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文本内容:
实验名称物体转动惯量的测定物理实验课教案
一、实验目的指导教师林一仙
1、掌握水平调节与时间测量方法；
2、掌握三线摆测定物体转动惯量的方法；
3、掌握利用公式法测这定物体的转动惯量
二、实验仪器三线摆装置电子秒表卡尺米尺水平器
三、实验原理及方法
1、三线摆法测定物体的转动惯量机械能守恒定律:简谐振动八八.2兀s in-0—t2的）2»dOLcos——co=——=-------tdt TT通过平衡位置的瞬时角速度的大小为
①=网^；所以有“蚪M攀j5C2_5Cj2BC2=AB2-AC2=片_H_r2根据图1可以得到:h=BC—BJBC+BQ从图2可以看到a G2R-COSd根据余弦定律可得2=尺2+/—（）2所以有（BCJ2=
（43）2—AG=/2—（R2+尸—2Rrcos%）整理后可得°47rsin2—727rl-cos^02_h=--------------------二-BC+BC.3GBC+BC+BC尸2H；摆角很小时有siny%）%所…
①2H整理得人二嘴八’又因R二卡「嚏mgab所以/=12/〃若其上放置圆环，并且使其转轴与悬盘中心重合，重新测出摆动周期为「和Hi则:=（m+M）gab212兀？H\1待测物的转动惯量为1=Ii-Io
2、公式法测定物体的转动惯量圆环的转动惯量为:
四、教学内容
1、原理讲述机械能守恒定律〃研=打0
①;简谐振动dO2皿）2兀-cos——co-——=------tdt TT余弦定律（4GI=（改+户-2Rrcos%）近公似方法sm（3^）=0^；BC+BG a2H
2、实验内容
（1）、三线摆法测定圆环绕中心轴的转动惯量a、用卡尺分别测定三线摆上下盘悬挂点间的距离a、b（三个边各测一次再平均）；b、调节三线摆的悬线使悬盘到上盘之间的距离H大约50cm多；c、调节三线摆地脚螺丝使上盘水平后再调节三线摆悬线的长度使悬盘水平；d、用米尺测定悬盘到上盘三线接点的距离H；e、让悬盘静止后轻拨上盘使悬盘作小角度摆动（注意观察其摆幅是否小于10度，摆动是否稳定不摇晃）；f、用电子秒表测定50个摆动周期的摆动的时间t；g、把待测圆环置于悬盘上（圆环中心必须与悬盘中心重合）再测定悬盘到三线与上盘接点间的距离Hi,重复步骤e、fo
（2）、公式法测定圆环绕中心轴的转动惯量用卡尺分别测定圆环的内径和外径，根据上表中圆环绕中心轴的转动惯量计算公式确定其转动惯量测定结果（圆环质量见标称值）
五、实验教学组织
1、先讲原理，课本的原理图中的AiG要连起来，这里有一个余弦定律，然后操作示范
2、提醒常出问题的地方周期，卡尺的读数等
3、卡尺和秒表的用法
4、a、b可在调水平前测量，也可以在做完实验后测量，但不要在中间过程测量
六、实验教学的重点及难点
1、重点原理的应用和能力的锻炼
2、难点时间的测量和数据处理
七、实验中容易出现的问题
1、周期算错，50个周期就应该当三线摆从第一个平衡位置到第51个平衡位置
2、卡尺读数读错，最后一位是偶数，以厘米为单位的话就要保留到小数点后三位
八、实验参考数据表一三线摆法项目123456平均值a cm
4.
2804.
3104.
2944.295bcm
11.
29611.
32411.
31411.311Hcm
49.
5549.
5849.
6049.
7049.
6049.
7549.63ts
85.
7286.
1986.
3185.
6086.
0486.
2786.02Hi cm
50.
1049.
8050.
0049.
9050.
0550.
1049.99tis
94.
3592.
8894.
3695.
2295.
3094.88表二公式法项目123456平均值Dcm
12.
18212.
17812.
16012.
18012.
17612.184dcm
10.
17810.
16010.
14210.
18610.
18010.
13410.163另一种型号（大盘）表一三线摆法项目123456平均值a cm
8.
6368.
6268.
6988.653bcm
17.
26417.
37417.
20017.279Hcm
50.
9050.
8050.
7050.
8550.
9050.
8050.82ts
77.
0676.
8576.
9776.
6976.
8177.
2576.94Hicm
51.
0551.
1551.
1051.
0050.
9551.
0551.05tis
84.
5384.
6384.
8885.
2884.
7584.
3484.34表二公式法项目123456平均值Dcm
19.
02219.
01819.
00419.
02818.
98819.
02619.014dcm
16.
94016.
96217.
02016.
96616.
98616.
96616.973
九、实验结果检查方法
1、时间的检查当加上圆后时间变长了，前后相差约9s（小盘），8s（大盘）;
2、长度量的检查两种仪器，米尺和卡尺它们有相应的有效数字
十、课堂实验预习检查题目
1、实验目的
2、实验原理及原理图
3、计算公式
4、实验步骤
5、数据记录表格
6、注意事项。
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