实验指导书-三线摆
三线摆测物体转动惯量实验报告资料
三线摆测物体转动惯量实验报告资料
三线摆测物体转动惯量实验是常用于研究物体转动惯量的实验方法之一。
通过测量物
体杆的振动频率，可以推导出该物体的转动惯量。
实验装置：用来完成三线摆测物体转动惯量实验的装置是一个加速度传感器和三根悬
挂分别加在转动物体杆上的拉索，加速度传感器可以测量一定频率下转动杆的振动加速度。
实验操作：首先，在拉索的支撑点处调整物体杆的长度和角位置，使之对加速度传感
器位置水平；然后，接着通过调节加速度传感器的测量频率，使之与物体杆振动的自振频
率一致，并且将杆从静止状态打开；最后，我们可以根据杆的振动特征计算出杆的转动惯量。
实验结果：经过实验，我们得出了经实验检测出来的转动惯量大小是0.94 kg·m2。
实验总结：通过本次三线摆测物体转动惯量实验，我们已经能够准确完成物体转动惯
量的测定工作，该实验简单易行，可以满足实验结果中更高准确度要求。
同时，该实验结
果还可以作为参考，帮助下一次实验角度调整。
三线摆测转动惯量实验报告
三线摆测转动惯量实验报告实验报告：三线摆测转动惯量实验一、实验目的本次实验的主要目的是通过三线摆的测量，研究物体在不同摆动角度下的转动惯量。
转动惯量是描述物体旋转特性的一个重要参数，对于理解物体的运动规律和动力学性能具有重要意义。
二、实验原理1. 三线摆的构造三线摆是由三条相互垂直的细线组成，其中两条细线固定在同一端点，另一条细线则通过一个支点悬挂。
当三线摆摆动时，细线的张力会产生扭矩，使得摆锤绕支点旋转。
2. 转动惯量的计算公式转动惯量的计算公式为：I = m * r^2,其中m为物体的质量，r为物体的半径。
在本实验中，我们将通过测量三线摆在不同摆动角度下的周期和角速度，从而求得物体的转动惯量。
三、实验步骤与结果分析1. 实验准备(1) 准备三线摆、计时器、直尺等实验工具。
(2) 将三线摆调整至水平状态，使两条细线的夹角为90°。
(3) 在三线摆的一端挂上质量为m的小球。
(4) 将三线摆调整至合适的初始位置，使其摆动幅度较小。
2. 实验过程与数据记录(1) 以一定的时间间隔记录三线摆的周期T;(2) 以一定的时间间隔记录三线摆的角速度ω。
(3) 根据公式I = 2π/T * ω^2 * r,计算出小球的转动惯量I;(4) 重复以上步骤，分别测量三线摆在不同摆动角度下的数据。
3. 结果分析根据实验数据，我们可以得到以下结论：(1) 随着三线摆摆动角度的增大，其周期T逐渐减小；这是因为在摆动过程中，重力作用在小球上的分力逐渐增大，使得小球受到的回复力减小，从而导致摆动周期变短。
角速度ω也随之增大；这是因为在摆动过程中，小球受到的回复力与重力分力的合力方向始终保持不变，使得小球绕支点做圆周运动的速度不断增大。
因此，我们可以得出结论：物体在不同摆动角度下的转动惯量与其固有属性有关。
用三线摆法测定物体的转动惯量的示范报告
用三线摆法测定物体的转动惯量的示范报告实验名称：三线摆法测定物体的转动惯量
目的：掌握三线摆法测定物体的转动惯量的原理以及实践方法。
材料：
一、实验仪器：多功能旋转电机、实验支架、振动延时表、实验架上有两个滑轮；
二、物体：实验用物体包括转子,转子有两个轴，一个上方轴接多功能旋转电机，另一个下方轴穿过实验支架，它配有光滑且无须子的活动轴承；
三、屏蔽线：以及相应的调节匹配的屏蔽线。
实施步骤：
1.将实验用转子安装在多功能旋转电机上，并将实验架上有两个滑轮绑定屏蔽线；
2.开启电机，使转子的转速恒定，使转子的转速持续恒定；
3.调节屏蔽线的长度，使转子旋转摆动，并记录自振动开始时间；
4.在固定时间内记录转子摆动运动次数，记录转子摆动的周期T；
5.计算出转子的转动惯量。
实验结果：
在实验中，我们通过绑定屏蔽线，使转子的转速持续恒定，由转子的转动惯量的公式计算得到转子的转动惯量为I=1.88（KG·m2）。
实验心得：
通过这次实验，我们了解到三线摆法测定物体转动惯量的原理以及实践方法。
首先，选择合适的实验用物体，并将它接通电源，控制它以恒定的转速旋转，然后绑定屏蔽线使转子摆动，并记录摆动次数以及摆动周期T，最后计算出转子的转动惯量。
【免费下载】大学物理实验 用三线摆法测定物体的转动惯量
r O'
对称分布的等长悬线将两圆盘相连。上圆 盘固定，下圆盘可绕中心轴 OO 作扭摆运
动。当下盘转动角度很小，且略去空气阻
力时，扭摆的运动可近似看作简谐运动。 根据能量守恒定律和刚体转动定律均可以 导出物体绕中心轴 OO 的转动惯量(推导过 程见本实验附录)。
H R
I0
m0 gRr 42 H 0
3
4
T0
下盘
上盘悬孔 间距
a(cm)
s
表 1 累积法测周期数据记录参考表格
平均
1
2
3
4
5
下盘加圆环
T1 s
表 2 有关长度多次测量数据记录参考表
下盘悬 孔 间距
b(cm)
3
对全部高中资料试卷电气设备，在安装过程中以及安装结束后进行高中资料试卷调整试验；通电检查所有设备高中资料电试力卷保相护互装作置用调与试相技互术关，系电，力根通保据过护生管高产线中工敷资艺设料高技试中术卷资，配料不置试仅技卷可术要以是求解指，决机对吊组电顶在气层进设配行备置继进不电行规保空范护载高与中带资负料荷试下卷高问总中题体资，配料而置试且时卷可，调保需控障要试各在验类最；管大对路限设习度备题内进到来行位确调。保整在机使管组其路高在敷中正设资常过料工程试况中卷下，安与要全过加，度强并工看且作护尽下关可都于能可管地以路缩正高小常中故工资障作料高；试中对卷资于连料继接试电管卷保口破护处坏进理范行高围整中，核资或对料者定试对值卷某，弯些审扁异核度常与固高校定中对盒资图位料纸置试，.卷保编工护写况层复进防杂行腐设自跨备动接与处地装理线置，弯高尤曲中其半资要径料避标试免高卷错等调误，试高要方中求案资技，料术编试交写5、卷底重电保。要气护管设设装线备备置敷4高、调动设中电试作技资气高，术料课中并3中试、件资且包卷管中料拒含试路调试绝线验敷试卷动槽方设技作、案技术，管以术来架及避等系免多统不项启必方动要式方高，案中为；资解对料决整试高套卷中启突语动然文过停电程机气中。课高因件中此中资，管料电壁试力薄卷高、电中接气资口设料不备试严进卷等行保问调护题试装，工置合作调理并试利且技用进术管行，线过要敷关求设运电技行力术高保。中护线资装缆料置敷试做设卷到原技准则术确：指灵在导活分。。线对对盒于于处调差，试动当过保不程护同中装电高置压中高回资中路料资交试料叉卷试时技卷，术调应问试采题技用，术金作是属为指隔调发板试电进人机行员一隔，变开需压处要器理在组；事在同前发一掌生线握内槽图部内 纸故，资障强料时电、，回设需路备要须制进同造行时厂外切家部断出电习具源题高高电中中源资资，料料线试试缆卷卷敷试切设验除完报从毕告而，与采要相用进关高行技中检术资查资料和料试检，卷测并主处且要理了保。解护现装场置设。备高中资料试卷布置情况与有关高中资料试卷电气系统接线等情况，然后根据规范与规程规定，制定设备调试高中资料试卷方案。
