大学物理实验三线摆实验报告

三线摆实验报告范文
实验任务
本次实验的任务是，通过观测三线摆的振动特性，来实验检测三线摆的机械特性与稳
定性。

实验过程
1、首先，在准备实验时，我们把三线摆的重心调整到实验的中心；
2、把三线摆的三点钩接在一个金属架上，调整三线摆的角度和悬挂点的距离，使其
保持在水平面上；
3、然后，用一个带有自动定时装置的电子板，连接着三线摆，以便不断地采集三线
摆的振动数据；
4、最后，在把重心稳定后，开始让三线摆开始振动，然后测量其在多次振动周期后
的实验数据。

实验结果
实验结果显示，在三线摆，摆下限位、上限位和重心稳定调度的情况下，观测三线摆
的振动特性，得出三线摆的机械特性与稳定性很高：
1、在具有稳定重心情况下，三线摆具有较弱的机械内聚性；
2、三线摆的内振动飘移量很小，达到非常稳定的状态；
3、在较长时间内，仅有很小的位置偏移量，很好的满足了我们的实验要求。

结论
通过检测三线摆的机械特性与稳定性，可以得出结论，三线摆的机械特性在稳定重心
调整下依然保持较高的机械性能与稳定性。

实验建议
1、在未来的实验中，可以考虑在不同行程内，以及不同力和速度条件下，改变三线
摆的重心，进一步实验其机械特性与稳定性；
2、除了观测三线摆的振动特性，还可以把实验设备升级，增加更多的实验装置，对
其进行更深入的检测；
3、三线摆也可以用在其他工程中，如用在大型电力系统中，可以进行漏磁信号检测，用在锯木机或纺织机械中，可以调节切削或摇纺的准确度。

三线摆法物理实验报告
实验目的：
通过三线摆物理实验，探究摆的运动规律，验证摆的周期与摆长之间的关系，同时了解三线摆的运动轨迹与规律。

实验器材：
摆架、三根细绳、大理石球、定时器、卡尺。

实验步骤：
1.将三根细绳分别固定在同一高度的摆架上，将大理石球挂在其中一根细绳上。

2.记录大理石球的振幅、摆长，并测量每一次振动的时间。

3.对多组数据进行重复测试，判断实验结果的准确性，并计算出三线摆的周期。

实验数据与结果：
通过多次重复的实验测量，得出大理石球的周期与摆长之间的关系为T=2π√(L/g)，其中T为周期，L为摆长，g为重力加速度。

按照该公式计算出周期和摆长的关系，并绘制出曲线图。

同时，通过观察大理石球的运动轨迹，得出摆球在运动过程中形成了一个抛物线的形态。

摆球运动的轨迹受到地球引力的影响，因此会有一个由左向右的偏移。

实验分析：
通过三线摆物理实验，我们深入了解了摆的运动规律和周期与摆长之
间的关系。

同时，我们也发现实验数据的准确性需要多次重复测量和检验，才能够得到比较准确的结果。

此外，我们还了解了三线摆的运动轨迹，通过观察轨迹可以了解摆球
在运动过程中的运动状态，从中推测出摆运动时所受到的外部力的影响。

总结：
三线摆物理实验为我们提供了一种了解物理基本定律和规律的方法，
并通过实验来验证理论的正确性，同时也加深了我们对自然界中摆动现象
的认识和理解。

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。

清华大学三线摆和扭摆试验物理实验完整报告班级姓名学号结稿日期：三线摆和扭摆实验一、实验目的1. 加深对转动惯量概念和平行轴定理等的理解；2. 了解用三线摆和扭摆测量转动惯量的原理和方法；3. 学习电子天平、游标高度尺和多功能数字测量仪等仪器的使用，掌握测量质量和周期等量的测量方法。

二、实验装置和原理1.三线摆：如图一，上、下圆盘均处于水平，悬挂在横梁上。

横梁由立柱和底座支承着，三根对称分布的等长悬线将两个圆盘相连。

上圆盘可以固定不动。

拧动旋钮就可以使得下圆盘绕中心轴OO ’作扭摆运动。

当下圆盘的摆角很小且忽略空气阻力和悬线扭力影响时，可推出下圆盘绕中心轴OO ’的转动惯量为：200024m gRr J T Hπ=其中，0m 是下圆盘质量，g 取29.80m s -，r 为上圆盘半径，R 为下圆盘半径，H 为平衡时上下圆盘的垂直距离，0T 为下圆盘摆动周期。

