三線擺實驗報告
林一仙一、實驗目的
1、掌握水平調節與時間測量方法；
2、掌握三線擺測定物體轉動慣量的方法；
3、掌握利用公式法測這定物體的轉動慣量。
二、實驗儀器
三線擺裝置電子秒錶卡尺公尺尺水平器
三、實驗原理
1、三線擺法測定物體的轉動慣量
機械能守恆定律：
簡諧振動：
通過平衡位置的瞬時角速度的大小為：；
所以有：
根據圖1可以得到：
從圖2可以看到：
根據余弦定律可得
所以有：
整理後可得：
；擺角很小時有：
所以：整理得：；又因，
所以：若其上放置圓環，並且使其轉軸與懸盤中心重合，重新測出擺動週期為t1和h1則：
待測物的轉動慣量為：
i= i1-i0
2、公式法測定物體的轉動慣量
圓環的轉動慣量為：
四、實驗內容
1、三線擺法測定圓環繞中心軸的轉動慣量
a、用卡尺分別測定三線擺上下盤懸掛點間的距離a、b（三個邊各測一次再平均）；
b、調節三線擺的懸線使懸盤到上盤之間的距離h大約50cm多；
c、調節三線擺地腳螺絲使上盤水平後再調節三線擺懸線的長度使懸盤水平；
d、用公尺尺測定懸盤到上盤三線接點的距離h；
e、讓懸盤靜止後輕撥上盤使懸盤作小角度擺動（注意觀察其擺幅是否小於10度，擺動是否穩定不搖晃。）；
f、用電子秒錶測定50個擺動週期的擺動的時間t；
g、把待測圓環置於懸盤上（圓環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h1，重複步驟e、f。
2、公式法測定圓環繞中心軸的轉動慣量
用卡尺分別測定圓環的內徑和外徑，根據上表中圓環繞中心軸的轉動慣量計算公式確定其轉動慣量測定結果。（圓環質量見標稱值）
五、資料處理
表一三線擺法
表二公式法
m=299g ;m=543g
; ; ; ;
;;,剔除之後重新計算平均值：
; ;,剔除之後重新計算平均值：
; ;g·cm2
； ；另一種型號（**）
表一公式法
表二公式法
m=395g ; m=400g
; ; ; ;
;;; ;g·cm2
； ；六、思考題
1、三線擺法主要的誤差在時間上，公式法不用測量時間所以會比較準確。
2、對三線擺裝置上下盤進行水平調節的目的是減少誤差。
3、擺幅過大可造成不是簡諧振動和誤差太大。
4、對週期的測量方面可改進，另外就是長度測量的誤差，從這幾個方面去考慮。
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