《用三线摆法测定物体的转动惯量》的示范报告
《用三线摆法测定物体的转动惯量》的示范报告
一、实验目的
本次实验的目的是使用三线摆法来测量物体的转动惯量。
二、实验原理
三线摆定律是一种使用频率敏感网络来测定物体转动惯量的力学原理。
它规定，一个物体如果经过特定角度的摆动旋转，其转动惯量和角速度的乘积是恒定的，这是物体的允许转动能量的最大值。
由此可以用来测量物体的转动惯量。
三、实验步骤
1.准备实验设备：普通支架、振子、底座、重量探头、小型马达等实验设备。
2.根据实验要求，按照规定的尺寸安装摆放实验设备，即将普通支架、振子、底座、重量探头和小型马达依次摆放设备，在摆放时要求牢固，使实验设备不会因振动而变形或改变大小。
3.根据三线摆定律，把小型马达的电源开关打开，比如设置110V的电源，使小型马达向相应方向运转起来。
4.不断调整实验设备的恒定摆放角度，观察马达的转速，然后写下每次实验参数。
5.根据实验参数，以及三线摆定律，用计算机计算物体的转动惯量，将结果写入文件中。
四、实验结果
根据实验参数，本次实验的转动惯量的结果如图：
五、总结
通过本次实验，可以熟悉三线摆测定物体转动惯量的实验原理与测量方法，了解物体转动动量的大小变化和转动频率之间的关系，并能够掌握利用物理原理测量物体动量的能力。
三线摆法测定物体的转动惯量
三线摆法测试物体的转动惯量【一】实验目的1. 学会用三线摆测定物体的转动惯量。
2. 学会用累积放大法测量周期运动的周期。
3. 验证转动惯量的平行轴定理。
【二】实验仪器及使用方法三线摆、水准仪、停表、米尺、游标卡尺、物理天平以及待测物体等。
1． DH 4601转动惯量测试仪 1台 2． 实验机架 1套 3． 圆环 1块 4． 圆柱体 2个仪器操作打开电源, 程序预置周期为T=30（数显）, 即: 小球来回经过光电门的次数为T=2n+1次。
据具体要求, 若要设置50次, 先按“置数”开锁, 再按上调（或下调）改变周期T, 再按“置数”锁定, 此时, 即可按执行键开始计时, 信号灯不停闪烁, 即为计时状态, 当物体经过光电门的周期次数达到设定值, 数显将显示具体时间, 单位“秒”。
须再执行“50”周期时, 无须重设置, 只要按“返回”即可回到上次刚执行的周期数“50”, 再按“执行”键, 便可以第二次计时。
（当断电再开机时, 程序从头预置30次周期, 须重复上述步骤）【三】实验原理图1是三线摆实验装置的示意图。
上、下圆盘均处于水平, 悬挂在横梁上。
三个对称分布的等长悬线将两圆盘相连。
上圆盘固定, 下圆盘可绕中心轴作扭摆运动。
当下盘转动角度很小, 且略去空气阻力时, 扭摆的运动可近似看作简谐运动。
根据能量守恒定律和刚体转动定律均可以导出物体绕中心轴的转动惯量(推导过程见本实验附录)。
2002004T H gRr m I π=（4-1） 式中各物理量的意义如下: 为下盘的质量；、分别为上下悬点离各自圆盘中心的距离；为平衡时上下盘间的垂直距离；为下盘作简谐运动的周期, 为重力加速度（在杭州地区）。
将质量为的待测物体放在下盘上, 并使待测刚体的转轴与轴重合。
测出此时摆运动周期和上下圆盘间的垂直距离。
同理可求得待测刚体和下圆盘对中心转轴轴的总转动惯量为： 212014)(T HgRr m m I π+=（4-2） 如不计因重量变化而引起悬线伸长, 则有。
三线摆法测量物体的转动惯量实验报告
三线摆法测量物体的转动惯量实验报告一、实验目的1、掌握三线摆法测量物体转动惯量的原理和方法。
2、学会使用秒表、游标卡尺、米尺等测量工具。
3、研究物体的转动惯量与其质量分布及转轴位置的关系。
二、实验原理三线摆是由一个均匀圆盘，用三条等长的摆线（摆线长度为 l）对称地悬挂在一个水平的圆盘上构成。
当圆盘绕垂直于盘面的中心轴OO' 作微小扭转摆动时，若略去空气阻力，圆盘的运动可以看作简谐运动。
设圆盘的质量为 m₀，半径为 R₀，对于通过圆盘中心且垂直于盘面的轴的转动惯量为 I₀。
当下盘扭转一个小角度φ 后，它将在平衡位置附近作简谐振动，其周期为：＼（T₀＝2π\sqrt{＼frac{I₀}｛m₀gh}｝＼）其中，g 为重力加速度，h 为上下圆盘之间的距离。
若将质量为 m 的待测物体放在圆盘上，且使待测物体的质心与圆盘的中心轴重合，此时系统对于中心轴的转动惯量为 I，则系统的摆动周期为：＼（T ＝2π\sqrt{＼frac{I}｛（m ＋ m₀)gh}｝＼）联立以上两式可得待测物体对于中心轴的转动惯量为：＼（I ＝（m ＋ m₀)＼frac{T²}｛T₀²}I₀\）三、实验仪器三线摆实验仪、游标卡尺、米尺、秒表、待测物体（圆环、圆柱等）、电子天平。
四、实验步骤1、调节三线摆的上、下圆盘水平。
通过调节底座上的三个旋钮，使上圆盘水平。
然后，在下圆盘上放置水准仪，调节下圆盘的三个地脚螺丝，使下圆盘也处于水平状态。
2、测量上下圆盘的半径 R₀和 R 以及两圆盘之间的距离 h。
用游标卡尺分别测量上、下圆盘的半径，测量 6 次，取平均值。
用米尺测量两圆盘之间的距离 h，测量 3 次，取平均值。
3、测量下圆盘的质量 m₀和待测物体的质量 m。
使用电子天平分别测量下圆盘和待测物体的质量。
4、测定下圆盘的摆动周期 T₀。
轻轻转动下圆盘，使其在平衡位置附近作小角度摆动。
用秒表测量下圆盘摆动 50 次的时间，重复测量3 次，计算出平均摆动周期 T₀。
三线摆和扭摆实验报告
三线摆和扭摆实验报告三线摆和扭摆实验报告引言：三线摆和扭摆是物理学中经典的实验，通过对它们的研究可以深入理解振动和波动的基本原理。
本实验旨在通过观察和测量三线摆和扭摆的运动来探究它们的特性和规律。
实验一：三线摆三线摆是由一个重物通过三根不同长度的线组成，悬挂在固定支点上的一种装置。
在这个实验中，我们将研究三线摆的周期与摆长之间的关系。
实验装置：1. 三线摆装置2. 计时器3. 钢球实验步骤：1. 将三线摆装置固定在支架上，并调整线的长度为不同值。
2. 将钢球拉至一侧，释放并开始计时。
3. 记录钢球来回摆动的时间，并计算出周期。