图1 三线摆示意图将质量为m 的待测刚体放在下圆盘上，并使它的质心位于中心轴OO ’上，测出此时的摆动周期T 和上下圆盘之间的垂直距离1H ，则待测刚体和下圆盘对于中心轴OO ’的总转动惯量1J 为：()021214m m gRr J T H π+=且待测刚体对于中心轴OO ’的转动惯量10J J J =-。

利用三线摆可以验证平行轴定理。

平行轴定理指出：如果一个刚体对于通过质心的某一转轴的转动惯量为c J ，则这个刚体对平行于该轴且相距为d 的另一转轴的转动惯量为：2x c J J md =+式中，m 为刚体的质量。

图2 三个孔均匀分布在本实验中，将三个等大的钢球对称分布在下圆盘的三个均匀分布的孔（如图2）上，测出三个球对于中心轴OO ’的转动惯量x J 。

如果测得的x J 的值与由2x c J J md =+右式计算得到的结果比较相对误差在测量允许的范围内()005≤，则平行轴定理得到验证。

本实验中，用于测量基本物理量的仪器还有：电子天平，游标高度尺，配有光电接收装置的多功能数字测量仪。

三线摆法物理实验报告实验报告：三线摆法的研究摘要：本实验旨在通过三线摆法研究物体的运动规律。

我们使用了一根细线和一个固定支架搭建了三线摆。

通过测量不同摆长下摆球的周期来研究摆长与周期之间的关系。

实验结果表明，摆长与周期呈线性关系，验证了周期公式T=2π√(l/g)的正确性。

背景：三线摆法是一种常用的实验方法，用于研究物体的振动规律。

其基本原理是通过调整摆球的摆长，测量其振动周期，从而得出摆长与周期之间的关系。

三线摆法在物理学、力学等领域有重要的应用。

实验目的：1. 了解三线摆法的基本原理和方法；2. 通过实验验证周期公式T=2π√(l/g)的正确性；3. 学习使用实验仪器和测量工具。

实验装置：1. 固定支架：用来支撑细线和摆球的装置；2. 细线：用来悬挂摆球；3. 摆球：用来进行振动实验；4. 秒表：用来测量振动周期。

实验步骤：1. 将固定支架放置在实验台上，确保其稳固；2. 将细线固定在支架上，并悬挂摆球；3. 调整摆长，即摆球离开固定支架的长度。

可以使用尺子测量摆长的值；4. 释放摆球，使用秒表测量摆球的振动周期；5. 重复以上步骤，改变摆长的值，记录对应的周期数据；6. 整理数据，作出摆长与周期的关系图。

实验结果：根据实验数据整理得到的摆长与周期的关系图显示，摆长与周期呈线性关系。

这意味着摆长越大，周期越长；摆长越小，周期越短。

实验结果与周期公式T=2π√(l/g)相符，验证了该公式的正确性。

讨论与分析：从实验结果来看，物体的振动周期与其摆长有关。

通过周期公式可以推导出，摆球的振动时间与重力加速度、摆长之间存在着特定的关系。

摆长越大，重力作用时间越长，所以振动周期越长；摆长越小，重力作用时间越短，振动周期也越短。

实验中可能存在的误差主要来自于测量手段的精确度、固定支架的稳定性等因素。

为减小误差，我们可以使用更精确的测量仪器，如计时器；还可以加强对固定支架的调整，确保其稳定性。

结论：通过三线摆法的实验研究，我们验证了摆长与周期的关系符合周期公式T=2π√(l/g)。

湖北文理学院物理实验教学示范中心实 验 报 告实验名称： 三线摆法测定物体的转动惯量 实验日期： 实 验 室： N1-103 指导教师： [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。

[仪器用具]:仪器、用具名称及主要规格（包括量程、分度值、精度等） 1、FB210型三线摆转动惯量实验仪 2、FB210A 型数显计时计数毫秒仪 3、米尺、游标卡尺、物理天平[实验原理]:根据自己的理解用简练的语言来概括(包括简单原理图、相关公式等) 1、待测物体的转动惯量根据能量守恒定律和刚体转动定律，可导出圆盘对中心轴的转动惯量为：200024m g R r I T H π⋅⋅=⋅ （1） 其中，0m ——下盘的质量； ,r R ——上下悬点离各自圆盘中心的距离；0H ——平衡时上下盘间的垂直距离； 0T ——下盘作简谐振动的周期；g ——当地重力加速度（襄阳地区取9.7942m s ）将质量为m 的待测物体放在下盘上，并使中心重合。

