实验五 用三线摆测量刚体的转动惯量
1
图1三线摆实验装置示意图
图2 三线摆原理图
实验五 用三线摆测量刚体的转动惯量
【实验目的】
1. 学会正确测量长度、质量和时间。
2. 学习用三线摆测量圆盘和圆环绕对称轴的转动惯量。
【实验器材】
三线摆仪、米尺、游标卡尺、数字毫秒计、气泡水平仪、物理天平和待测圆环等。
【实验原理】
转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度，它与刚体的质量分布和转轴的位置有关。对
于质量分布均匀、外形不复杂的刚体，测出其外形尺寸及质量，就可以计算出其转动惯量；
而对于外形复杂、质量分布不均匀的刚体，其转动惯量就难以计算，通常利用转动实验来
测定。三线摆就是测量刚体转动惯量的基本方法之一。
图1是三线摆实验装置示意图。三线摆是由上、下两个匀质圆盘，用三条等长的摆线（摆
线为不易拉伸的细线）连接而成。上、下圆盘的系线点构成等边三角形，下盘处于悬挂状态，
并可绕OO‘轴线作扭转摆动，称为摆盘。由于三线摆的摆动周期与摆盘的转动惯量有一定关
系，所以把待测样品放在摆盘上后，三线摆系统的摆动周期就要相应的随之改变。这样，根
据摆动周期、摆动质量以及有关的参量，就能求出摆盘系统的转动惯量。
设下圆盘质量为0m，当它绕OO＇扭转的最大角位移为o时，圆盘的中心位置升高h，这时
圆盘的动能全部转变为重力势能，有：
ghmEP0 （g为重力加速度）
2
当下盘重新回到平衡位置时，重心降到最低点，这时最大角速度为0，重力势能被全部转
变为动能，有：
2
0021IEK
式中0I是下圆盘对于通过其重心且垂直于盘面的OO‘轴的转动惯量。
如果忽略摩擦力，根据机械能守恒定律可得：
2
000
2
1
Ighm
（1）
设悬线长度为l，下圆盘悬线距圆心为R0，当下圆盘转过一角度0时，从上圆盘B点作
下圆盘垂线，与升高h前、后下圆盘分别交于C和C1，如图2所示，则：
1
2!2
1
)()(BCBCBCBCBCBCh
因为 22222)()()()(rRACABBC
所以 102102sin4)cos1(2BCBCRrBCBCRrh
在扭转角0很小，摆长l很长时，sin2200，而BC+BC12H，其中
H=22)(rRl
式中H为上下两盘之间的垂直距离,则
HRrh2
2
0
（2）
由于下盘的扭转角度0很小（一般在5度以内），摆动可看作是简谐振动。则圆盘的角位移
与时间的关系是
tT002sin
式中， 是圆盘在时间t时的角位移，0是角振幅，0是振动周期，若认为振动初位相
是零，则角速度为：
)cos2()()()(02222112121RrrRCABABC
3
tTTdtd0002cos2
经过平衡位置时t=0 ,......23,,21000的最大角速度为：
0002T （3）
将（2）、（3）式代入（1）式可得
2
0200
4TH
gRrm
I
（4）
实验时，测出0m、HrR、、及0T，由（4）式求出圆盘的转动惯量0I。在下盘上放上另
一个质量为m，转动惯量为I（对OO′轴）的物体时，测出周期为T，则有
22004)(THgRrmmII （5）
从（5）减去（4）得到被测物体的转动惯量I为
])[(4200202TmTmmHgRrI （6）
在理论上，对于质量为m，内、外直径分别为d、D的均匀圆环，通过其中心垂直轴线的
转动惯量为
)(81])2()2[(212222DdmDdmI
而对于质量为0m、直径为0D的圆盘，相对于中心轴的转动惯量为
2
000
8
1
DmI
【实验步骤】
测量下盘和圆环对中心轴的转动惯量