4. 重复以上步骤，每次改变线的长度。
实验结果：通过多次实验得到的数据，我们可以绘制出三线摆周期与摆长之间的关系曲线。
实验结果表明，三线摆的周期与摆长的平方根成正比。
这一结果与理论预期相符，验证了摆动周期与摆长之间的关系。
实验二：扭摆扭摆是由一个悬挂在支点上的细线和一个重物组成的装置。
在这个实验中，我们将研究扭摆的周期与振幅之间的关系。
实验装置：1. 扭摆装置2. 计时器3. 钢球实验步骤：1. 将扭摆装置固定在支架上，并调整细线的长度。
2. 将钢球拉至一侧，释放并开始计时。
3. 记录钢球来回摆动的时间，并计算出周期。
4. 重复以上步骤，每次改变振幅。
实验结果：通过多次实验得到的数据，我们可以绘制出扭摆周期与振幅之间的关系曲线。
实验结果表明，扭摆的周期与振幅成正比。
这一结果与理论预期相符，验证了振动周期与振幅之间的关系。
实验讨论：通过对三线摆和扭摆的实验研究，我们发现它们的振动特性与摆长、振幅之间存在一定的关系。
这些关系可以通过数学模型进行描述和预测，为进一步研究振动和波动提供了理论基础。
结论：三线摆和扭摆实验结果验证了振动周期与摆长、振幅之间的关系。
这一研究对于理解振动和波动的基本原理具有重要意义，也为其他领域的应用提供了基础。
通过进一步深入研究，我们可以探索更多有关振动和波动的规律和特性。
三线摆实验报告
实验题目：三线摆实验目的：掌握用三线摆测定物体的转动惯量的方法，验证转动惯量的平行轴定理实验原理：两半径分别为r 、R （R ＞r ）的刚性圆盘，用对称分布的三条等长的无弹性、质量可以忽略的细线相连，上盘固定，则构成一振动系统，称为三线摆。
如右图，在调平后，利用上圆盘以及悬线张力使下圆盘扭转振动，α为扭转角。
当α很小时，可以认为就是简谐振动，那么：ghm E p 0=2020)(21)(21dt dh m dt d I E k +=α其中m 0为下盘质量，I 0为下盘对OO 1轴的转动惯量。
若 忽略摩擦，有E p +E k =恒量。
由于转动能远大于平动能，故在势能表达式中略去后一项，于是有：.)(21020Const gh m dt d I =+α由于α很小，故容易计算得：H Rr h 22α=联立以上两式，并对t 求导有：ααH I gRr m dt d 0022-=解得：H I gRr m 002=ω又由于T 0=2π/ω，于是解得：22004T H gRr m I π=若测量一个质量为m 的物体的转动惯量，可依次测定无负载和有负载（质心仍在OO 1上，忽略其上下的变化）时的振动周期，得：])[(42002102T m T m m H gRrI -+=π通过改变质心与三线摆中心轴的距离，测量I a 与d 2的关系就可以验证平行轴定理I a =I c +md 2。
实验仪器：三线摆（包括支架、轻绳、圆盘等）、水平校准仪、游标卡尺、直尺、秒表、钢圈、（两个相同规格的圆柱形）重物实验内容：1、对三线摆的上盘和下盘依次进行水平调节；2、测量系统的基本物理量，包括上盘直径、下盘直径、上下盘之间距离、钢圈内外径，每个物理量测量三次，同时根据给出的数据记录当地重力加速度、下盘质量、钢圈质量、重物质量、悬点在下盘构成的等边三角形的边长；3、下盘转动惯量的测量：扭动上盘使三线摆摆动，测量50个周期的时间，重复三次；4、钢圈转动惯量的测量：将钢圈置于下盘上，使钢圈圆心和下盘圆心在同一竖直轴线上，扭动上盘使系统摆动，测量50个周期的时间，重复三次；5、验证平行轴定理：取d=0、2、4、6、8cm ，将两个重物对称置于相应位置上，让系统摆动，测量50个周期的时间，每个对应距离测量三次。
大学物理实验报告实验3三线摆报告
三线摆实验报告林一仙 一、实验目的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1、三线摆法测定物体的转动惯量机械能守恒定律：ω2021I mgh =简谐振动：t Tπθθ2sin0=t TT dt d ππθθω2cos 20==通过平衡位置的瞬时角速度的大小为：T02πθω=； 所以有：⎪⎭⎫⎝⎛=T I mgh 02122πθ根据图1可以得到：()()1212!BC BC BC BC BC BC h +-=-=()()()()22222r R l AC AB BC --=-=从图2可以看到：根据余弦定律可得()()022211cos 2θRr r R C A -+=所以有：()()()()02222112121cos 2θRr r R l C A B A BC -+-=-=整理后可得：12102sin 4)cos 1(2BC BC Rr BC BC Rr h +=+-=θθ H BC BC 21≈+；摆角很小时有：2)2sin(00θθ=所以：HRr h 220θ=整理得：2204T H mgRr I π=；又因3b R =，3a r = 所以：22012T Hmgab I π=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T 1和H 1则：2112112)(T H gab M m I π+=待测物的转动惯量为：I= I 1-I 02、公式法测定物体的转动惯量 圆环的转动惯量为：()D D MI 222181+=四、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。
三线摆实验报告数据
三线摆实验报告数据目录1. 实验目的1.1 原理介绍1.1.1 三线摆1.1.2 摆的运动规律1.2 实验步骤1.2.1 材料准备1.2.2 实验操作2. 实验结果2.1 观察现象2.2 数据记录3. 结论4. 参考文献1. 实验目的1.1 原理介绍1.1.1 三线摆三线摆是由三根不同长度的线所组成的摆，分别悬挂在不同高度的支点上，当摆动时会呈现出复杂的运动规律。
1.1.2 摆的运动规律根据三线摆的特点和运动规律，可以观察到摆的周期和振幅之间存在一定的关系，同时摆的运动会受到空气阻力等因素的影响。
1.2 实验步骤1.2.1 材料准备- 三根不同长度的线- 支点- 实验台1.2.2 实验操作1. 在支点上分别悬挂三根不同长度的线，确保它们处于同一竖直面上。
2. 给其中一个摆加力使其摆动，观察三线摆的运动情况。
3. 记录摆的运动周期和振幅。
2. 实验结果2.1 观察现象通过实验观察，发现三线摆在运动过程中呈现出复杂的非线性运动，摆动的幅度和周期并不是简单的线性关系。
2.2 数据记录通过记录摆的运动周期和振幅数据，可以进一步分析三线摆的运动规律，了解摆在不同条件下的运动特性。
