大學(xué)物理實驗報告實驗3三線擺報告

1、三線擺實驗報告林一仙一、實驗?zāi)康?、掌握水平調(diào)節(jié)與時間測量方法；2、掌握三線擺測定物體轉(zhuǎn)動慣量的方法;3、掌握利用公式法測這定物體的轉(zhuǎn)動慣量。、實驗儀器三線擺裝置電子秒表卡尺 米尺 水平器、實驗原理1、三線擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量BHCl -01 -002機(jī)械能守恒定律:、1 .mgh 2I 0簡諧振動：0 sin2TddtJcos:T T通過平衡位置的瞬時角速度的大小為: 一1所以有：mgh - I 0根據(jù)圖1可以得到:h BCBC!一 2 一 2BC BC1BC BC_ 22BC ABAC 2l2從圖2可以看至IJ:根據(jù)余弦定律可得R22Rrcos所以有：BC1 2A1BAGl2 R22r

2、2Rrcos 0整理后可得:2Rr(1 cos h BCBC14Rrsin2 2BC BC1BC BC12H ；擺角很小時有:sin( 02)所以：hRr o2H整理得:mgRr _ 202 T ;又因R04 2Ha,3所以：Imgab T212 2H若其上放置圓環(huán)，并且使其轉(zhuǎn)軸與懸盤中心重合,重新測出擺動周期為T1和H則:(m M )gab_212 H1T12待測物的轉(zhuǎn)動慣量為：I= I 1-I 02、公式法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量圓環(huán)的轉(zhuǎn)動慣量為:.122I 8m D1 D2四、實驗內(nèi)容1、a、b、三線擺法測定圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量用卡尺分別測定三線擺上下盤懸掛點間的距離 調(diào)節(jié)三線擺的懸線使懸盤

3、到上盤之間的距離a、b （三個邊各測一次再平均）H大約50cm多；c、d、e、調(diào)節(jié)三線擺地腳螺絲使上盤水平后再調(diào)節(jié)三線擺懸線的長度使懸盤水平；用米尺測定懸盤到上盤三線接點的距離H;讓懸盤靜止后輕撥上盤使懸盤作小角度擺動（注意觀察其擺幅是否小于10度，擺動是否穩(wěn)定不搖晃。）;f、用電子秒表測定 50個擺動周期的擺動的時間 t;g、把待測圓環(huán)置于懸盤上（圓環(huán)中心必須與懸盤中心重合）再測定懸盤到三線與上盤接點間的距離H,重復(fù)步驟e、f。2、公式法測定圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量用卡尺分別測定圓環(huán)的內(nèi)徑和外徑，根據(jù)上表中圓環(huán)繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量計算公式確定 其轉(zhuǎn)動慣量測定結(jié)果。（圓環(huán)質(zhì)量見標(biāo)稱值）五、數(shù)據(jù)處理

4、項目123456平均值a(cm)b(cm)H(cm)t(s)H(cm)t1(s)表三線擺法表二 公式法項目123456平均值D(cm)d(cm)m=299g ;M=543g33aiU 4.295cm ;3Sa_2a aii 13 10.015ua2Sa220.0020.015-0.0153bii 1311.311cm ；Ub60.0150.0156Hi i 1649.63cm ; 9H Hi 2i 16 10.078Uh2m 2Sh30.0782%230.0846I 61i86.02s； 51i 20.3Ut2St2 m,30.03220.0530.042H16Hui 1649.99cm ；S

5、H162H1 H1i i 16-10.12UH1o2SH120 1220.05:.、30.1311611i i 1694.50s621111ii 16 10.911292.8894.500.9 1.73 92.96 ,剔除之后重新計算平均值:51 1 ii 1594.82 s ；st;5 一21111ii 15 10.46U112m 2s113. 0.4620.05、30.462mgabT2mgab1 _2299 980 4.295 11.311 86.02212 2H 12 2H50212 3.142 49.63 5020.7175 1042(m M)gabT212 2HlI0 (2.421