1. 调节上盘绕线螺丝使三根线等长（50cm左右）；调节底脚螺丝，使上、下盘处于水平状
态（水平仪放于下圆盘中心）。
2. 等待三线摆静止后，用手轻轻扭转上盘5°左右随即退回原处，使下盘绕仪器中心轴作
小角度扭转摆动（不应伴有晃动）。用数字毫秒计测出50次完全振动的时间0t，重复测量5
4
图3 下盘悬点示意图
次求平均值0t，计算出下盘空载时的振动周期T0。
3. 将待测圆环放在下盘上，使它们的中心轴重合。再用数字毫秒计测出50次完全振动的
时间t，重复测量5次求平均值，算出此时的振动周期T。
4. 测出圆环质量（m）、内外直径（d、D）及仪器有关参量（HrRm和,,0等）。
因下盘对称悬挂，使三悬点正好联成一正三角形（见
图3）。若测得两悬点间的距离为L，则圆盘的有效
半径R（圆心到悬点的距离）等于 L/3。
5.将实验数据填入下表中。先由（4）式推出
0
I
的相对不确定度公式，算出0I的相对不确定度、绝
对不确定度，并写出0I的测量结果。再由（6）式算出圆环
对中心轴的转动惯量I，并与理论值比较，计算出绝对不确定度、相对不确定度，写出I的
测量结果。
【数据处理】
1. 实验数据表格
下盘质量0m g， 圆环质量m g
待 测 物 体 待 测 量 测 量 次 数 平均值
1 2 3 4 5
上 盘 半 径 R/m
下 盘
有效半径/cm
周 期50tT/S
上、下盘 垂直距离H/cm
圆 环
内 径 d/cm
外 径 D/cm
下盘加圆环 周 期50tT/S
2. 根据表中数据计算出相应量，并将测量结果表达为：
5
下盘: 理论值I 2cmg,
__0I 2cmg, ___0I 2cmg
0
I
＝00II＝( ± ) 2cmg
圆环: 理论值I 2cmg,
__I＝ 2cmg, ___I＝ 2cmg
I＝)(II＝ ± （g.C2m）
【思考题】
1. 在本实验中，计算转动惯量公式中的R0，是否就是下盘的半径? 它的值应从何处测量到
何处?
2． 当待测物体的转动惯量比下盘的转动惯量小得多时，为什么不宜用三线摆法测量?
三线摆测转动惯量实验报告
三线摆测转动惯量实验报告
实验名称：三线摆测转动惯量实验
实验目的：通过测定三线摆的周期及其它相关数据，求出三维
转动刚体的转动惯量，并掌握三线摆测定转动惯量的方法和原理。
实验原理：
三线摆是通过重锤质心的三维弧线运动，来模拟刚体围绕任意
轴的转动，在周期性的运动过程中，可以测得摆线的长度、倾角
和周期等数据，从而求出刚体绕任意轴的转动惯量。
根据转动惯
量的定义公式：I=Mr²，其中M为刚体质量，r为旋转半径。
所以
可通过实验测量M、r和转动周期T，计算出转动惯量I的值。
实验步骤：
1.调整三线摆的摆线长度，使其在运动过程中不挂到其它物体。
2.安装刚体，调整三线摆使其处在平衡状态。
3.使刚体在摆的周期内绕任意轴转动，记录下实验数据：周期T、摆线长度l，及摆线的倾角α。
4.再通过反复实验，取多组数据，求出平均值。
实验数据处理：
1.数据测量误差：根据实验精度和精确度，将测量误差控制在正负3%之内。
2.数据处理公式：根据公式I=Mr²/T²求解平均值，并通过t-分布检验和误差分析，对实验结果进行评价。
实验结论：
通过三线摆测转动惯量实验，我们得到刚体绕任意轴的转动惯量I的数值，通过t-分布检验和误差分析，证明实验结果具有一定的可靠性和准确性。
同时，此实验也让我们掌握了三线摆测定转动惯量的方法和原理。
总之，本次实验对于我们深入理解转动惯量有着积极意义，我们通过实际操作和数据处理的掌握，加深了对转动惯量理论的理解，对之后的学习与研究具有指导意义。
三线摆测刚体转动惯量实验原理
