三線懸擺實驗簡易裝置照片

A. 在三線擺測轉動慣量實驗中啟動盤和懸盤必須水平的原因

由轉動慣量的公式我們可以知道，我們所需要的是一個到轉動軸的垂直距離。當啟動盤和懸盤不再水平時，該距離發生了變化。而且，一旦不能保持水平，懸盤的轉動過程也回會發生變化，所用的公式也有問題了。
測量不確定度用對數式計算。因為T指數是2，所以對不確定讀的影響應該要大一些，而R、H和r的影響大體相當。
具體不確定度是多少是實驗器材決定的,我就幫不上什麼忙了.
我測量R、r時用的是游標卡尺，測量H時則是刻度尺。M0是用電子天平測量的。

B. 大學物理三線擺實驗做了哪些近似簡化工作

轉動慣量(Moment of Inertia)是剛體繞軸轉動時慣性（回轉物體保持其勻速圓周動或靜止的特性版）的量度權，用字母I或J表示。 在經典力學中，轉動慣量（又稱質量慣性矩，簡稱慣距）通常以I 或J表示，SI 單位為 kg·m²。對於形狀較簡單的剛體，可以通過數學方法計算出它繞特定軸的轉動慣量。但是，對於形狀較復雜的剛體，用數學方法計算它的轉動慣最非常困難．故大都用實驗方法測定。由於三線擺具有結構簡單、操作簡便、比較實用等優點。因此許多大學物理實驗教材都選用該實驗方法。

C. 三線擺轉動慣量物理實驗中如果懸線變長會是怎樣

D. 三線懸擺試驗中轉盤轉動擺角為什麼要小於5度

是為了實驗結果更精確

E. 大物實驗三線擺實驗怎麼做，大概流程誰能說一下，急求，考試ing。。。

用三線擺測定圓環對通過其質心且垂直於環面軸的轉動慣量。

2
．實驗步驟：

(1)調整底座水平

(2)調整下盤水平

(3)測量空盤繞中心軸
O
O
轉動的運動周期
0
T

(4)測量待測圓環於下盤共同轉動的周期
1
T

3.用三線擺驗證平行軸定理

4.其他物理量的測量

(1)用米尺測出上下圓盤三懸點之間的距離a和b
,然後算出懸點到中心的距離r和R(等邊三角形外接圓半徑
)
(2)用米尺測出兩圓盤之間的垂直距離0H
；用游標卡尺測出待測圓環的內外直徑12R和22R
和小圓柱體的直徑
x
R
2

(3)
記錄各剛體的質量

F. 三線擺實驗報告

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米尺水平器

三、實驗原理

1、三線擺法測定物體的轉動慣量圓盤：

I0mgab2T

122H若其上放置圓環，並且使其轉軸與懸盤中心重合，重新測出擺動周期為T1和H1則：

I1(mM)gab2T1

122H1圓環的轉動慣量為：I=I1-I0

2、公式法測定物體的轉動慣量圓環的轉

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左右；

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、用米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做小角度擺動（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個擺動周期的擺動的時間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，重復步驟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）

