,便可求出刚体绕某轴的转动惯量。 四、实验内容
1.用三线摆测定圆环对通过其质心且垂直于环面轴的转动惯量。 2.用三线摆验证平行轴定理。实验步骤要点如下:
(1) 调整下盘水平:将水准仪置于下盘任意两悬线之间,调整小圆盘上的三个旋钮,改变三悬线的长度,直至下盘水平。
(2) 测量空盘绕中心轴OO?转动的运动周期T 设定计时次数,方法为按“置数”键后,再按“下调”或“上0:
调”键至所需的次数,再按“置数”键确定。轻轻转动上盘,带动下盘转动,这样可以避免三线摆在作扭摆运动时发生晃动。注意扭摆的转角控制在5?左右,摆动数次后,按测试仪上的“执行”键,光电门开始计数(灯闪)到给定的次数后,灯停止闪烁,此时测试仪显示的计数为总的时间,从而摆动周期为总时间除以摆动次数。进行下一次测量时,测试仪先按“返回”键。
(3) 测出待测圆环与下盘共同转动的周期T 1:将待测圆环置于下盘上,注意使两者中心重合,按同样的方法测出它们一起运动的周期T 1。
(4) 测出上下圆盘三悬点之间的距离a和b,然后算出悬点到中心的距离r和R(等边三角形外接圆半径)
(5) 其它物理量的测量:用米尺测出两圆盘之间的垂直距离H0和放置两小圆柱体小孔间距2x;用游标卡尺测出待测圆环的内、外直径2R1、2R2。
…… …… 余下全文
篇八 :实验3 三线摆报告
三线摆实验报告
一、实验目的
1、掌握水平调节与时间测量方法;
2、掌握三线摆测定物体转动惯量的方法;
3、掌握利用公式法测这定物体的转动惯量。
二、实验仪器
三线摆装置 电子秒表 卡尺 米尺 水平器
三、实验原理
1、三线摆法测定物体的转动惯量
机械能守恒定律:
简谐振动:
通过平衡位置的瞬时角速度的大小为:;
所以有:
根据图1可以得到:
从图2可以看到:
根据余弦定律可得
所以有:
整理后可得:
;摆角很小时有:
所以:
整理得:;又因,
所以:
若其上放置圆环,并且使其转轴与悬盘中心重合,重新测出摆动周期为T1和H1则:
待测物的转动惯量为:
I= I1-I0
2、公式法测定物体的转动惯量
圆环的转动惯量为:
四、实验内容
1、三线摆法测定圆环绕中心轴的转动惯量
a、用卡尺分别测定三线摆上下盘悬挂点间的距离a、b(三个边各测一次再平均);
b、调节三线摆的悬线使悬盘到上盘之间的距离H大约50cm多;
c、调节三线摆地脚螺丝使上盘水平后再调节三线摆悬线的长度使悬盘水平;
d、用米尺测定悬盘到上盘三线接点的距离H;
e、让悬盘静止后轻拨上盘使悬盘作小角度摆动(注意观察其摆幅是否小于10度,摆动是否稳定不摇晃。);
…… …… 余下全文