三线摆测刚体转动惯量实验原理实验原理：实验目的是通过三线摆测量刚体的转动惯量。
转动惯量是描述刚体旋转惯性的物理量，它反映了刚体旋转所具有的抵抗力和惯性力。
转动惯量的大小决定了刚体旋转时所需要的作用力和旋转轴的位置。
三线摆是一种常用的实验方法，可以通过测量摆长和摆动周期，从而确定刚体转动惯量。
实验装置主要有一个三线摆和被测刚体。
三线摆由两个垂直的针孔固定在一根水平的悬臂上，被测刚体作为一个物体，通过一个线索系在悬臂上。
实验时，被测刚体在水平面内以包含顶点的竖直线旋转，通过测量摆动的周期和摆长，可以计算出刚体的转动惯量。
实验中还需要定标器和计时器等辅助装置。
实验步骤如下：1. 准备工作：将被测刚体固定在线索上，并将线索系在三线摆上，调整线索长度，使得被测刚体能够在不受摩擦的情况下自由旋转。
对于较大的转动惯量的刚体，可以增加线索长度，减小线索的转动阻力。
2. 初始调整：将被测刚体转动到竖直线上，并释放刚体，观察并记录摆动的周期和摆长。
通过多次摆动，取平均值得到准确的数据。
3. 测量周期：用定标器测量摆动的周期。
在刚体运动时，通过计时器来记录摆动的时间。
4. 测量摆长：用一根尺子测量悬臂的长度，即线索从悬臂固定点到刚体的距离。
同样的，通过多次测量取平均值得到准确的数据。
5. 数据处理：利用已知的公式和测得的数据，计算出被测刚体的转动惯量。
转动惯量常用符号为I，具体的计算公式为I=mr²，其中m为刚体的质量，r为转动的半径。
实验注意事项：1. 在实验时要确保线索和悬臂没有任何摩擦，以免影响测量的精度，如果发现有摩擦，需要及时进行调整。
2. 在测量线索长度时，要确保线索拉直且水平，以减小测量误差。
可以通过目测和使用水平仪来调整线索的位置。
3. 在测量周期时，要确保计时器的精度和准确度，避免误差产生。
4. 在摆动过程中要保持摆动的幅度相对较小，避免摆动时产生非线性的误差。
通过三线摆测量刚体转动惯量的实验原理，可以帮助我们了解到刚体旋转惯性的重要性，并通过实验数据计算出转动惯量的大小，更加直观地感受到转动的抵抗力和惯性力。
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。
测量刚体转动惯量实验报告
测量刚体转动惯量实验报告一、实验目的1、学习使用三线摆法测量刚体的转动惯量。
2、掌握三线摆测量转动惯量的原理和方法。
3、加深对转动惯量概念的理解。
二、实验原理三线摆是通过测量摆盘的扭转振动周期来测定刚体的转动惯量。
当摆盘绕中心轴扭转一个小角度时，其运动可近似看作简谐振动。
根据能量守恒定律和刚体转动定律，可得转动惯量的计算公式为：＼J ＝＼frac{m_0gRr^2T_0^2}｛4\pi^2H}＼其中，＼（m_0\）为摆盘的质量，＼（g\）为重力加速度，＼（R\）为下圆盘（即摆盘）的半径，＼（r\）为上圆盘悬线的半径，＼（T_0\）为摆盘的扭转振动周期，＼（H\）为上下圆盘之间的垂直距离。
三、实验仪器三线摆实验仪、游标卡尺、米尺、电子秒表、待测刚体（圆环、圆柱等）。
四、实验步骤1、调节三线摆的底座水平，使上、下圆盘处于水平状态。
2、用米尺测量上下圆盘之间的垂直距离\（H\），测量三次，取平均值。
3、用游标卡尺测量下圆盘的半径\（R\）和上圆盘悬线的半径\（r\），各测量三次，取平均值。
4、测量空摆盘的扭转振动周期\（T_0\）。
将摆盘轻轻扭转一个小角度（约\（5^｛＼circ}＼）），使其在平衡位置附近做简谐振动。
用电子秒表测量摆动\（50\）次的时间，重复测量三次，计算出平均周期\（T_0\）。