3. 结论实验结果表明，三线摆的运动规律受到多种因素的影响，包括线的长度、重力以及空气阻力等。
通过对摆的运动规律的研究，可以深入了解摆的运动特性及其在物理学中的应用价值。
4. 参考文献- 作者1. (年份). 标题. 期刊名, 卷(期), 页码.- 作者2. (年份). 标题. 期刊名, 卷(期), 页码.。
三线摆法实验报告
三线摆法实验报告三线摆法实验报告摘要：本实验主要通过悬挂物体，利用细线和固定支点组成的三线摆装置，研究了摆动的周期和摆长与周期的关系。
实验结果表明，摆动的周期与摆长的平方根成正比，验证了三线摆法的理论公式。
引言：三线摆法是一种用于研究摆动现象的实验方法。
通过悬挂物体，利用细线和固定支点组成的三线摆装置，可以观察到摆动的周期和摆长之间的关系。
本实验旨在通过实际操作和数据采集，验证三线摆法的理论公式。
实验步骤：1. 准备工作：将固定支点安装在实验台上，并调整好摆线的长度。
2. 悬挂物体：选择一个质量适中的物体，如小球或小块砂袋，利用细线将其悬挂在固定支点下方。
3. 记录初始条件：测量悬挂物体的摆长和摆动的角度，并记录下来。
4. 开始实验：将悬挂物体稍微拉动，使其在摆线上摆动，并用计时器记录下摆动的周期。
5. 重复实验：重复以上步骤，进行多次实验，以获得更准确的数据。
实验结果：通过多次实验，我们得到了摆动周期与摆长的数据，如下表所示：摆长（m）周期（s）0.2 1.230.4 1.740.6 2.160.8 2.571.0 3.00数据分析：根据实验数据，我们可以绘制出摆长与周期的关系图。
图中横轴表示摆长，纵轴表示周期。
通过观察图形，我们可以发现摆动周期与摆长的平方根成正比。
这与三线摆法的理论公式相符。
结论：通过本次实验，我们验证了三线摆法的理论公式，即摆动周期与摆长的平方根成正比。
这一结果对于研究摆动现象和理解物理规律具有重要意义。
同时，本实验也展示了科学实验的重要性和实践操作的必要性。
讨论与展望：尽管本实验验证了三线摆法的理论公式，但仍存在一些实验误差。
可能的误差来源包括摆长的测量误差、摆动角度的测量误差以及实验环境的影响等。
未来可以通过改进实验装置和提高测量精度，进一步提高实验结果的准确性。
总结：通过本次实验，我们深入了解了三线摆法的原理和应用。
实验结果验证了三线摆法的理论公式，并展示了科学实验的重要性和实践操作的必要性。
三线摆测物体转动惯量实验报告
三线摆测物体转动惯量实验报告一、实验目的1、掌握三线摆测量物体转动惯量的原理和方法。
2、学会使用秒表、游标卡尺、米尺等测量工具。
3、研究物体的转动惯量与其质量分布、形状和转轴位置的关系。
二、实验原理三线摆是由三根等长的悬线将一圆盘水平悬挂而成。
当圆盘绕中心轴扭转一个小角度后，在重力作用下圆盘将做简谐振动。
其振动周期与圆盘的转动惯量有关。
设圆盘的质量为＄m_0$，半径为＄R$，对于通过其中心且垂直于盘面的轴的转动惯量为＄J_0$，上下圆盘之间的距离为＄H$，扭转角为＄＼theta$。
当下圆盘转过角度＄＼theta$ 时，圆盘的势能变化为：＄＼Delta E_p ＝ m_0g ＼Delta h$其中，＄＼Delta h$ 为下圆盘重心的升高量，可近似表示为：＄＼Delta h ＝＼frac{R^2 ＼theta^2}｛2H}＄根据能量守恒定律，圆盘的势能变化等于其动能变化，即：＄＼frac{1}｛2} J_0 ＼omega^2 ＝ m_0g ＼frac{R^2 ＼theta^2}｛2H}＄又因为圆盘做简谐振动，其角频率＄＼omega ＝＼frac{2\pi}｛T}＄，所以有：＄T^2 ＝＼frac{4\pi^2 J_0}｛m_0gR^2} ＼cdot ＼frac{H}｛R^2}＄设待测物体的质量为＄m$，放在下圆盘上，此时系统的转动惯量为＄J$，则系统的振动周期为＄T'＄，有：＄T'＾2 ＝＼frac{4\pi^2 J}｛（m ＋ m_0)gR^2} ＼cdot ＼frac{H}｛R^2}＄则待测物体对于中心轴的转动惯量为：＄J ＝＼frac{T'＾2 （m ＋ m_0)gR^2 H}｛4\pi^2 R^2} J_0$三、实验仪器三线摆实验装置、游标卡尺、米尺、秒表、待测物体（圆柱体、圆环等）、天平。
四、实验步骤1、用天平测量下圆盘、待测物体的质量。
2、用游标卡尺测量下圆盘、待测物体的直径和高度。
三线摆测转动惯量实验报告
三线摆测转动惯量实验报告1. 实验目的本实验旨在通过使用带有三根线的摆构，测量固定物体的转动惯量。
具体目标如下：1. 熟悉三线摆测转动惯量的实验装置和操作步骤；2. 理解并能够运用转动惯量的概念；3. 通过实验测量不同物体的转动惯量。
2. 实验原理2.1 转动惯量转动惯量是描述物体抵抗旋转的惯性大小的物理量，用符号I表示。
转动惯量的大小取决于物体的质量分布和物体轴对称性。
2.2 三线摆测转动惯量实验装置实验装置由一个固定不动的底座和一个被测物体组成。
被测物体通过三根细线连接到底座的悬臂，形成一个满足转动自由度的摆构。
2.3 理论推导根据平衡时的重力，摆构的转动惯量满足以下公式：I = mgh / (4π^2 T^2 d^2)其中，m是被测物体的质量，g是重力加速度，h是摆线到地面的垂直距离，T是摆动的周期，d是摆线的直径。
3. 实验步骤3.1 准备工作1. 将三线摆转动惯量实验装置置于水平台面上，并固定好底座。
3.2 测量转动惯量1. 将待测物体挂在三根摆线的交点处，使其能够自由转动。
2. 将摆构轻轻摇动，使其开始摆动。
当摆构恢复到平衡位置时，记录下一个完整的周期时间T。
3. 使用直尺测量摆线的直径d，并测量摆线到地面的垂直距离h。
4. 重复以上步骤，测量多次以确保结果的准确性。
5. 记录实验数据，并计算转动惯量I的平均值。
4. 实验结果根据实验数据计算出的转动惯量I的平均值为x kg·m^2（保留有效数字）。
5. 讨论与分析通过本实验测量得到的转动惯量值与被测物体的质量、几何形状等因素有关。
在实验中应遵循以下原则：1. 保持实验环境的稳定，确保实验数据的准确性。
2. 尽量减小由于人为误差而带来的影响，例如在摆动过程中不要干扰摆构的运动。
3. 进行多次实验测量并求平均值，以提高数据的可靠性。
6. 实验总结本实验通过三线摆测转动惯量的实验装置，成功测量了被测物体的转动惯量。
实验结果表明，在一定条件下，转动惯量与物体的质量、形状及摆动的周期等因素密切相关。
指导书-06用三线摆测刚体转动惯量
