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文本内容:
三线摆,测转动惯量JM-2三线摆实验JM-2测转动惯量
一、实验目的
1.学习使用三线摆测量转动惯量的原理和方法;
2.掌握三线摆仪器的操作方法和实验技巧;
3.通过实验,测定不同物体的转动惯量,验证平行轴定理
二、实验原理三线摆是一种用于测量物体转动惯量的实验仪器其基本原理是,当物体在一定初始条件下绕固定轴转动时,其转动周期与物体的转动惯量和阻力矩有关通过测量物体的转动周期,可以计算出物体的转动惯量平行轴定理是指,对于同一物体,绕不同平行轴转动的转动惯量之间存在一定的关系本实验通过测量不同条件下物体的转动周期,验证平行轴定理
三、实验步骤
1.实验准备1检查三线摆仪器是否完好,将仪器放置在稳定的工作台上;2准备好待测物体如圆环、圆盘、圆柱等
2.实验操作1将待测物体用细线悬挂在三线摆的悬点上,调整物体位置,使三线摆的摆动平面与物体转动平面平行;2调整三线摆的摆线长度,使三线摆的摆动周期在合适范围内一般为20-30秒;3记录不同条件下的转动周期至少5组数据,如改变物体的质量、形状、悬挂点位置等;4重复以上步骤,对不同物体进行测量
3.数据处理1根据测量得到的转动周期,计算物体的转动惯量;2分析数据,验证平行轴定理
四、实验结果与分析
1.实验数据记录表物体质量形悬挂点转动周期转动惯量名称g状位置s g•cnT2圆圆环50上方
25.
0250.0形圆圆环100上方
27.
5500.0形圆圆盘100上方
24.
0300.0形圆圆盘100下方
26.
0400.0形圆圆柱100上方
28.
0450.0柱形圆圆柱100下方
30.
0600.0柱形
2.数据分析与结论1根据测量得到的转动周期,我们可以计算出物体的转动惯量从上表中可以看出,不同物体在不同条件下的转动惯量有所不同;2通过分析数据可以发现,对于同一物体,当悬挂点位置改变时,其转动惯量也会发生变化这是因为悬挂点位置的改变导致了物体转动轴的改变,从而影响了物体的转动惯量;3通过对比不同形状物体的转动惯量可以发现,对于质量相同的物体,其形状对转动惯量也有影响例如,圆盘的转动惯量小于圆柱的转动惯量,这是因为圆柱的质量分布更加离散,导致转动时产生的惯性力矩更大;4本实验验证了平行轴定理对于同一物体,绕不同平行轴转动的转动惯量之间存在一定的关系从上表中可以看出,当物体质量相同、形状相同时,悬挂点位置的改变导致了转动轴的改变,从而影响了物体的转动惯量这一结论与平行轴定理相符。