西北工业大学：《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）三线摆测定转动惯量

大学物理实验实验2-3三线悬摆法测定转动惯量

三线悬摆法测定转动惯量 实验2-3 大 学 物 理 实 验

大学物理实验实验目的学习用三线悬摆法测定刚体的转动惯量掌握如何合理选择测量仪器及测量方法学习并掌握基本测量仪器的正确使用。验证转动惯量的平行轴定理

实验目的 ➢ 学习用三线悬摆法测定刚体的转动惯量。 ➢ 掌握如何合理选择测量仪器及测量方法。 ➢ 学习并掌握基本测量仪器的正确使用。 ➢ 验证转动惯量的平行轴定理。 大 学 物 理 实 验

大学物理实验基本要求理解转动惯量的物理意义及用三线悬摆法测定刚体的转动1.惯量的原理和方法。2.掌握游标卡尺的读数方法和使用方法，误差限△=0.02mm。3.了解确定摆动次数n的方法。4.测量要求同讲义。（验证平行轴定理选作）5.数据处理同讲义。6.作完整的实验报告

基本要求 1. 理解转动惯量的物理意义及用三线悬摆法测定刚体的转动 惯量的原理和方法。 2. 掌握游标卡尺的读数方法和使用方法，误差限=0.02mm。 3. 了解确定摆动次数n的方法。 4. 测量要求同讲义。（验证平行轴定理选作） 5. 数据处理同讲义。 6. 作完整的实验报告 大 学 物 理 实 验

大学物理实验实验原理小圆盘NmogDdT?Io=8/3元2H(mo + m)gDd7R8/3元2H0大圆盘MDI=I -Io图2-3-1三线摆

实验原理 大 学 物 理 实 验 大圆盘M r O’ 小圆盘N 图 2-3-1 三线摆 O R D 2 0 2 0 0 8 3 T H m gDd I  = 2 1 2 0 1 1 8 3 ( ) T H m m gDd I  + = 1 0 I = I − I

大学物理实验实验仪器三线摆及附件、水准仪、X电子秒表、?游标卡尺、米尺

实验仪器 ❖ 三线摆及附件、 ❖水准仪、 ❖电子秒表、 ❖游标卡尺、 ❖米尺。 大 学 物 理 实 验

大学物理实验实验步骤1.调整仪器2.测定D、d、H3.谐振周期T的测量1）不放待测物体，测量大盘摆动n次的时间nT三次。2）大圆盘上放置待测圆环，其圆心一定要和大盘圆心重合测量整个系统摆动n次的时间nT三次。4.计算待测圆环绕中心轴的转动惯量I5.计算圆环绕中心轴的转动惯量的理论值，并与测量值比较计算百分误差。6.验证平行轴定理

实验步骤 1. 调整仪器 2. 测定D、d、H 3. 谐振周期T的测量 1）不放待测物体，测量大盘摆动n 次的时间n T0三次。 2）大圆盘上放置待测圆环，其圆心一定要和大盘圆心重合， 测量整个系统摆动n 次的时间n T1三次。 4. 计算待测圆环绕中心轴的转动惯量I1 5. 计算圆环绕中心轴的转动惯量的理论值，并与测量值比较， 计算百分误差。 6. 验证平行轴定理 大 学 物 理 实 验

大学物理实验参考数据：表一测定圆环转动惯量数据记录表次数123平均值项目仪器常45.52H(cm)45.6045.5845.57数D(cm)17.3817.3417.4017.3810.070d(cm)10.04610.09010.069M(g)360.00圆盘50T.(S)70.5670.8570.8170.74盘+环50T,(S)79.6979.2879.0779.35环D2=19.05D,=17.10M=400.00表二验证平行轴定理数据记录表项目2a(cm)d.(cm)m(g)50T(s)测量值12.254.00200.0064.94

参考数据： 表一 测定圆环转动惯量数据记录表 仪器常 数 次数 项目 1 2 3 平均值 H(cm) 45.52 45.60 45.58 45.57 D(cm) 17.38 17.34 17.40 17.38 d(cm) 10.070 10.046 10.090 10.069 圆盘 M0 (g) 360.00 50T0 (S) 70.56 70.85 70.81 70.74 盘+环 50T1 (S) 79.69 79.28 79.07 79.35 环 D1=17.10 D2=19.05 M1=400.00 表二 验证平行轴定理数据记录表 项目 2a(cm) dx (cm) m(g) 50Ta (s) 测量值 12.25 4.00 200.00 64.94 大 学 物 理 实 验

大学物理实验lo=1.97 X 10-3Kg m2I,=5.29 X 10-3Kg m2I=3.32X10-3Kg m2I理=3.13×10-3Kgm2la=7.85X10-4Kgm2la理=7.90×10-4Kgm2

I0=1.97×10-3Kg m2 I1=5.29×10-3Kg m2 I=3.32×10-3Kg m2 I理=3.13×10-3Kg m2 Ia=7.85×10-4Kg m2 Ia理=7.90×10-4Kg m2 大 学 物 理 实 验