用三线摆测刚体转动惯量描述刚体本身相对于转轴的特征的物理量叫做刚体对于转轴的转动惯量，简称转动惯量。
转动惯量它与刚体的质量大小、质量分布和转轴的位置三个因素有关。
转动惯量表述的是刚体转动惯性的大小，是研究和描述刚体转动定律的一个重要物理量，类似于做平动的物体的质量。
在科研和生产中会遇到很多转动问题，飞轮、叶片、电机的转子、钻机等所有转动的物体都会涉及转动惯量，因此转动惯量的测量和研究具有重要意义。
对于形状简单、质量分布均匀的刚体，可以通过尺寸、质量的测量利用相应的数学公式计算出转动惯量。
但对于形状复杂或者质量分布不均匀的刚体，用公式计算就非常困难甚至不可能，一般要用实验方法来测定。
测定刚体转动惯量的方法很多，本实验中用的是三线摆法。
【实验目的】1、学会用三线摆测定物体的转动惯量；2、学会用累积放大法测量周期；3、验证转动惯量的平行轴定理。
【实验仪器]三线摆转动惯量实验仪（附待测圆环和圆柱），数显计数计时毫秒仪（或秒表），游标卡尺，钢直尺，水准仪。
【实验原理】1、测量圆盘绕中心轴的转动惯量I0图1 转动惯量测定仪图1是三线摆实验装置的示意图。
上、下圆盘均处于水平，悬挂在横梁上。
三个悬点均匀分布的等长悬O'作扭摆运动。
由于下线将两圆盘相连。
上圆盘可以固定转动，用手拧动上圆盘可以带动下圆盘绕中心轴O圆盘的摆动周期与其转动惯量大小有关，所以当下圆盘及其上面放的刚体的转动惯量不同时，相应的扭摆周期也不同。
当下盘转动角度很小，且略去空气阻力时，扭摆的运动可近似看作简谐运动,其运动方程为：图2 三线摆原理图t T 002sinπθθ∙= (1)当摆离开平衡位置最远时，其重心升高h ，根据机械能守恒定律有：gh m I 02021=ω (2) 即:2002ωghm I =(3)而:t TT dt d ππθθω2cos 20==(4) t =0时，0002T πθωω==0002T πθωω⨯== (5) 将（5）式代入（2）式得：202202θπghT m I = (6)从图2中的几何关系可得:2220222)(cos 2)(r R H l Rr r R h H -+==-++-θ, 简化得:)c o s 1(202θ-=-Rr h Hh 因为θ很小，因此2h 是一个二阶小量，略去22h ，且取2/cos 1200θθ≈-，则有:HRr h 220θ= (7)(7)代入（6）式得202004T Hg R r m I π=(8)式中各物理量的意义如下：0m 为下盘的质量；r 、R 分别为上下悬点离各自圆盘中心的距离；H 为平衡时上下盘间的垂直距离；0T 为下盘作简谐运动的周期，g 为重力加速度，不同地区的取值请查阅有关资料或由实验室给定。
三线摆法测量物体的转动惯量实验报告
三线摆法测量物体的转动惯量实验报告一、实验目的。
本实验旨在通过三线摆法测量物体的转动惯量，探究物体的转动惯量与其质量、转动半径的关系，并通过实验数据的处理和分析，验证转动惯量的计算公式。
二、实验原理。
1. 转动惯量。
物体的转动惯量是描述物体对转动运动的惯性大小的物理量，通常用符号I表示。
对于质量均匀分布的物体，其转动惯量可由公式I=mr^2计算得出，其中m为物体的质量，r为物体的转动半径。
2. 三线摆法。
三线摆法是一种用来测量物体转动惯量的实验方法。
实验装置由一根轻绳和两个固定在同一直线上的固定点组成，物体通过轻绳悬挂在固定点上，并形成一个等腰三角形。
当物体受到外力作用时，将产生转动运动，通过测量物体的角加速度和转动半径，可以计算出物体的转动惯量。
三、实验装置。
1. 实验仪器，三线摆装置、计时器、测量尺、质量秤。
2. 实验器材，小球、细绳。
四、实验步骤。
1. 悬挂小球，将小球用细绳悬挂在三线摆装置上，并调整细绳的长度，使小球形成一个等腰三角形。
2. 测量转动半径，使用测量尺测量小球的转动半径r。
3. 施加外力，将小球摆开一个小角度，并释放，记录小球摆动的周期T。
4. 重复实验，重复以上步骤3次，取平均值作为最终实验数据。
五、实验数据处理与分析。
1. 计算角加速度，根据实验数据计算小球的角加速度α。
2. 计算转动惯量，利用公式I=mr^2，结合实验数据计算小球的转动惯量I。
3. 数据分析，对实验数据进行统计分析，绘制实验数据的图表，并进行数据的比较和讨论。
六、实验结果与结论。
通过实验数据处理和分析，得出小球的转动惯量I为x kg·m^2。
实验结果表明，物体的转动惯量与其质量和转动半径的平方成正比，验证了转动惯量的计算公式I=mr^2。
七、实验心得体会。
本次实验通过三线摆法测量物体的转动惯量，加深了对物体转动惯量的理解，同时也锻炼了实验操作和数据处理的能力。
在实验中，我们也发现了一些问题和不足之处，对于实验过程中的误差和影响因素，需要进一步探讨和改进。
三线摆实验指导书
一、实验目的：1、学会正确使用秒表。
2、用三线悬盘摆测定圆盘和圆环绕对称轴的转动惯量二、实验仪器、设备：名称备注三线悬盘上海技术物理研究所工厂停表上海秒表厂米尺虞城恒兴量具厂游标尺上海量具刃具厂水准仪上海新浜标尺厂待测圆环三、原理摘要(测量公式或其它示意图)：三线悬盘是用三条等长的线沿等边三角形的顶点b1,b2,b3对称地连接一个均匀圆盘B 的边缘而成，使这三根线由于盘重引起的负载相同。
线的上端的一个较小的水平垫盘A上，当A盘水平，三悬线等长时，圆盘可以绕垂直于盘面并通过其中心的轴线作扭摆运动；转动的同时圆盘B的质心将沿着转动轴移动升降。
摆动的周期与圆盘的转动惯量有关；如果将待测其转动惯量的物体放在这个圆盘上，(物体要适当放置，使其质心O'仍通过盘B中心，原转动轴线不变)这系统的摆动周期就要变为另一值。
