欧阳科创编 2024.02.05
《用三线摆法测定物体的转动
惯量》的示范报告
一、 时间：2024.02.05 创作：欧阳科 二、 教学目的：
1、学会用三线摆测定物体圆环的转动惯量； 2、学会用累积放大法测量周期运动的周期；
4、学习运用表格法处理原始数据，进一步学习和巩固完整地表示测量结果；
5、学会定量的分析误差和讨论实验结果。 二、实验仪器：
1．FB210型三线摆转动惯量测定仪
2．米尺、游标卡尺、水平仪、小纸片、胶带
3．物理天平、砝码块、各种形状的待铁块 三、实验原理
通过长度、质量和时间的测量，便可求出刚体绕某轴的转动惯量。 四、实验内容
1．用三线摆测定圆环对通过其质心且垂直于环面轴的转动惯量。
2．用三线摆验证平行轴定理。实验步骤要点如下：
(1) 调整下盘水平：将水准仪置于下盘任意两悬线之间，调整小圆盘上的三个旋钮，改变三悬线的长度，直至下盘水平。
(2) 测量空盘绕中心轴OO?转动的运动周期T0：设定计时次数，方法为按“置数”键后，再按“下调”或“上调”键至所需的次数，再按“置数”键确定。轻轻转动上盘，带动下盘转动，这样可以避免三线摆在作扭摆运动时发生晃动。注意扭摆的转角控制在5o左右，摆动数次
欧阳科创编 2024.02.05
欧阳科创编 2024.02.05
后，按测试仪上的“执行”键，光电门开始计数（灯闪）到给定的次数后，灯停止闪烁，此时测试仪显示的计数为总的时间,从而摆动周期为总时间除以摆动次数。进行下一次测量时，测试仪先按“返回”键。
(3) 测出待测圆环与下盘共同转动的周期T1：将待测圆环置于下盘上，注意使两者中心重合，按同样的方法测出它们一起运动的周期T1。
(4) 测出上下圆盘三悬点之间的距离a和b，然后算出悬点到中心的距离r和R（等边三角形外接圆半径）
(5) 其它物理量的测量：用米尺测出两圆盘之间的垂直距离H0和放置两小圆柱体小孔间距2x；用游标卡尺测出待测圆环的内、外直径2R1、2R2。
(6) 用物理天平测量圆环的质量。 五、实验数据记录与处理：
1．实验数据记录
r?3a?3R?3b?33.870 ± 0.002 cm， 7.150 ± 0.002 cm
H0 = 54.60 ± 0.05 cm， 下盘质量m0 =499.68 ± 0.10 g 待测圆环质量 m =192.260 ± 0.020 g
累积法测周期数据记录参考表格
摆动 50次 所需 时间 50T （s） 下盘 下盘加圆环 1 2 3 4 5 平均 周 期 71.68 72.06 71.88 71.65 71.62 71.78 T0=1.44?0.01 s 1 2 3 4 5 平均 74.28 74.16 74.15 74.22 74.13 74.19 T1= 1.48±0.01s 有关长度多次测量数据记录参考表
项目 次数 上盘悬孔 间距a （cm） 下盘悬孔间距b（cm） 待测圆环 外直径2R1 （cm） 内直径2R2（cm） 欧阳科创编 2024.02.05
欧阳科创编 2024.02.05 1 2 3 4 5 平均 6.702 6.702 6.706 6.700 6.706 6.703± 0.002 12.388 12.360 12.390 12.386 12.390 12.383± 0.002 11.996 12.000 12.000 11.996 12.016 12.002± 0.002 11.300 11.296 11.300 11.262 11.302 11.292± 0.002 六、结果讨论与误差分析：
1、游标卡尺的正确使用强调测量杆与钻台将碰到时，正确读数。用完后，测量杆和测量砧之间要松开一段距离。
2、要正确的使用水准仪，尽量使得下盘调节水平。
3、测量时间时，应该在下盘通过平衡位置时开始记数，在实验中对对平衡位置的判断存在一个误差，对记录的周期有影响。
4、H0为平衡时上下盘间的垂直距离，当下盘加上了待测物体后，距离变成了H。在计算的过程中我们仍然有H0的值来近世H，对计算结果有一定的影响，
时间：2024.02.05 创作：欧阳科 欧阳科创编 2024.02.05
《用三线摆法测定物体的转动惯量》简明实验报告之欧阳科创编