5、将待测刚体（如圆环）放在摆盘上，使二者的中心轴线重合。
测量此时组合体的扭转振动周期\（T\），同样测量三次，取平均值。
6、根据实验数据计算待测刚体的转动惯量。
五、实验数据记录与处理1、实验数据记录｜测量次数｜＼（H_1\）（cm) ｜＼（H_2\）（cm) ｜＼（H_3\）（cm) ｜＼（R_1\）（cm) ｜＼（R_2\）（cm) ｜＼（R_3\）（cm) ｜＼（r_1\）（cm) ｜＼（r_2\）（cm) ｜＼（r_3\）（cm) ｜＼（50\）次空摆盘摆动时间\（t_0\）（s) ｜＼（50\）次组合体摆动时间\（t\）（s) ｜｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜：：｜｜ 1 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 2 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜｜ 3 ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜＿___ ｜2、数据处理（1）计算上下圆盘之间的垂直距离\（H\）的平均值：＼H ＝＼frac{H_1 ＋ H_2 ＋ H_3}｛3}＼（2）计算下圆盘半径\（R\）的平均值：＼R ＝＼frac{R_1 ＋ R_2 ＋ R_3}｛3}＼（3）计算上圆盘悬线半径\（r\）的平均值：＼r ＝＼frac{r_1 ＋ r_2 ＋ r_3}｛3}＼（4）计算空摆盘的扭转振动周期\（T_0\）：＼T_0 ＝＼frac{t_0}｛50}＼（5）计算组合体的扭转振动周期\（T\）：＼T ＝＼frac{t}｛50}＼（6）计算空摆盘的转动惯量\（J_0\）：＼J_0 ＝＼frac{m_0gRr^2T_0^2}｛4\pi^2H}＼（7）计算待测刚体的转动惯量\（J\）：＼J ＝＼frac{m_0gRr^2T^2}｛4\pi^2H} J_0＼六、实验误差分析1、测量仪器的误差：米尺和游标卡尺的精度有限，可能导致测量的长度数据存在误差。
大学物理实验-用三线摆法测定物体的转动惯量
大学物理实验-用三线摆法测定物体的转动惯量用三线摆法测定物体的转动惯量转动惯量是刚体在转动中惯性大小的量度，它与刚体的总质量、形状大小、密度分布和转轴的位置有关。
对于形状较简单的刚体，可以通过数学方法算出它绕特定轴的转动惯量。
但是，对于形状较复杂的刚体，用数学方法计算它的转动惯量非常困难，大都用实验方法测定。
例如：机械零部件、电机转子及枪炮弹丸等。
因此学会刚体转动惯量的测定方法，具有重要的实际意义。
测量转动惯量，一般是使刚体以一定形式运动，通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系，进行转换测量。
常用的测量方法有三线扭摆法、单线扭摆法、塔轮法等。
本实验采用三线扭摆法，由摆动周期及其他参数的测定计算出物体的转动惯量。
为了便于和理论值进行比较，实验中的被测物体一般采用形状规则的物体。
【实验目的】1、掌握三线扭摆法测量物体转动惯量的原理和方法；2、研究物体的转动惯量与其质量、形状（密度均匀时）及转轴位置的关系；3、学会正确测量长度、质量和时间的方法。
【实验仪器】FB210型三线摆转动惯量测定仪、游标卡尺、钢卷尺、数字毫秒计、物理天平、待测物体等。
【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O O '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O O '的转动惯量(推导过程见本实验附录)。
