《用三線擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量》簡(jiǎn)明實(shí)驗(yàn)報(bào)告.doc

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《用三線擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量》的示范報(bào)告 一、 教學(xué)目的： 1、學(xué)會(huì)用三線擺測(cè)定物體圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 2、學(xué)會(huì)用累積放大法測(cè)量周期運(yùn)動(dòng)的周期； 4、學(xué)習(xí)運(yùn)用表格法處理原始數(shù)據(jù)，進(jìn)一步學(xué)習(xí)和鞏固完整地表示測(cè)量結(jié)果； 5、學(xué)會(huì)定量的分析誤差和討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果。 二、實(shí)驗(yàn)儀器： 1．FB210型三線擺轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)定儀 2．米尺、游標(biāo)卡尺、水平儀、小紙片、膠帶 3．物理天平、砝碼塊、各種形狀的待鐵塊 三、實(shí)驗(yàn)原理 通過(guò)長(zhǎng)度、質(zhì)量和時(shí)間的測(cè)量，便可求出剛體繞某軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 四、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 1．用三線擺測(cè)定圓環(huán)對(duì)通過(guò)其質(zhì)心且垂直于環(huán)面軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。 2．用三線擺驗(yàn)證平行軸定理。實(shí)驗(yàn)步驟要點(diǎn)如下： (1) 調(diào)整下盤水平：將水準(zhǔn)儀置于下盤任意兩懸線之間，調(diào)整小圓盤上的三個(gè)旋鈕，改變?nèi)龖揖€的長(zhǎng)度，直至下盤水平。 (2) 測(cè)量空盤繞中心軸OO?轉(zhuǎn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)周期T 0：設(shè)定計(jì)時(shí)次數(shù)，方法為按“置數(shù)”鍵后，再按“下調(diào)”或“上調(diào)”鍵至所需的次數(shù)，再按“置數(shù)”鍵確定。輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)上盤，帶動(dòng)下盤轉(zhuǎn)動(dòng)，這樣可以避免三線擺在作扭擺運(yùn)動(dòng)時(shí)發(fā)生晃動(dòng)。注意扭擺的轉(zhuǎn)角控制在5左右，擺動(dòng)數(shù)次后，按測(cè)試儀上的“執(zhí)行”鍵，光電門開(kāi)始計(jì)數(shù)（燈閃）到給定的次數(shù)后，燈停止閃爍，此時(shí)測(cè)試儀顯示的計(jì)數(shù)為總的時(shí)間,從而擺動(dòng)周期為總時(shí)間除以擺動(dòng)次數(shù)。進(jìn)行下一次測(cè)量時(shí)，測(cè)試儀先按“返回”鍵。 (3) 測(cè)出待測(cè)圓環(huán)與下盤共同轉(zhuǎn)動(dòng)的周期T 1：將待測(cè)圓環(huán)置于下盤上，注意使兩者中心重合，按同樣的方法測(cè)出它們一起運(yùn)動(dòng)的周期T 1。 (4) 測(cè)出上下圓盤三懸點(diǎn)之間的距離a和b，然后算出懸點(diǎn)到中心的距離r和R（等邊三角形外接圓半徑） (5) 其它物理量的測(cè)量：用米尺測(cè)出兩圓盤之間的垂直距離H0和放置兩小圓柱體小孔間距2x；用游標(biāo)卡尺測(cè)出待測(cè)圓環(huán)的內(nèi)、外直徑2R1、2R2。 (6) 用物理天平測(cè)量圓環(huán)的質(zhì)量。 五、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄與處理： 1．實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄 3.870 0.002 cm ， 7.150 0.002 cm H0 = 54.60 0.05 cm， 下盤質(zhì)量m0 =499.68 0.10 g 待測(cè)圓環(huán)質(zhì)量 m =192.260 0.020 g 累積法測(cè)周期數(shù)據(jù)記錄參考表格 擺動(dòng) 50次 所需 時(shí)間 50T （s） 下盤 下盤加圓環(huán) 1 71.68 1 74.28 2 72.06 2 74.16 3 71.88 3 74.15 4 71.65 4 74.22 5 71.62 5 74.13 平均 71.78 平均 74.19 周 期 T0=1.440.01 s T 1= 1.480.01 s 有關(guān)長(zhǎng)度多次測(cè)量數(shù)據(jù)記錄參考表 項(xiàng)目 次數(shù) 上盤懸孔 間距a （cm） 下盤懸孔間距b（cm） 待測(cè)圓環(huán) 外直徑2R1 （cm） 內(nèi)直徑2R2（cm） 1 6.702 12.388 11.996 11.300 2 6.702 12.360 12.000 11.296 3 6.706 12.390 12.000 11.300 4 6.700 12.386 11.996 11.262 5 6.706 12.390 12.016 11.302 平均 6.703 0.002 12.383 0.002 12.002 0.002 11.292 0.002 六、結(jié)果討論與誤差分析： 1、游標(biāo)卡尺的正確使用強(qiáng)調(diào)測(cè)量桿與鉆臺(tái)將碰到時(shí)，正確讀數(shù)。用完后，測(cè)量桿和測(cè)量砧之間要松開(kāi)一段距離。 2、要正確的使用水準(zhǔn)儀，盡量使得下盤調(diào)節(jié)水平。 3、測(cè)量時(shí)間時(shí)，應(yīng)該在下盤通過(guò)平衡位置時(shí)開(kāi)始記數(shù)，在實(shí)驗(yàn)中對(duì)對(duì)平衡位置的判斷存在一個(gè)誤差，對(duì)記錄的周期有影響。 4、H0為平衡時(shí)上下盤間的垂直距離，當(dāng)下盤加上了待測(cè)物體后，距離變成了H。在計(jì)算的過(guò)程中我們?nèi)匀挥蠬0的值來(lái)近世H，對(duì)計(jì)算結(jié)果有一定的影響，