1、三线摆测定物体转动惯量实验指导书 1 实验仪器清单1.1 三线摆装置、电子秒表、游标卡尺、米尺、水平仪2 实验内容2.1 三线摆法测定悬盘的转动惯量2.1.1 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）；2.1.2 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；2.1.3 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；2.1.4 用米尺测定悬盘到上盘三线接点的距离 H0；2.1.5 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。 ） ；2.1.6 用电子秒表测定 50 个摆动周期
2、的摆动的时间 t0六次；2.2 测定不规则物体的转动惯量2.2.1 把不规则物体置于悬盘上重新调整水平，并测定悬盘到上盘之间的距离 H1，重复步骤 2.1.5 及用电子秒表测量该 50 个摆动周期的时间 t1六次。2.3 验证转动惯量平行轴定理（选做）3 难点指导3.1 计数器的使用方法：3.1.1 开启电源，揿“测周期”的按键，使屏幕上显示“t” ；3.1.2 揿“计数”的按键，屏上显示默认“0101” ；（因档光杆每个周期来回挡光两次，加上第一次挡光未计时间，故 50 个周期共挡光 101 次。 ）3.1.3 揿“计数”键，使屏幕显示“0000” ，计数器设置完成；3.1.4 当档光杆通过
3、光电门时它就开始计数了。3.1.5 揿“复位”键，可再次设置。3.2 数据处理3.2.1 注意：数据处理时公式中的 T0=t0/50，T 1= t1/50。4 相关的实验数据记录（范例）表 1 各相关数据记录m0（g) M(g) a(mm) b(mm) H0(cm) t0(s) H1(cm) t1(s)299 520.33 44.18 114.22 50.10 87.43 51.00 74.56 44.20 114.22 50.15 87.54 51.05 74.43 44.16 114.20 50.10 87.46 50.95 74.48 50.10 87.48 50.95 74.53 50
4、.15 87.50 50.95 74.55 50.10 87.52 51.00 74.49 表 1 中各项数据经肖维涅法则检查均无坏值5 数据处理（范例）5.1 各物理量不确定度的估算M=520.33g， ， ，gM05.gUM029.35.a=44.18mm ， 0.012mm， 0.02mm， 0.012mm ， aSm3muB= = mm =0.017mm ，au2B22)01.().(b=114.21mm， =0.006mm， 0.012mm， bS3uB= = mm=0.013mm， bu2B22)01.()6.(= 50.12 cm， 0.011cm， 0.05cm， cm，0H0
5、HSm029.3muB= cm = 0.031cm，0u20Bu22)09.()1.(= 87.49 s ， =0.016s， 0.05s， s，t0tS029.3uB= = s =0.033s，0tu20Bt22)09.()16.(= 51.00cm， =0.018cm， 0.05cm， cm，1H1HSm029.3muB= = cm = 0.034cm，1u21Bu22)09.()8.(t=74.51s， =0.020s， 0.05s， s，1tS029.3uB= = s =0.035s，1tu21Bt22)09.().(5.2 转动惯量的计算5.2.1 悬盘转动惯量的计算（计算时把单位都
6、化为千克、米、秒制） 2001THmgabI= 222)5049.87(501.)4.3(14.8789 smsk =7.616 10-4（kg. m 2） 202020 )()()( TuHbuaIu= 7.616 10-4（kg. m 2） 2222 )49.8703()1.50().143()8.47( =0.0054 10-4（kg. m 2）5.2.2 载物转动惯量的计算 2121)(THgabMI= 2222 )506.74(510.)4.3( 14.8789.83.0 smsk =1.4897 10-3（kg. m 2） 2212121 )()()()( MuTHubauI =1
7、.4897 10-3（kg. m 2） 2222 )3.890()5.740().53()1.40()18.470(=0.018 10-4（kg. m 2）5.2.3 不规则无题转动惯量的计算=1.4897 10-3- 7.616 10-4=7.281 10-4（kg. m 2）01I= = =0.019 10-4（kg. m 2）Iu210II22)018.()54.(5.3 实验结果=（7.38 0.02） 10-4（kg. m 2） （P=0.683）I6 实验报告书写纲要6.1 实验目的6.2 实验原理6.2.1 实验仪器6.2.2 实验原理与方法（注意：包括公式、原理图等）6.2.3 简要的实验步骤及注意事项6.3 数据处理6.4 实验结果6.5 讨论应把实验结果结合实验方法和实验中出现的问题结合起来讨论。