图1 图2 图3 由于三悬线张力相等，B盘运动对中心轴线是对称的，我们分析其一边的运动，用l表示悬线的长度，用R 和r 分别表示系绳点到圆盘中心和垫盘中心的距离，当圆盘B 相对于上部垫盘A 转过某一角度时，系绳点b1移到位置b1'，同时圆盘上升一高度h ，由图(2)可见，h 为由于而由图（3），利用余弦定理可得：所以根据这些方程，可将h 的表达式变作如下的形式：在悬线l 很长而圆盘的偏转角α很小时，式中分母的a1c1和a1c1'可认为等于H ，同时，角度的正弦可以用弧度来代替，于是：由于三线悬盘B 在运动时，既绕中心轴转动又有升降运动，因此在任何时刻其动能为其重力势能为mgh(取平衡位置的势能为零)，如果忽略摩擦力，则在重力场中机械能守恒 ：由（1）式有考虑圆盘的转动动能远比上下运动的平动动能大，即则式（2）可简化为将式（2'）对求t 微商并将式（3）代入，有)2(,221221恒量=+⎪⎭⎫ ⎝⎛+⎪⎭⎫ ⎝⎛mgh dt dh m dt d I α11112112111111'''"'c a c a c a c a c a c a o o h +-=-==()22211211211r R I c b b a c a --=-=()αcos 2'222211Rr R r I c a -+-=αcos 2''22211Rr R r c b -+=2112211211211''''''c b I c b b a c a -=-=()()'2/sin 2*2'cos 12111121111c a c a Rr c a c a Rr h +=+-=αα)1(,2/2H Rr h α=()）；其中dtdhv dt d mv I ==+,(2/1)2/1(22αωω()3ααdtd H Rr dt dh =222121⎪⎭⎫ ⎝⎛>>⎪⎭⎫ ⎝⎛dt dh m dt d I α)'2(,2122恒量=+mgh dt d α由此可见当α很小、I 很大时，上述圆盘振动的角加速度与角位移成正比，方向相反，圆盘B 的振动是简谐振动.注意是在α很小，悬线l 相等张力相等上下盘水平绕过两盘中心的轴转动的条件下成立。
三线摆实验
三线摆测定物体转动惯量实验指导书1实验仪器清单1.1三线摆装置、电子秒表或光控数字毫秒计、游标卡尺、米尺、水平仪2实验内容2.1三线摆法测定悬盘的转动惯量2.1.1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）；2.1.2调节三线摆的悬线使悬盘到上盘之间的距离H大约50cm左右；2.1.3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；2.1.4用米尺测定悬盘到上盘三线接点的距离H0；2.1.5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。
）；2.1.6用电子秒表测定50个摆动周期的摆动的时间t0六次；2.2测定不规则物体的转动惯量2.2.1把不规则物体置于悬盘上（质心须与悬盘中心重合）再测定悬盘到上盘之间的距离H1，重复步骤4.3.5及用电子秒表测量该50个摆动周期的时间t1六次。
2.3验证转动惯量平行轴定理2.3.1将圆柱质心分别放置在旋盘中心、内环、中环及外环上，分别测量其50个周期三次。
3教学重点与难点3.1重点：如何使旋盘进行稳定的摆动；3.2难点：计数器的使用，数据较多，处理较为繁杂。
4难点指导4.1计数器的使用方法：4.1.1开启电源，钦“测周期”的按键；4.1.2钦“计数”的按键，屏上显示默认“0101”，说明可以设置数据了；4.1.3钦“退格”的按键，屏上显示某一个数字闪动，说明这一位数字可以调整；4.1.4钦“▲”键，或者“▼”键调整该位数字的大小；4.1.5设置完所要求的数据后，钦“计数”键，计数器设置完成；4.1.6当档光杆通过光电门时它就开始计数了。
4.1.7钦“复位”键，再次设置，重复4.1.2—4.1.6。
4.2数据处理4.2.1在数据处理时首先要把公式中的T0转化为t0，如:2222)(1212ntHgabmTHgabmIππ==, n是周期数；5相关的实验数据记录5.1数据记录表1：悬盘的相关数据a(mm) b(mm) m 0(g) H 0(cm) t 0(s)表2：不规则物体及验证平行轴定理相关数据 M 1(g) H 1(cm) t 1(s) M 2(g)2r(mm)t(s) d(mm)5.2分析各种仪器的误差限，并在预习报告中写出；5.3 各种不确定度的算法：3m Mu∆=6数据处理 6.1 a 、b 、m 1、m 2、H 0、H 1 t 0、t 1的计算及不确定度计算； 6.2 三线摆J 0及不规则物体转动惯量J 计算及不确定度计算；6.3 作出J α-d 2的关系曲线（坐标纸作图），验证转动惯量平行轴定理。
三线摆测转动惯量实验报告
三线摆测转动惯量实验报告一、实验目的1、掌握三线摆测定物体转动惯量的原理和方法。
2、学会使用秒表、游标卡尺、米尺等测量工具。
3、加深对转动惯量概念的理解，以及其与物体质量分布和转轴位置的关系。
二、实验原理三线摆是由三根长度相等的摆线将一匀质圆盘悬挂在一个水平的圆盘支架上构成的。
当摆盘绕中心轴扭转一个小角度后，在重力作用下，摆盘将作周期性的扭摆运动。
设下圆盘质量为＄m_0$，半径为＄R_0$，上圆盘质量为＄m$，半径为＄r$，两圆盘之间的距离为＄H$，扭转角为＄＼theta$。
当下圆盘扭转一个小角度＄＼theta$ 后，其势能的改变为：＄＼Delta E_p ＝ m_0 g ＼Delta h$其中，＄＼Delta h$ 为下圆盘重心下降的高度。
由于扭转角度很小，＄＼sin\theta ＼approx ＼theta$，则：＄＼Delta h ＝＼frac{R_0^2\theta^2}｛2H}＄根据能量守恒定律，摆动过程中势能与动能相互转化，且机械能守恒。
当下圆盘摆动到最大角度时，动能为零，势能最大；当下圆盘经过平衡位置时，势能为零，动能最大。
设下圆盘摆动的周期为＄T_0$，则其转动惯量＄I_0$ 为：＄I_0 ＝＼frac{m_0gR_0^2T_0^2}｛4\pi^2H}＄对于质量为＄m$ 的待测物体放在下圆盘上时，系统的转动惯量为＄I$，摆动周期为＄T$，则有：＄I ＝ I_0 ＋ m\left(＼frac{r^2}｛2} ＋ H^2\right)＄从而可求得待测物体的转动惯量＄I$ 为：＄I ＝＼frac{m_0gR_0^2T^2}｛4\pi^2H} m_0\left(＼frac{r^2}｛2} ＋ H^2\right)＄三、实验仪器三线摆实验仪、游标卡尺、米尺、秒表、待测物体（圆环、圆柱等）。
四、实验步骤1、调节三线摆装置调节底座水平，使上、下圆盘处于水平状态。
调节三根摆线等长，且长度约为 50cm 左右。
实验4三线摆
三线摆一,目的与要求1.学会用三线摆测量刚体的转动惯量。
2.验证平行轴定理。
二，原理：三线摆是一个均质圆盘，以等长的三条线对称地悬挂在一个水平固定的小圆盘下面。
下圆盘可绕两圆盘的中心轴线OO’作扭转摆动，扭转的过程也就是势能与动能的转化过程。
扭转的周期由下圆盘（包括置于其上的物体）的转动惯量决定。
根据摆动周期（或摆上物体）和有关几何参数就可以测定摆（或“摆”上物体）的转动惯量。
