1、一一实验目的实验目的1.1.了解并掌握用了解并掌握用“三线摆三线摆”测取物体转测取物体转动惯量的原理与方法动惯量的原理与方法2.2.2.2.掌握用掌握用“等效法等效法”简化并解决实际简化并解决实际工程中的测量问题工程中的测量问题二仪器设备1.理论力学实验台“三线摆实验装置”2.均质圆盘、非均质零件试样三实验原理 如图1所示三线摆，均质圆盘质量为m，半径为R，三线悬吊半径为r。当均质圆盘作扭转角为小于6的微振动，测得扭振周期为T1。讨论圆盘的转动惯量和微振动周期T1 关系。ABCRrOAACBl三实验原理设圆盘最大转角为max，当圆盘转角为 时，有设三线摆作初始转角等于0、转动角速度等于n的简谐
2、振动，则有：maxmax,lrlrABCRrOAACBlmaxmaxmax,sinnndtdt三实验原理四圆盘转动时，最大动能为五最大势能为：六对于保守系统：ABCRrOAACBl2max22maxmax2121nookJdtdJE2max22maxmax2121)cos1(lrmgmglmglEpmaxmaxpkEE三实验原理四圆盘固有频率：五转动惯量：六均质圆盘转动惯量理论值为：lJmgron22lmgrTJo222ABCRrOAACBl221mRJo四.实验方法和步骤（一）均质圆盘转动惯量测定1.打开电源，进入用户界面，输入用户名（1）和密码（1），点击“转动惯量实验”，进入测试界面2.
3、点击“均质物体转动惯量测试”按钮，进入测试界面3.松开三线摆顶部固定螺栓，转动手轮，使三线摆长约为600mm，调整圆盘至水平状态4.输入m=300g，r=40mm及摆长l（自行测量）四.实验方法和步骤5.用手轻微转动上部圆盘，使三线摆产生一个初扭转角，然后释放圆盘，三线摆发生扭转振动6.点击“复位”按钮，再点击“开始”按钮，系统自动记录扭转20次所需时间，取平均即为振动周期7.重新稳定圆盘，按“开始”按钮连续测量6次8.重新调整摆长约为700mm和500mm，重复3-7步骤，分析不同摆长对转动惯量测试值的影响四四.实验方法和步骤实验方法和步骤（二）非均质物体转动惯量测定（二）非均质物体转动惯量
4、测定1.1.点击点击“非均质物体转动惯量测试非均质物体转动惯量测试”按钮，进入测试界按钮，进入测试界面面2.2.松开三线摆顶部固定螺栓，转动手轮，使三线摆长为松开三线摆顶部固定螺栓，转动手轮，使三线摆长为600mm600mm，调整圆盘至水平状态，调整圆盘至水平状态3.3.输入等效圆柱质量输入等效圆柱质量m=80gm=80g，直径，直径d=16mmd=16mm、摆长、摆长l=600mml=600mm4.4.将非均质物体放入圆盘，使其转动中心与盘心重合，将非均质物体放入圆盘，使其转动中心与盘心重合，转动上部圆盘产生扭转振动，记录振动周期转动上部圆盘产生扭转振动，记录振动周期四四.实验方法和步骤实验
5、方法和步骤（二）非均质物体转动惯量测定（二）非均质物体转动惯量测定6.6.使两等效圆柱中心间距使两等效圆柱中心间距s s为为3030、4040、5050、60mm60mm，测出，测出其扭转振动周期，并用平行移轴定理计算转动惯量其扭转振动周期，并用平行移轴定理计算转动惯量7.7.用插入法求得非均质物体转动惯量用插入法求得非均质物体转动惯量8.8.按按“返回返回”按钮返回主菜单按钮返回主菜单五五.实验注意事项实验注意事项1.1.初始摆角应小于初始摆角应小于6 62.2.试样放置时应保持中心对称以减小误差试样放置时应保持中心对称以减小误差3.3.摆线宜尽可能长摆线宜尽可能长2222212smdmJo等效圆柱体：m=40gTJT非T等1T等20
