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《用三線擺法測定物體的轉動慣量》的示范報告 一、 教學目的： 1、學會用三線擺測定物體圓環(huán)的轉動慣量； 2、學會用累積放大法測量周期運動的周期； 4、學習運用表格法處理原始數據，進一步學習和鞏固完整地表示測量結果； 5、學會定量的分析誤差和討論實驗結果。 二、實驗儀器： 1．FB210型三線擺轉動慣量測定儀 2．米尺、游標卡尺、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、實驗原理 通過長度、質量和時間的測量，便可求出剛體繞某軸的轉動慣量。 四、實驗內容 1．用三線擺測定圓環(huán)對通過其質心且垂直于環(huán)面軸的轉動慣量。 2．用三線擺驗證平行軸定理。實驗步驟要點如下： (1) 調整下盤水平：將水準儀置于下盤任意兩懸線之間，調整小圓盤上的三個旋鈕，改變三懸線的長度，直至下盤水平。 (2) 測量空盤繞中心軸OO?轉動的運動周期T 0：設定計時次數，方法為按“置數”鍵后，再按“下調”或“上調”鍵至所需的次數，再按“置數”鍵確定。輕輕轉動上盤，帶動下盤轉動，這樣可以避免三線擺在作扭擺運動時發(fā)生晃動。注意扭擺的轉角控制在5左右，擺動數次后，按測試儀上的“執(zhí)行”鍵，光電門開始計數（燈閃）到給定的次數后，燈停止閃爍，此時測試儀顯示的計數為總的時間,從而擺動周期為總時間除以擺動次數。進行下一次測量時，測試儀先按“返回”鍵。 (3) 測出待測圓環(huán)與下盤共同轉動的周期T 1：將待測圓環(huán)置于下盤上，注意使兩者中心重合，按同樣的方法測出它們一起運動的周期T 1。 (4) 測出上下圓盤三懸點之間的距離a和b，然后算出懸點到中心的距離r和R（等邊三角形外接圓半徑） (5) 其它物理量的測量：用米尺測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；用游標卡尺測出待測圓環(huán)的內、外直徑2R1、2R2。 (6) 用物理天平測量圓環(huán)的質量。 五、實驗數據記錄與處理： 1．實驗數據記錄 3.870 0.002 cm ， 7.150 0.002 cm H0 = 54.60 0.05 cm， 下盤質量m0 =499.68 0.10 g 待測圓環(huán)質量 m =192.260 0.020 g 累積法測周期數據記錄參考表格 擺動 50次 所需 時間 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 有關長度多次測量數據記錄參考表 項目 次數 上盤懸孔 間距a （cm） 下盤懸孔間距b（cm） 待測圓環(huán) 外直徑2R1 （cm） 內直徑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、結果討論與誤差分析： 1、游標卡尺的正確使用強調測量桿與鉆臺將碰到時，正確讀數。用完后，測量桿和測量砧之間要松開一段距離。 2、要正確的使用水準儀，盡量使得下盤調節(jié)水平。 3、測量時間時，應該在下盤通過平衡位置時開始記數，在實驗中對對平衡位置的判斷存在一個誤差，對記錄的周期有影響。 4、H0為平衡時上下盤間的垂直距離，當下盤加上了待測物體后，距離變成了H。在計算的過程中我們仍然有H0的值來近世H，對計算結果有一定的影響，