大學物理實驗三線擺測量物體的轉(zhuǎn)動慣量.ppt

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大學物理實驗 實驗報告二 第一階段實驗項目 一 彈簧振子振動周期的測量二 用三線擺測量物體的轉(zhuǎn)動慣量 實驗簡介 實驗原理 實驗目的 實驗內(nèi)容 儀器及調(diào)整 實驗數(shù)據(jù) 預習題 思考題 轉(zhuǎn)動慣量概念 是剛體轉(zhuǎn)動慣性大小的量度影響參數(shù) 質(zhì)量 轉(zhuǎn)軸 分布等測量方法 三線擺法 實驗簡介 圓環(huán)的轉(zhuǎn)動慣量為 圓柱的轉(zhuǎn)動慣量為 繞自軸旋轉(zhuǎn) 掌握三線擺測定物體轉(zhuǎn)動慣量的方法學會用累積放大法測量周期運動的周期驗證平行軸定理 實驗目的 實驗原理 上下盤間距 放入待測物后的周期 下盤質(zhì)量 驗證公式 假設 設計實驗 待測物質(zhì)量 懸點離各自中心距離 空盤周期 空盤轉(zhuǎn)動慣量 1 待測物體繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量 2 用三線擺法驗證平行軸定理 實驗時將質(zhì)量均為 形狀和質(zhì)量分布完全相同的兩個圓柱體對稱地放置在下圓盤上 得到兩個柱體對中心轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量 圓柱體理論公式 比較Ix與2Ix 的大小 驗證平行軸定理 實驗設備 三線擺實驗儀 圓環(huán) 圓柱體兩個 水準儀 米尺 游標卡尺 1 測量圓環(huán)對通過其質(zhì)心且垂直于環(huán)面軸的的轉(zhuǎn)動慣量2 測量圓柱轉(zhuǎn)動慣量 驗證平行軸定理 實驗內(nèi)容 1 數(shù)據(jù)記錄自擬數(shù)據(jù)記錄表格 用秒表測量下盤擺動累積30至50次的時間的數(shù)據(jù)記錄 1 圓環(huán)與下盤共同轉(zhuǎn)動的周期的測量數(shù)據(jù)記錄 2 二小圓柱體 對稱放置 與下盤共同轉(zhuǎn)動的周期測量數(shù)據(jù)記錄 3 其它物理量 上下圓盤三懸點之間的距離a和b 兩圓盤之間的距離H0和放置兩小圓柱體的小孔間距2x 待測圓環(huán)的內(nèi) 外徑2R1 2R2和小圓柱體的直徑2Rx 實驗數(shù)據(jù) 1 求出待測圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量 并與理論值計算值比較 求相對誤差并進行討論 2 求出圓柱體繞自身軸的轉(zhuǎn)動慣量 并與理論計算值比較 驗證平行軸定理 2 數(shù)據(jù)處理 實驗有關數(shù)據(jù) g 重力加速度 9 793m s2m0 圓盤 1182gm1 圓環(huán) 380gm21 圓柱 137gm22 圓柱 137gx 兩圓柱離中心距離 4 50cm 數(shù)據(jù)表格 表1待測剛體的有關尺寸的數(shù)據(jù)表 表2待測剛體的擺動周期的數(shù)據(jù)表 35次 預習思考題 1 用三線擺測剛體轉(zhuǎn)動慣量時 為什么必須保持下盤水平 2 在測量過程中 如下盤出現(xiàn)晃動 對周期有測量有影響嗎 如有影響 應如何避免之 3 三線擺放上待測物后 其擺動周期是否一定比空盤的轉(zhuǎn)動周期大 為什么 4 測量圓環(huán)的轉(zhuǎn)動慣量時 若圓環(huán)的轉(zhuǎn)軸與下盤轉(zhuǎn)軸不重合 對實驗結(jié)果有何影響 預習報告內(nèi)容 1 實驗名稱 2 實驗目的 3 實驗原理主要原理公式及簡要說明 主要是公式的適用條件 以及如何在實驗過程中得以保證 不得抄書 畫好必要的原理圖等 4 實驗儀器 5 預習思考題回答 6 實驗數(shù)據(jù)表格