202004T H gRr m I π= （1） 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；0H 为平衡时上下盘间的垂直距离；T 0为下盘作简谐运动的周期，g 为重力加速度（在杭州地区g =9.793m/s 2）。
图1三线摆实验装置图将质量为m 的待测物体放在下盘上，并使待测刚体的转轴与O O '轴重合。
三线摆测量转动惯量实验报告
三线摆测量转动惯量实验报告摘要：本实验主要通过三线摆测量的方法来测量物体的转动惯量。
首先，我们需要搭建一个三线摆，将待测物体固定在摆线的末端，然后将摆线从水平位置拉开一定角度，并释放。
通过测量摆线的周期和长度，以及摆动的角度，可以计算出物体的转动惯量。
在实验中，我们选取了不同质量和形状的物体进行测试，得到了一系列的转动惯量数据，并通过分析和计算得到了较为准确的结果。
引言：转动惯量是描述物体抵抗转动的性质的物理量，它与物体的质量和形状密切相关。
在工程和科学研究中，对物体的转动惯量进行准确测量是非常重要的。
本实验采用了三线摆测量的方法，通过测量摆线的运动特性，来获得物体的转动惯量。
实验装置：本实验所需的装置主要包括三线摆、计时器、测量尺、待测物体和支架。
三线摆是由三根细线组成的，其中一根固定在支架上，另两根细线固定在待测物体上，形成了一个摆动的系统。
计时器用于测量摆线的周期，测量尺用于测量摆线的长度。
实验步骤：1. 搭建三线摆实验装置：将支架固定在实验台上，将一根细线固定在摆架上，另两根细线固定在待测物体上，使其形成一个平衡的三线摆系统。
2. 测量摆线的长度：使用测量尺测量细线的长度，并记录下来。
3. 放开摆线并开始计时：将摆线从水平位置拉开一个小角度，然后放开摆线，并立即开始计时。
4. 测量摆线的周期：通过计时器测量摆线完成一次摆动所需的时间，并记录下来。
5. 重复步骤3和步骤4，至少进行3次测量，以确保数据的准确性。
6. 更换待测物体：重复步骤2至步骤5，更换不同质量和形状的待测物体，进行多组实验。
数据处理：1. 计算平均周期：将每次测量得到的周期相加，然后除以测量次数，得到平均周期。
2. 计算摆线长度的平方：将测量得到的摆线长度乘以自身，得到摆线长度的平方。
3. 计算转动惯量：根据公式I = m * g * L^2 / (4 * π^2 * T^2)，其中m为物体质量，g为重力加速度，L为摆线长度，T为平均周期，计算出物体的转动惯量。
(报告)用三线摆法测量刚体的转动惯量(2)
(报告)用三线摆法测量刚体的转动惯量(2)
实验步骤：
1. 在水平桌面上放置一个圆柱形的刚体，用三线摆法进行转动惯量的测量。
2. 在刚体上固定两个不同距离的细绳，使得两个细绳成一个角度固定在圆柱的一个半径上，并且这个半径垂直于水平面。
3. 将第三个细绳放置到圆柱中心，将其拉紧，使得圆柱沿着第三个细绳进行转动。
4. 测量第三个细绳与水平面的夹角，记为θ。
5. 将圆柱缓慢转动，并测量其转动的周期T和振幅A。
6. 计算圆柱转动的角加速度α=A/(T/4)^2，并根据三线摆法的
公式I=ML^2/(αsinθ)计算刚体的转动惯量I。
实验注意事项：
1. 在测量前需要确保刚体的重心位于三根细绳的交点处，避免出现偏差。
2. 测量时需要保持细绳的水平，避免影响实验结果。
3. 转动时需要保持圆柱的稳定，避免出现晃动或者滑动等情况。
4. 在测量过程中需要注意安全，避免刚体掉落或者细绳损坏等情况。
三线摆法测量转动惯量实验报告
