三线摆测转动惯量实验报告.docx

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图1三线摆
式中，mo是下圆盘质量，H是两圆盘间的距离,
To是下圆盘扭动周期，由图（1）
实验9三线摆测转动惯量
、实验目的
1. 掌握三线摆法测物体转动惯量的原理和方法。
2. 学****用水准仪调水平，用光电门和数字毫
8
相对误差:
Er
罗100%
(。4100%-%

（2）让下圆盘静止，再拨动上圆盘的“转动手柄”，使下圆盘绕中心轴作微小扭转运动。稳定后，按毫秒仪上的“执行”键开始计时，记录时间to，重复3次。
（3）放上待测圆环，使其边缘与下圆盘上对应刻线对齐，按上面方法测量20个周期的时间t，重复3次。
（4）将两圆柱体对称放在离中心d=2cm处，测3次扭转时间。每次d增大1cm直到6cm,各测3次时间。
3、测长度量和质量
（1）用钢卷尺测上、下圆盘之间的距离H。
（2）用游标卡尺分别下圆盘直径D、圆环的内径D,和外径D2各一次。测上、下圆盘悬线孔构成的三角形边长b和a，每个边各测一次。
（3）记录标注的下圆盘质量mo、圆环质量m、小圆柱体质量m!
五、数据处理
1. 下圆盘的转动惯量：
由公式10m°2gabt0，得测量值:
12NH
,
I0=122
°(gcm2)
2. 圆环的转动惯量:
由公式I
21]，
m
I°[(1-
m°
得测量值:
Io=
104[(1詈)
(鵲)21](gcm2)
理论值:
】m(D12
8
D12)
1952232
()(gcm)
8
相对误差:
Er
II
100%
I
©)3103100%%

3. 验证平行轴定理计算
由表1、2数据及I。结果，由（5）式得测量值Id，式中T/T。t/t°（因N相同）;用（4）式得理论值ID，即|DIcm1d2
1
mD-|2gd2。计算结果见表3.
表3验证平行轴定理数据计算表
4210=>10gcm,m0=461g,to=，m1=88g,D1=
d(cm)
t(s)
测量值ID(gcm2)
理论值ID(gcm2)
相对误差Er
2



-%
3



-%
4



-%
5「



%
6



%
测量值和理论值相对误差均很小，可认为在误差范围内相等。
六、实验结果与分析
实验结果：,相对误差-%；，%。实验也验证了平行轴定理，即测量结果与平行轴定理计算结果在误差范围内相等。
实验分析：实验采用了数字毫秒仪自动测量三线摆扭转时间，用游标卡尺测直径及线孔长