G. 大學物理實驗報告三線擺測定物體的轉動慣量實驗原理怎麼寫

轉動慣量是剛體轉動時慣性的量度, 其量值取決於物體的形狀、質量分布及轉軸的位置。剛體的轉動慣量有著重要的物理意義，在科學實驗、工程技術、航天、電力、機械、儀表等工業領域也是一個重要參量。 例如：電磁系儀表的指示系統，因線圈的轉動慣量不同，可分別用於測量微小電流（檢流計）或電量（沖擊電流計）。在發動機葉片、飛輪、陀螺以及人造衛星的外形設計上，精確地測定轉動慣量，都是十分必要的。對於質量分布均勻，外形不復雜的物體可以從它的外形尺寸的質量分布用公式計算出相對於某一確定轉軸的轉動慣量。對於幾何形狀簡單、質量分布均勻的剛體可以直接用公式計算出它相對於某一確定轉軸的轉動慣量。 而對於外形復雜和質量分布不均勻的物體只能通過實驗的方法來精確地測定物體的轉動慣量，因而實驗方法就顯得更為重要。
測定剛體轉動慣量的方法很多，常用的有三線擺、扭擺、復擺等。本實驗採用的是三線擺 ，是通過扭轉運動測定物體的轉動慣量，其特點是無力圖像清楚、操作簡便易行、適合各種形狀的物體，如機械零件、電機轉子、槍炮彈丸、電風扇的風葉等的轉動慣量都可用三線擺測定。這種實驗方法在理論和技術上有一定的實際意義本實驗 的目的就是要求學生掌握用三線擺測定物體轉動慣量的方法，並驗證轉動慣量的平行軸定理。

實驗原理
三線擺的結構如圖4.2.3-1所示。三線擺是在上圓盤的圓周上，沿等邊三角形的頂點對稱地連接在下面的一個較大的均勻圓盤邊緣的正三角形頂點上。

當上、下圓盤水平三線等長時，將上圓盤繞豎直的中心軸線O1O轉動一個小角度，藉助懸線的張力使懸掛的大圓盤繞中心軸O1O作扭轉擺動。同時，下圓盤的質心O將沿著轉動軸升降，如圖4.2.3-2所示。=H是上、下圓盤中心的垂直距離；=h是下圓盤在振動時上升的高度；是上圓盤的半徑；是下圓盤的半徑；α是扭轉角。
由於三懸線能力相等，下圓盤運動對於中心軸線是對稱的，我們僅分析一邊懸線的運動。用L表示懸線的長度，見圖4.2.3-2。當下圓盤扭轉一個角度α時，下圓盤的懸線點移動到，下圓盤上升的高度為，與其他幾何參量的關系可作如下考慮。從上圓盤A點作下圓盤的垂線，與升高前後的下圓盤分別相交於和。
在直角三角形中
（1）
由圖4.2.3-2可知，，故上式可寫成：
（2）
由可知，，因而有
（3）
在直角三角形中
（4）
式中設懸絲不伸長，則

因而上式可寫為：
（5）
比較式（2）和式（5），消去後得：
（6）
cosα按級數展開

考慮到α是小量，略去高於的後各項，又因相對於L和H而言為無窮小量，故可略去高於一階的微量，由式（6）可得：
（7）
當下圓盤的扭轉角α很小時，下圓盤的振動可以看作理想的簡諧振動。其勢能Ep和動能Ek分別為：

（8）
式中 是下圓盤的質量， 為重力加速度， 為圓頻率， 為下圓盤的上升速度， 為圓盤對軸OO1的轉動慣量。
若忽略摩擦力的影響，則在重力場中機械能守恆：
恆量 （9）
因下圓盤的轉動能遠大於上下運動的平動能，即
於是近似有
恆量 （10）

