三线摆和扭摆.pptx

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,三线摆和扭摆,王凌霄,J49,18612648225,anguswlx,6B506,THU,Beijing,Sunday,February 1,2026,内容提要,背景介绍,实验原理,实验仪器,实验任务,实验,要求,注意事项,2,背景介绍,转动惯量,是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母,I,或,J,表示,。其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置,。,转动惯量出现在航空航天、电力系统、建筑工程等方方面面。,3,实验原理,-,转动惯量,定义：,质量连续,：,形状规则的匀质刚体，其转动惯量可直接用公式计算得到：,4,实验原理,-,三线摆,下圆盘绕中心轴的转动惯量,待测物体与下圆盘对中心,轴,总,转动惯量,待测物体对中心轴的转动惯量,vs,相对误差小于,5%,5,R,O,挡光纸片,下圆盘,上圆盘,悬线,锁紧钮,旋钮,横梁,r,摆高,H,实验,原理,-,平行轴定理,若刚体对于某转轴的转动惯量为,则其对于平行于该轴且相距为,的另一转轴的转动惯量,：,6,实验,1.,将,三个同样大小的钢球放置在,均匀分布,与半径,为,的,圆周上的三个,孔上,；,2.,测出,三个球对中心轴的,转动惯量,理论,实验,原理,-,扭摆,三爪盘对悬线轴的转动惯量为,其摆动周期,：,附加,上物体后总的转动惯量为,其,摆动周期,：,7,实验仪器,三线摆和扭摆主体仪器,，各,部件及旋钮功能,被测元件（小球、圆环）,多功能计数器（测,T,），,仪,=,10ms,天平（测,m,），,仪,=0.05g,50,分度游标高度尺（测,H,、,L,），,仪,=0.02mm,50,分度游标尺（测直径），,仪,=0.02mm,千分尺,（测,悬丝直径），,仪,=0.004mm,8,实验任务,用,三线摆测定下圆盘对中心轴的转动惯量和大钢,球对,其质心轴的,转动惯量；,用,三线摆验证,平行轴定理；,用,小圆环和扭摆测定三爪盘的转动惯量和切变,模量；,用,扭摆测定大圆环的转动惯量，并比较相对误差。,9,实验要求,计算,下圆盘的转动惯量,，得出,的,不确定度,；,计算大钢球的转动惯量值,，得出其与理论计算值之间的,相对误差,5%,；,计算,三个球对中心轴的转动惯量,，得出其与理论计算值,之间,的,相对误差,5%,；,计算,三爪盘的转动惯量,和切变模量,，得出,扭转模量,的,不确定度,；,计算,大圆环的实验和理论转动惯量,，并比较,相对误差,5%,。,10,注意事项,小角度摆动,，,水平面,内无晃动,！,加重物后需重测摆高,H,；,为避免钢球不圆需多测几次,直径；,测,周期时，,合理选择摆动次数,，以减少分到每个周期的仪器误差，,6,次测量以消除,随机误差。,无特殊说明的量或实验室给出的量为,单次测量,，其不确定度取,B,类不确定度（即只,考虑,仪,），,特殊注意,的不确定度；,实验前按要求完善数据记录表格或重新,设计,。,11,