大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)三線擺測量物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

1、.,大學(xué)物理實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)報(bào)告二,.,第一階段實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目,一、彈簧振子振動(dòng)周期的測量 二、用三線擺測量物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,.,實(shí)驗(yàn)簡介,實(shí)驗(yàn)原理,實(shí)驗(yàn)?zāi)康?實(shí)驗(yàn)內(nèi)容,儀器及調(diào)整,實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),預(yù)習(xí)題,思考題,.,轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 概念：是剛體轉(zhuǎn)動(dòng)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(shí)驗(yàn)簡介】,.,圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為,？,圓柱的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為,繞自軸旋轉(zhuǎn),.,掌握三線擺測定物體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的方法 學(xué)會(huì)用累積放大法測量周期運(yùn)動(dòng)的周期 驗(yàn)證平行軸定理,【實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹?.,【實(shí)驗(yàn)原理】,.,上下盤間距,放入待測物后的周期,下盤質(zhì)量,驗(yàn)證公式，假設(shè)：,設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)？,待測物質(zhì)量,懸點(diǎn)離各自中心距離,空盤周期,

2、空盤轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,1、待測物體繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量,.,2.用三線擺法驗(yàn)證平行軸定理,實(shí)驗(yàn)時(shí)將質(zhì)量均為，形狀和質(zhì)量 分布完全相同的兩個(gè)圓柱體對(duì)稱地放置在下圓盤上，得到兩個(gè)柱體對(duì)中心轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量:,圓柱體理論公式：,比較Ix與2Ix的大小，驗(yàn)證平行軸定理。,.,【實(shí)驗(yàn)設(shè)備】,三線擺實(shí)驗(yàn)儀、圓環(huán)、圓柱體兩個(gè)、水準(zhǔn)儀、米尺、游標(biāo)卡尺,.,.,1）測量圓環(huán)對(duì)通過其質(zhì)心且垂直于環(huán)面軸的的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量 2）測量圓柱轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，驗(yàn)證平行軸定理,【實(shí)驗(yàn)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(dòng)累積30至50次的時(shí)間的數(shù)據(jù)記錄。 （1）圓環(huán)與下盤共同轉(zhuǎn)動(dòng)的周期的測量數(shù)據(jù)記錄。 （2）二小圓柱體（對(duì)稱放

3、置）與下盤共同轉(zhuǎn)動(dòng)的周期測量數(shù)據(jù)記錄 （3）其它物理量： 上下圓盤三懸點(diǎn)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(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)】,.,（1）求出待測圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并與理論值計(jì)算值比較，求相對(duì)誤差并進(jìn)行討論。 （2）求出圓柱體繞自身軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并與理論計(jì)算值比較，驗(yàn)證平行軸定理。,2、數(shù)據(jù)處理,.,實(shí)驗(yàn)有關(guān)數(shù)據(jù),g(重力加速度)= 9.793 m/s2 m0（圓盤） = 1182 g m1（圓環(huán)） = 380 g m21（圓柱）= 137 g m22（圓柱）= 137 g x(兩圓柱離中心距離)= 4.50 cm,.,數(shù)據(jù)表格,表1 待測剛體的有關(guān)尺寸的數(shù)據(jù)表,.,表2 待測剛體的擺動(dòng)周期的數(shù)據(jù)表（35次）,.,【 預(yù)習(xí)思考題】 1用三線擺測剛體轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，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(dòng)，對(duì)周期有測量有影響嗎？如有影響，應(yīng)如何避免之？ 3三線擺放上待測物后，其擺動(dòng)周期是否一定比空盤的轉(zhuǎn)動(dòng)周期大？為什么？ 4測量圓環(huán)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量時(shí)，若圓環(huán)的轉(zhuǎn)軸與下盤轉(zhuǎn)軸不重合，對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果有何影響？,.,預(yù)習(xí)報(bào)告內(nèi)容,（1）實(shí)驗(yàn)名稱 （2）實(shí)驗(yàn)?zāi)康?（3）實(shí)驗(yàn)原理 主要原理公式及簡要說明（主要是公式的適用條件，以