实验指导书-三线摆

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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

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

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

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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

《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

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。

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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.。

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