三．实验仪器：三线摆实验仪气泡水准仪游标卡尺电子秒表钢皮尺试件：铁圆环铁圆柱体两只四．数据处理下盘m0 =1155g圆环m=354.5g小圆柱体m’=138gH=42.40cmr=3/3*a=3/3*7.81=4.51cmR=3/3*b=3/3*16.18=9.34cmI。
=(m。
gRrT。
^2)/(4∏^2 H)=1155*(10^-3)*9.8*9.34*(10^-2)*4.51*(10^-2)*(1.42^2)/(4∏^2*0.4240) =5.74*(10^-3)I1= (m。
+ m)gRrT^2)/(4∏^2H)-I。
=[(1155+354.5)*10^-3*9.8*9.34*4.5`*10^-4*1.36^2]/(4∏^2*0.424)-5.74*10^-3=1.15*10^-3Ix=((m。
+2m’)gRrTx^2)/(4∏^2H)- I。
=[(1155+2*138)*10^-3*9.8*9.34*4.51*10^-4*1.47^2]/(4∏^2*0.4240)-5.74*10^-3=1.89*10^-3I。
’=0.5m。
R^2=0.5*1155*10^-3*(9.34*10^-2)^2=5.04*10^-3I1’=0.5m((D内/2)^2 + （D外/2）^2)=0.5*354.5*10^-3*[(10.00/2*10^-2)^2+(12*10^-2)^2]=1.39*10^-3I’x=0.5m’(2R x/2)^2+m’(2x/2)^2=0.5*138*10^-3*（2.49/2*10^-2）^2+138*10^-3*(17.10/2*10^-2)^2 =1.07*10^-5+1.01*10^-3=1.02*10^-3误差计算:E0=|5.04*10^-3 – 5.74*10^-3|/(5.04*10^-3)*100% = 13.89%E1=|1.39*10^-3 – 1.15*10^-3|/(1.39*10^-3)*100% = 17.27%E x=|1.02*10^-3 – 1.89*10^-3|/(1.02*10^-3)*100% = 14.71%结论：测量值与理论值存在较大偏差，致使实验结果误差较大。
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三线摆测刚体转动惯量一、实验简介转动惯量是刚体转动时惯性的量度，其量值取决于物体的形状、质量、质量分布及转轴的位置。
刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。
对于几何形状简单、质量分布均匀的刚体可以直接用公式计算出它相对于某一确定转轴的转动惯量。
对于任意刚体的转动惯量，通常是用实验方法测定出来的。
测定刚体转动惯量的方法很多，通常的有三线摆、扭摆、复摆等。
本实验要求学生掌握用三线摆测定物体转动惯量的方法,并验证转动惯量的平行轴定理。
二、实验原理图1 三线摆结构示意图图2 下圆盘扭动振动1—底座；2—底座上的调平螺丝；3—支杆；4—悬架和支杆连接的固定螺丝；5—悬架；6—上圆盘悬线的固紧螺丝；7—上圆盘；8—悬线；9—下圆盘；10—待测金属环；当上、下圆盘水平时，将上圆盘绕竖直的中心轴线O1O转动一个小角度,借助悬线的张力使悬挂的大圆盘绕中心轴O1O作扭转摆动。
同时，下圆盘的质心O 将沿着转动轴升降，如上图中右图所示。
H是上、下圆盘中心的垂直距离；h是下圆盘在振动时上升的高度；α是扭转角。
显然，扭转的过程也是圆盘势能与动能的转化过程。
扭转的周期与下圆盘（包括置于上面的刚体）的转动惯量有关。
当下圆盘的扭转角α很小时，下圆盘的振动可以看作理想的简谐振动。
其势能E p 和动能E k 分别为：E p =m 0gℎ (1) E k =12I 0(dαdt )2+12m 0(dℎdt )2 (2) 式中m 0是下圆盘的质量，g 为重力加速度，h 为下圆盘在振动时上升的高度，dαdt =ω为圆周率，d ℎdt 为下圆盘质心的速度，I 0为圆盘对O 1O 轴的转动惯量。
若忽略摩擦力的影响，则在重力场中机械能守恒： 12I 0(dαdt )2+12m 0(dℎdt )2+m 0gℎ=恒量 (3) 因下圆盘的转动能远大于上下运动的平动能，于是近似有12I 0(dαdt )2+m 0gℎ=恒量 (4) 又通过计算可得：ℎ=Rrα22H (5) 将（5）代入（4）并对t 求导，可得：d 2αdt 2=−m 0gRr I 0Hα (6) 该式为简谐振动方程，可得方程的解为：ω2=m 0gRr I 0H(7) 因振动周期T 0=2πω，代入上式得：4π2T 02=m 0gRr I 0H故有：I 0=m 0gRr 0T 02 (8) 由此可见，只要准确测出三线摆的有关参数m 0、R 、r 、H 和T 0，就可以精确地求出下圆盘的转动惯量I 0。
如果要测定一个质量为m 的物体的转动惯量，可先测定无负载时下圆盘的转动惯量I 0，然后将物体放在下圆盘上，并注意，必须让待测物的质心恰好在仪器的转动轴线上。
测定整个系统的转动则后期T 1，则系统的转动惯量可由下式求出：I 1=(m 0+m)gRr 4π2H 1T 12 (9) 式中H 1为放了待测物之后的上、下圆盘间距，一般可以认为H 1≈H 。
待测物的转动惯量I 为：I =I 1−I 0=gRr4π2H[(m 0+m )T 12−m 0T 02] (10) 用这种方法，在满足实验要求的条件下，可以测定任何形状物体的转动惯量。
用三线摆可以验证转动惯量的平行轴定理。
物体的转动惯量取决于物体的质量分布以及相对于转轴的位置。
因此，物体的转动惯量随转轴不同而改变，转轴可以通过物体内部，也可以通过物体外部。
根据平行轴定理，物体对于任意轴的转动惯量I a，等于通过此物体以质心为轴的转动惯量I c加上物体质量m与两轴间距离d平方的乘积，写成：I a=I c+md2(11)通过改变待测物体质心与三线摆中心转轴的距离，测量I a与d2的关系便可验证转动惯量的平行轴定理。
三、实验内容1.了解三线摆原理以及有关三线摆实验器材的知识。
2.用三线摆测量圆环的转动惯量，并验证平行轴定理(1)测定仪器常数H、R、r恰当选择测量仪器和用具，减小测量不确定度。
自拟实验步骤，确保三线摆上、下圆盘的水平，使仪器达到最佳测量状态。
(2)测量下圆盘的转动惯量线摆上方的小圆盘，使其绕自身转动一个角度，借助线的张力使下圆盘作扭摆运动，而避免产生左右晃动。
自己拟定测量下圆盘转动惯量的方法。
(3)测量圆环的转动惯量盘上放上待测圆环，注意使圆环的质心恰好在转动轴上，测量圆环的质量和内、外直径。
利用公式求出圆环的转动惯量。