三线摆法测量转动惯量实验报告1. 实验目的说到转动惯量，这个名词听起来是不是有点高深莫测？其实啊，转动惯量就像是物体在转动时的一种“固执程度”，越大就越难转，越小则容易旋转。
这次实验的目的就是用三线摆法来测量转动惯量，弄明白这个“固执”的家伙到底是怎么回事。
2. 实验原理2.1 三线摆的构造三线摆，顾名思义，就是有三根线的摆。
这三根线可不是随便的线，而是精心设计过的，用来让我们测量转动惯量的。
在实验中，通常会有一个旋转的物体，比如一个小圆盘，然后把它固定在三根线的底端，让它可以自由转动。
这样的设计不仅有趣，还特别实用，简直是物理界的“神器”！2.2 转动惯量的计算转动惯量的计算公式有点复杂，但别怕，咱们只要记住几个关键点。
首先，要知道物体的质量和它的形状，这些都会影响到转动惯量。
然后，通过测量摆动的角度和时间，我们就能用公式把这些数据转化成转动惯量。
简直就是数学和物理的完美结合，既能动脑又能动手！3. 实验步骤3.1 准备工作实验开始之前，我们得先准备好所有的工具和材料。
首先要有一个稳稳当当的三线摆，别让它像风筝一样乱飞。
然后就是我们的小圆盘，别忘了它的质量哦！接下来，准备一个计时器，用来测量摆动的时间。
这可不是“玩儿命”，而是要让数据更加准确。
3.2 实际操作一切准备就绪后，开始实验啦！首先把圆盘挂在三线摆的底端，调整好位置，确保它能顺利转动。
然后，轻轻地拉一下线，让圆盘开始摆动。
此时，大家都要屏息凝神，静静观察，记下摆动的时间和角度。
每个人的心里都像打鼓一样，不知道结果会不会让我们大吃一惊。
4. 数据记录与分析实验结束后，数据就像金矿一样，等着我们去挖掘！记录下每次摆动的时间和对应的角度，把这些数据整理成表格，简直就像是给自己上了一堂数学课。
然后，利用转动惯量的公式，把这些数据代入计算，得出最终结果。
此时，心里简直乐开了花，看到数值就像是在解锁成就，既有成就感又充满期待。
5. 实验总结经过一番折腾，转动惯量终于在我们的手中显现！在这个过程中，不仅学到了物理知识，还体会到了动手实验的乐趣。
物理实验居家三线摆测量刚体转动惯量实验数据及完整实验报告含不确定度分析
2020年春季大学物理实验<4>专业班级：学号：姓名：日期：实验名称：三线摆测量刚体转动惯量实验目的：学习测量物体转动惯量的简便方法三线扭摆法；加深对转动惯量、机械能守恒定律、简谐振动等理论的理解参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告实验仪器材料：细线、米尺、蒸格、纸杯、秒表、针、电子秤、胶水实验方案设计：<思路>1.下方物体半径、上方物体半径、绳长参数选择结合不确定度传递公式，尽量减小误差2.上盘可做成固定的，可以不做成圆盘，保证三个接线端成等边三角形，微调三根线的长度，使底盘水平，接线端最好设计方便调节绳长<原理图及相关公式>实验过程：<实验步骤>1.用针在纸杯的四周均匀穿入三根线，另一端均匀地环绕系在蒸格上，制成一个三线摆2.稍稍微调三根线的长度，使底盘水平3.测量记录下盘质量m0以及R、r、H，每个量测量3次取平均参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告4.轻轻转动底盘，摆角不超过5度，测40周期总的时间，总共测量5组，计算平均值5.