6、(299_2543) 980 4.295 11.311 94.5024222.421 10412 3.142 49.99 5024420.7175) 104 1.704 104g cm2El02Uaa2Ubb22U112UhH20.015:4.29520.01511.31122 0.0420.08486.0249.63-1.22 10 5 1.8 10 6 9.762 10 4 2.9 10 6 . 10 10 4 3.2%22222E11UaaUbb2Ut1 t1UHiHi20.015,4.295220.0152 0.4611.31194.821.22 10 51.8 10 6 9.414

7、1011.5010 50.11%20.1349.995 6.8 10 6Ui0EI07.7175 103 3.2%0.025 104U11Ek2.421 104 0.11%0.003 104Ui2Ui02UIi22.0.0250.0034_4100.03 10EhUiI0.0310441.8%1.704 10Ei1 Ui1.8%1.70 0.03 104g cm6Di i 112.177 cm ; sD62D Di i 16 10.009D312.16012.177 0.0091.73 12.162 ,剔除之后重新計算平均值:12.180cm ; sD'5 ,_' 2DDii

8、15 10.00326dii 110.163cm ；Sd62d dii 16 10.022122M(D2 d2)854322_42(12.1802 10.1632) 1.7080 104 g cmuD220.0020.0032-2m 2SD30.0034Ud20.002220.0020.0025UD2D2UDUD2UD2 0.0034 12.180 0.083Ud2d2UdUd2ud2 0.0025 10.163 0.051U D2Ud22Ud20.08320.05120.1U D2 d2Ei_22D2 d2UiEiI 4 10Ei2 2Ud2 Ud2_22D2 d21.7080 104.0.

9、083 0.05122212.1802 10.1632 _ 42UI 1.7080 0.0007 10 g cm 0.04%另一種型號（大盤）骷 4 104項目123456平均值a(cm)b(cm)H(cm)t(s)Hi(cm)t1(s)表一 公式法項目123456平均值D(cm)d(cm)表二 公式法m=395g ;M=400g3aii 138.653cm ;20.03920.03920.0020.039, 333 3bib bi 2b 17.279cm ； Ch i 10.0883sb3 1Ub0.08820.088662HiH Hi 50.82cm ; i-10.0766sH6 1UH2

10、2：SH企秒762貴 0.0826tii 1676.94s；stti 2Ut222 m20.05st，0.2st3.30.20.2Hi6H1i151.05cm ；sH10.0712UfsH120.050.0710.077t16t1ii 184.74s ；62t1t1ii 16 10.33Ut1；0.330.050.0.342, , 2mgabT mgabt12 2H 12 2H502 _2395 980 8.653 17.279 76.9412 3.142 50.82 502一 一 一 42.279 102(m M)gabT212 2Hl2(395 400) 980 8.653 17.279

11、84.7422212 3.142 51.05 5025.540 104I I1 I 0 (5.540 2.279) 104 3.261 104g cm22222E10UaaUbb2UttUhH0.039 2:8.65320.08822 0.220.08217.27976.9450.822.03 10 5 2.60 10 5 2.71 10 5 2.61 10 6.0.761 10 40.9%E112UaaUbb22Ut1t12UH1H10.039 2 .8.65320.08817,279.2.03 10 5_52.60 10,11.310 51.1%22 0.3420.07784.7451.0

12、55_66.44 102.3 10Ul0E102.279 1040.9%0.021 104Ui1Eh5.540 1041.1%0.061 104UiUl02Ui10.0212 0.061244100.07 10El1UiI0.07104 43.261 1042.2%EiUi2.1%3.26 0.07 104g cm6Di 19.014cm6Sd6Di 16 1Di 20.0166di口一 16.973cm ；62di1M(D2 d2) 8Sd0.028400 (19.0142 16.9732) 3.2481 104 g cm220,002 20.0016-2m 2sD30.002uD322Ud0.02820.00230.028uD2D2Ud2d22 uD ； %2 uD D 2 0.002 19.014 0.082 %；u 22 ud d 2 0.028 16.973 1d dU D2 d222UD2Ud2.0.0821211649 .611 .6%_UD2d2E ID2d20.083 20.0512121-219 .01416.97322Ud2 U