將式（7）代入式（10）並對t求導，可得：
（11）
該式為簡諧振動方程，可得方程的解為：

因振動周期 ，代入上式得：
故有：
（12）
由此可見，只要准確測出三線擺的有關參數 、 、 、 和 ，就可以精確地求出下圓盤的轉動慣量 。
如果要測定一個質量為 的物體的轉動慣量，可先測定無負載時下圓盤的轉動慣量 ，然後將待測物體放在下圓盤上，並注意，必須讓待測物的質心恰好在儀器的轉動軸線上。測定整個系統的轉動周期 ，則系統的轉動慣量 可由下式計算：
（13）
式中 為放了待測物之後的上、下盤間距，一般可以認為 。待測物體的轉動慣量 為：
（14）
用這種方法，在滿足實驗要求的條件下，可以測定任何形狀物體的轉動慣量。
我們知道物體的轉動慣量取決於物體形狀質量分布以及相對於轉軸的位置。因此，物體的轉動慣量隨轉軸不同而改變，轉軸可以通過物體內部，也可以在物體外部。就兩個平行軸而言，物體對於任意軸的轉動慣量 ，等於通過此物體以質心為軸的轉動慣量 加上物體質量 與兩軸間距離平方的乘積。 這就是平行軸定理，其表達式為：
（15）
通過改變待測物質心與三線擺中心轉軸的距離，測量 與 的關系便可驗證轉動慣量的平行軸定理。
測轉動慣量的方法還有多種，常用的扭擺是其中之一。扭擺法測轉動慣量的原理是使物體作扭轉擺動，由擺動周期及其他參數的測定計算出物體的轉動慣量。此法可測定不同形狀的物體的轉動慣量和彈簧的扭轉系數，可與理論值進行比較以及驗證轉動慣量平行軸定理。

實驗內容
1． 測定儀器常數 、 、 和 。
恰當選擇測量儀器和用具，減小測量不確定度。自擬實驗步驟，確保三線擺的上、下圓盤的水平，使儀器達到最佳測量狀態。
2． 測量下圓盤的轉動慣量 ，並計算其不確定度。
轉動三線擺上方的小圓盤，使其繞自身軸轉一角度α，藉助線的張力使下圓盤作扭擺運動，而避免產生左右晃動。自己擬定測 的方法，使周期的測量不確定度小於其它測量量的不確定度。利用式（12），求出 ，並推導出不確定度傳遞公式，計算 的不確定度。
3． 測量圓環的轉動慣量
在下圓盤上放上待測圓環，注意使圓環的質心恰好在轉動軸上，測量系統的轉動慣量。測量圓環的質量 和內、外直徑 、 。利用式（14）求出圓環的轉動慣量 。並與理論值進行比較，求出相對誤差。
圓環繞中心軸的轉動慣量的理論值可由下式計算。

式中 和 分別為圓環內、外直徑。
4． 驗證平行軸定理
將質量和形狀尺寸相同的兩金屬圓柱重疊起來放在下圓盤上，注意使質心與下圓盤的質心重合。測量轉動軸通過圓柱質心時，系統的轉動慣量 。然後將兩圓柱對稱地置於下圓盤中心的兩側。測量此時系統的轉動慣量 。
測量圓柱質心到中心轉軸的距離 ，代入式（15），計算 ，並與測量值 比較。
改變 值，測量一組 ，並作 ~ 的曲線，由曲線求出 和 ，並與實驗測量值比較。由此結果的比較，給出結論。

H. 如何利用三線擺測定任意形狀的物體繞某軸的轉動慣量

基本方法仍是先測下盤的轉動慣量J0 ,再將待測物放到盤上,使二者轉軸重合,測共同的轉動慣量J/,則待測物的轉動慣量J= J/ -J0 .這類測量有兩種情況：一種是待測物的轉軸通過其質量中心.這種情況只須注意待測物的軸與三線擺的軸重合即可.另一種情況是待測物的轉軸不通過其質量中心,此時待測物與三線擺的轉軸重合時,將引起下盤傾斜（三懸線受力不均）.為保持下盤水平,要根據具體情況進行配重,通過配重砝碼保持下盤水平.測出系統的總轉動慣量,再減去下盤和砝碼的轉動慣量,即得到待測物的轉動慣量.

I. 三線懸擺中樣品若沒有放置在中央會產生什麼影響

三線擺要求兩物塊對稱放置，扭擺的話可以不對稱放置，如果不對稱放置旋轉軸將發生改變

J. 三線擺實驗中如何調平上下圓盤

三線擺實驗中，上圓盤是通過調節底座的三個支架的高度來調節水平的，底座上有一個水平氣泡儀，可以調節水平。下圓盤中心也有一個水平氣泡儀，可以通過調節三根繩子的長度來調節下圓盤水平。