(4)验证平行轴定理将质量和形状尺寸相同的两金属圆柱体对称地放在下圆盘上。
测量圆柱体质心到中心转轴的距离。
计算圆柱体的转动惯量。
四、实验仪器本实验所使用的仪器有三线摆，米尺，游标卡尺，电子停表等，实验仪器视图如下：实验仪器视图三线摆：双击实验桌上的三线摆，出现三线摆的界面。
三线摆包含圆柱体，圆环，水平仪等，如下图所示。
将水平仪拖动到三线摆支架上方或下圆盘中，测量三线摆是否水平，如下图：调节三线摆支架上方水平图调节三线摆下圆盘水平图通过三线摆支架下方两个调节旋钮调节支架上方水平，三线摆上圆盘上方的六个旋钮调节下圆盘水平。
当调节下圆盘的水平时，要先将水平调节开关打开。
放置物品：用鼠标拖动圆柱体和圆环，放在三线摆的下圆盘中，如下图：当放置第二个圆柱体时，第二个圆柱体会自动找到与第一个圆柱体对称的位置。
放置圆环时，圆环会自动找到在下圆盘中的对称位置。
当放置好两圆柱体或者圆环，通过拖动上圆盘上的转动图标，选择合适的转动角度，来转动三线摆；圆柱体、圆环、下圆盘的质量分别是200.0g、385.5g和358.5g。
米尺：双击实验桌上米尺小图标，可弹出米尺的主窗体。
如下图：米尺的主界面在主界面的右侧，可以选择不同的测量内容1)选择测量上圆盘悬点之间的距离，如下图：上圆盘悬点之间的距离可以上下、左右拖动米尺测量不同选点之间的距离。
2)选择测量上下圆盘之间的距离，出现下面的测量界面：测量上下圆盘之间的距离可以通过拖动左边白色区域来改变中间放大的米尺的视角；也可以上下拖动中间放大的米尺，改变米尺的上下位置。
3)点击测量下圆盘选点之间的距离，出现下面的界面：下圆盘悬点之间的距离上方可以选择不用的测量内容；可以左右拖动米尺的位置，也可以左右拖动米尺上方的矩形框放大显示米尺的读数。
秒表：双击整体中的秒表，出现实验桌上秒表的小图标，可弹出秒表的主视图，如下图：操作提示：鼠标点击开始暂停按钮可以开始或者暂停计时,鼠标点击复位按钮可以对秒表复位游标卡尺:双击桌面上的游标卡尺，出现游标卡尺的主视图，如下图：点击开始测量按钮，会出现待测物栏，如下图右击锁定按钮，打开游标卡尺，拖动下爪一段距离；将圆环从待测物栏中拖动到两爪之间，松下鼠标，待测物会放在合适的位置，如下图：五、实验指导实验重点、难点:(1)了解三线摆原理，并会用该原理测量物体转动惯量；(2)掌握游标卡尺等测量工具的正确使用方法；(3)加深对刚体转动惯量概念的理解。
辅助功能介绍:界面的右上角的功能显示框:当在普通做实验状态线，显示实验实际用时、记录数据按钮、结束实验按钮、注意事项按钮；在考试状态下，显示考试所剩时间的倒计时、记录数据按钮、结束考试按钮、显示试卷按钮（考试状态下显示）、注意事项按钮。
右上角工具箱:各种使用工具，如计算器等。
右上角help和关闭按钮： help可以打开帮助文件，关闭按钮功能就是关闭实验。
实验仪器栏:存放实验所需的仪器，可以点击其中的仪器拖放至桌面，鼠标触及到仪器，实验仪器栏会显示仪器的相关信息；仪器使用完后，则不允许拖动仪器栏中的仪器了。
提示信息栏:显示实验过程中的仪器信息，实验内容信息，仪器功能按钮信息等相关信息，按F1键可以获得更多帮助信息。
实验状态辅助栏:显示实验名称和实验内容信息(多个实验内容依次列出)，当前实验内容显示为红色，其他实验内容为蓝色；可以通过单击实验内容进行实验内容之间的切换。
切换至新的实验内容后，实验桌上的仪器会重新按照当前实验内容进行初始化。
正式开始实验：（1）开始实验后，从实验仪器栏中点击拖拽仪器至实验台上。
三线摆本身无法删除。
开始时实验仪器已经摆好在实验桌上。
将实验仪器栏，实验提示栏和实验内容栏展开，将鼠标移至仪器各部分均会显示说明信息。
双击其左上部系统菜单图标关闭仪器图片窗口，在实验仪器列表窗口双击其左上部系统菜单图标关闭之。
实验场景图（2）三线摆双击桌面上三线摆小图标，弹出三线摆的操作窗体，包括三线摆振动系统、两个圆柱体、圆环、水平仪等。
（3）水平调节界面将水平仪拖动到三线摆支架上方或下圆盘中，观察三线摆是否水平，如下图：可以通过三线摆支架下方两个调节旋钮调节支架上方水平，三线摆上圆盘上方的六个旋钮调节下圆盘水平。
当调节下圆盘的水平时，要先将水平调节开关打开。
（4）米尺测量上圆盘悬点之间的距离双击桌面上的米尺后，出现米尺的操作主界面，如下图：选择“上圆盘悬点之间的距离”，如下图所示：可以通过点击米尺上的选择方向图标来旋转改变米尺的角度。
记下各个悬点之间的距离。
同理，测量下圆盘悬点之间的距离。
在测量下圆盘悬点之间的距的视图中，有一个放大的区域，有利于清晰地读出刻度数，如下图：测量出各个悬点之间的距离，填入表中。
再用米尺测量出上下圆盘之间的距离，该步骤在米尺的主界面中完成，如下图：可以拖动该图左边的白色矩形框，右边同步放大显示米尺和三线摆，也可以拖动中间的米尺，改变其上下位置。
（5）测量没有放置物品时三线摆的转动周期双击桌面上的电子停表，将三线摆拖动一个小角度，松开后，记录三线摆转动20个周期的时间。
（6）游标卡尺测量圆环的内径双击桌面上的游标卡尺，出现游标卡尺的主视图，如下图：点击开始测量按钮后，在该图的左边出现测量内容，如下图：右击锁定按钮，打开游标卡尺，拖动下爪一段距离；将圆环从待测物栏中拖动到两爪之间，如下图：拖动游标卡尺进行测量，记下读数。
如果需要重复测量某一物品时，点击移除物体按钮后，再次将物品拖动到游标卡尺上（下）爪的测量位置。
（7）同理测量圆环的外径、圆柱体的直径以及在下圆盘上放好两圆柱体后两圆柱体之间的距离。
（8）测量三线摆加上圆环后的转动周期将圆环拖动到三线摆的下圆盘中，当拖动圆环到下圆盘，放下圆盘时圆盘会自动停在下圆盘的对称位置。
如下图：转动三线摆，用电子停表记下周期。
（9）测量下圆盘放好两圆柱体后的转动周期将两圆柱体放在下缘盘上，当放好一个圆柱体后，拖动另一个圆柱体到下圆盘，松下鼠标后，圆柱体会自动放在与上一个圆柱体对称的位置上。
如下图：（10）转动三线摆测量加上两圆柱体后的摆动周期（11）完成实验。
按照实验内容中的要求完成实验。
保存数据，单击记录数据按钮弹出记录数据页面。
在记录数据页面的相应地方填写实验中的测量数据，点击关闭按钮，则暂时关闭记录数据页面；再次点击记录数据按钮会显示记录数据页面。
六、思考题1.调节三线摆的水平时，是先调节上圆盘水平还是先调节下圆盘水平？2.三线摆的振幅受空气的阻尼会逐渐变小，它的周期也会随时间变化吗？3.如何测定任意形状物体对特定轴的转动惯量？七、参考资料吴泳华，霍剑青，熊永红.《大学物理实验》第一册.高等教育出版社.2001.。