测定均匀细杆转动惯量实验设计,本文关于转动惯量论文范文,可以做为相关论文参考文献,与写作提纲思路参考。
转动惯量论文参考文献：
摘 要：本文利用双线悬置法测定均匀细杆的转动惯量.采用周期测定仪和光电门相结合的计时方法取代传统的秒表计时.通过实验设计,得出较为准确的实验数据,并和理论计算值相比较,进行误差分析,说明该实验设计方法简单易行,测量结果更为准确.
关键词：均匀细杆；转动惯量；双线法
中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003-6148（2017）9-0054-3
1 引 言
测定刚体转动惯量的实验是大学物理实验中的基本实验之一.在大学物理实验中,测量刚体转动惯量的实验很多,如扭摆法、落体法、三线摆法等.其中,大多数的实验方法是对均质圆盘的转动惯量加以测定.为了较为准确地测定均匀细杆的转动惯量,本文设计了双线悬置法测量均匀细杆的转动惯量.
2 双线悬置法测量转动惯量实验的设计
2.1 实验仪器和装置
所需仪器：双线摆（物理支架、细线、均匀细杆）、光电门、周期测定仪、物理天平、胶带纸、米尺、遮光片等.
如图1所示,将长为L的两根相等的悬线挂在已经调平的支架上,使两悬线的固定点相距为d,悬线下端悬空固定一根均匀细杆,这样就构成了测定均质细杆转动惯量的装置——双线摆,并在均匀细杆的一端附着一个质量可忽略的微型挡光片,便于周期测定仪测定其摆动周期.
2.2 实验原理分析
3 双线悬置法的调试和测量
1.用物理天平测出均匀细杆的质量m,然后用米尺测出细杆的长度l,精确到小数点后两位小数.
2.将物理支架调至水平,调节细线,为使两线上的张力相等,实验要求细线两固定点相对于均匀细杆中心对称,用米尺测出两条悬线的长度L,两线间的距离d,均精确到0.1 mm.
3.将光电门放置在物理支架旁边,使其位置和均匀细杆在一条直线上.调节光电门到合适的位置,并将光电门连接到周期测定仪,调节摆动次数为20次,时间精确度为0.01 s.
4.使细杆绕其中心偏转一个小角度θ,松手后细杆在平衡位置附近做简谐振动,从周期测定仪读出时间.按上述过程重复三次测量.
5.改变两线间b的距离,分别将4个固定点对称地移动,每隔2 cm测量一次,每次移动后重新测量L和b的长度,避免由于移动而引起误差.重复以上步骤,选取16组数据进行讨论.
4 测量实验数据记录及处理（如表1）
利用计算机软件作出校准曲线图,表示双线悬置法测量周期的误差大小,如图3所示.由图可得：理论值曲线和测量值曲线吻合度较好,说明实验对每一个点的测量都很精确,实验误差很小.
5 主要实验误差分析
1.地球公转、自转导致地球磁场发生微小变化,导致重力加速度和我们通常所选取的一般值有一定的差别.
2.系统误差和偶然操作在实验中所造成的误差.测量质量时物理天平所产生的误差.在测量L、l、b时用米尺测量致使测量不够精确所产生的误差.
3.双线摆在摆动过程中摆动角度的偏差也会产生误差,通过计算当偏角为15°时,所得百分误差为9.45%.
6 实验结论
1.根据实际测量的数据,说明双线悬置法在设计思路上是可行的,都在实验所允许的误差范围之内.
2.在實验中比传统秒表记录周期更为准确.
综上所述,利用传统仪器,通过改进实验设计,用双线悬置法测定均匀细杆的转动惯量要更精确.
参考文献：
[1]池红岩.关于扭摆法测转动惯量实验的改进[J].物理通报,2011（1）：51-52.
[2]邓锂强.刚体转动惯量实验仪的改装设计[J].广东石油化工学院学报,2013,23（6）：23-28.
[3]张国玺,丁俊.三线摆测量物体转动惯量实验方法的改进[J].周口师范学院学报,2014,31（5）：31-35.
（栏目编辑 王柏庐）
结论：关于本文可作为转动惯量方面的大学硕士与本科毕业论文转动惯量怎么求论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献下载。
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