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1、上圆盘米尺吊线共三条实验仪器 v三线摆v米尺v游标卡尺v天平v停表v待测物 上圆盘上圆盘米尺米尺吊线吊线(共三条共三条)立柱立柱下圆盘下圆盘定位指示器定位指示器底座底座上圆盘水平上圆盘水平 调整螺丝调整螺丝实验原理 转动惯量是物体转动惯性的量度。物体对某轴的转动惯量越大，则绕该轴转动时，角速度就越难改变。三线摆法是通过扭转运动测量转动惯量的一种方法。三线摆如图7-1所示，是将半径不同的二圆盘，用三条等长的线联结而成。将上盘吊起时，二圆盘面均被调节成水平，二圆心在同一垂直线上。下盘可绕中心线扭转，其扭转周 期和下盘的质量分布有关，当改 变下盘的转动惯量和其质量的比 值，即改变其质量分布时，扭转
2、周期将发生变化。三线摆就是通 过测量它的扭转周期去求出任一 质量已知物体的转动惯量。实验内容 一、测量下圆盘的转动惯量1.用物理天平测出下圆盘质量。2.调节仪器的三个底脚螺丝，用水准仪检查三线摆上圆盘的水平；再调节三弦的长度，使下圆盘处于水平。3.用游标卡尺分别测量出上下圆盘中每个悬点间的距离。算出平均值，由此求出上、下圆盘悬点到转轴的距离半径。4.用钢卷尺测出上、下圆盘间的距离。5.轻轻转动上圆盘，使下圆盘作扭转振动。用秒表（或周期测定仪）测出振动30次的时间。重复三次。求出平均值，算出振动周期。6.按式(7-9)求出下圆盘绕转轴的转动惯量。7.用游标卡尺测出下圆盘的直径，由公式 计算出下圆
3、盘绕 转轴的转动惯量的理论值。将测量值与理论值进行比较，分析误差产生的原因。二、测量待测圆环的转动惯量1.用物理天平测出下圆盘质量。2.将圆环放在下圆盘上，要使圆环的几何轴与转轴重合。3.轻轻转动上圆盘，使下圆盘作扭转振动。用秒表测出振动50次的时间。重复三次。求出平均值，算出振动周期。4.依据式(7-11)计算出待测圆环的转动惯量。5.用游标卡尺分别测出被测物圆环的内、外直径，用公式 算出圆环对几何轴的转动惯量。将测量值与理论值进行比较，分析误差产生的原因。三、验证转动惯量的平行轴定理 将二个相同的圆柱体，对称地置于下圆盘上，圆柱体中心到下圆盘中心o的距离均为d。又设圆柱体的质量为m1,对圆柱轴线的转动惯量为I1，则根据平行轴定理，可得 问题讨论 1.将一半径小于下圆盘半径的圆盘，放在下圆盘上，并使中心一致，试讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大，减小还是不一定？说明理由。2.你能否考虑一测量方案，测量一个具有轴对称的不规则形状的物体，对对称轴的转动惯量？3.试从式（7-9）的推导过程考虑，在此实验中应注意哪此问题？此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！此课件下载可自行编辑修改，仅供参考！感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢感谢您的支持，我们努力做得更好！谢谢