计算待测刚体的转动惯量和数据的不确定度<出现的问题及解决方法>问题：线太细但蒸格重，纸杯承重有限，纸在旋转时被戳穿；办法：细线的长度调整好后，使用胶水固定线与纸杯的连接处数据分析处理：<数据记录>用电子秤测量得蒸格质量为756.6g参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告<计算过程及结果> 将上述实验数据代入 I 0=m 0gRr 4π2HT 2，由公式计算得到I 0=6.09×10−3kg ∙m 2现将不确定度分析如下： 1.蒸格质量的不确定度，A 类不确定u A (m 0̅̅̅̅)=0,B 类不确定u B (m 0̅̅̅̅)=∆3=0.03g2.蒸格摆动周期的不确定度，A 类不确定u A (T ̅)=√∑(T i −T )ni=1n (n−1)=0.011s , B 类不确定u B (T ̅)=∆√3=0.006s3.纸杯口半径的不确定度， A 类不确定u A (r̅)=√∑(r i −r̅)2n i=1n (n−1)=0.2mm ， B 类不确定u B (r̅)=∆√3=0.08mm4.蒸格半径的不确定度，参考时，麻烦注意数据和格式的替换，楼主也是学生党，这是我自己的实验报告A 类不确定u A (R ̅)=√∑(R i −R ̅)2ni=1n (n−1)=0.12mm ， B 类不确定u B (R ̅)=∆√3=0.08mm5.上下圆盘间距的不确定度，A 类不确定u A (H ̅)=√∑(H i −H ̅)2ni=1n (n−1)=0.58mm ， B 类不确定u B (H ̅)=∆3=1.9mm综上，由传递公式计算转动惯量的不确定度u (I )=I 0∙√∑(ðlnfðx i∙u r x i )2n i=1=8.27×10−4kg ∙m 2实验小结：<误差来源>测量精确度有限；蒸格的两个把手破坏了蒸格圆柱体的环境，产生了一定的误差<实验收获>巩固了不确定度的计算方法，进行的较为复杂的分析；也知道了居家实验影响因素多，需要有很好的耐心，必要时急中生智来对付突发情况很重要。
《大学物理实验》2-05实验五 转动惯量的测定
转动惯量是描述刚体转动中惯性大小的量度，它与刚体的质量分布及转轴位置有关。 对于形状简单、质量分布均匀的物体，可以计算其定轴转动的转动惯量；但对于形状复 杂、质量分布不均匀的刚体，其计算就非常困难，往往需要用实验的方法测定。例如： 机械零部件、电机转子以及枪炮的弹丸等等。本实验采用三线扭摆法，通过扭转运动测 量刚体的转动惯量，是常用的测量方法之一。其他的实验方法还有复摆法、扭摆法。
O1 r
a
悬点间间距 b，由此可根据三角形关系计算出上下盘悬点到盘心
图4
的距离 r 和 R ，用游标卡尺测量圆盘的直径 D1 。
（2)用米尺测量上下圆盘之间的距离 H 。
（3)记录下圆盘的质量 M 0 。 （4)测量下圆盘摆动周期 T0 ，轻轻旋转启动上圆盘，使下圆盘作扭转摆动（摆角＜ 5o），记录 20 个周期的时间。
接收到一个触发信号，低平指示灯就暗一次。)接收到触发信号后，计数计时仪开始计时。
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FD-MS-II 计时计数毫秒仪 次
秒 电平指示
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上上海海复复旦旦天天欣欣科科教教仪仪器器有有限限公公司司
图 3 转动惯量测定仪总图
1-启动盘锁紧螺母 2-摆线调节锁紧螺栓 3-摆线调节旋钮 4-启动盘 5-摆线（其中一根 线挡光计时） 6-悬盘 7-光电接收器 8-接收器支架 9-悬臂 10-悬臂锁紧螺栓 11-支杆 12-半导体激光器 13-调节脚 14-底板 15-连接线 16-计数计时仪 17-小圆柱样品 18-圆盘样品 19-圆环样品 20-挡光标记