则其转动惯量为：20112()4m m g R r I T Hπ+⋅⋅=⋅ （2） 其中，H ——放待测物体时上下盘间的垂直距离； 0T ——放待测物体时振动周期； 所以，忽略悬线的伸长，待测物体对中心周的转动惯量为：221001002[()]4g R r I I I m m T m T Hπ⋅⋅=-=⋅+- （3）而圆环对中心轴的转动惯量理论计算公式为：)(m 222121R R I +=2、验证平行轴定理将形状和质量分布完全相同，质量均为,m 的两个圆柱体对称地放置在下圆盘上，测出两小圆柱体和下圆盘对中心轴的转动周期x T ，则每个圆柱体对中心轴的转动惯量为：,2002(2)1[]24x x m m g R r I T I Hπ+⋅⋅=⨯⋅- （4） 如果测出小圆柱中心与下圆盘中心的距离x 以及小圆柱的半径x R ，则由平行轴定理可求得其转动惯量为：,,2,212x x I m x m R =⋅+⋅ （5）[实验内容]: 简述实验步骤和操作方法 1、调整三线摆装置。

三线摆测物体转动惯量实验报告-一、实验目的本实验的目的是通过测量三线摆的周期和长度，计算物体的转动惯量，并验证转动惯量与物体质量、长度之间的关系。

二、实验原理三线摆是由两根相等长度的轻细绳和一根较长的轻细绳组成的。

将物体悬挂在两根相等长度的轻细绳的交点处，使物体能够在竖直平面内做摆动。

当物体摆动时，由于绳子的张力和重力的作用，物体将以一定周期做周期性的摆动。

三线摆的周期与物体的质量和长度有关，根据转动惯量的定义，可以通过测量三线摆的周期和长度来计算物体的转动惯量。

三、实验步骤1.将三线摆装置悬挂在支架上，调整好摆线的长度，使物体能够自由摆动。

2.将待测物体悬挂在摆线的交点处，确保物体能够以竖直平面内的摆动。

3.将摆线拉至一侧，释放后开始计时，记录物体的摆动周期。

4.重复步骤3多次，取平均值作为物体的摆动周期。

5.测量三线摆的长度，并记录下来。

四、实验数据处理根据实验记录的周期和长度数据，可以计算出物体的转动惯量。

根据转动惯量的定义，转动惯量等于物体质量乘以摆动周期的平方除以4π的平方。

根据实验数据和公式计算，得到物体的转动惯量。

五、结果分析根据实验数据计算得到的转动惯量与物体质量和长度之间的关系可以进行分析。

通过绘制转动惯量和物体质量的图表，可以发现它们之间成正比关系。

转动惯量随着物体质量的增加而增加。

同样地，通过绘制转动惯量和物体长度的图表，可以发现它们之间也成正比关系。

转动惯量随着物体长度的增加而增加。

六、实验误差分析在实验过程中，可能会存在一些误差，影响实验结果的准确性。

例如，摆线的长度可能存在一定的误差，从而影响了转动惯量的计算结果。

此外，实验中观测周期的计时误差也会对结果产生一定的影响。

为了减小误差，可以通过多次重复实验取平均值来提高结果的准确性。

七、实验结论通过本实验的结果分析，我们可以得出以下结论：1.物体的转动惯量与其质量成正比，随着物体质量的增加而增加。

2.物体的转动惯量与其长度成正比，随着物体长度的增加而增加。

三线摆测物体转动惯量实验报告在三线摆测物体转动惯量的实验中，我们得以深入探讨物体如何转动。

首先，实验的基本原理很简单。

我们用三根线把一个物体悬挂起来，转动它，观察它的行为。

这就像在看一场舞蹈，物体随着力的变化优雅地旋转。

接下来，我们需要测量线的长度和物体的质量。

这个过程有点像做饭，材料得准备齐全。

用的线越直，结果越准确。

我们把物体轻轻推出去，看它转动的幅度。

每一个细节都很重要，稍微一不小心，结果可能就会偏离真实值。

然后，我们来到了计算的部分。

用公式计算转动惯量时，我总是感觉到一种激动。

代入数据，反复推算，最终得出结果。

这时候，心里有种说不出的满足。

转动惯量不仅仅是一个数字，它代表了物体在旋转时的“懒惰程度”。

懒惰的物体需要更多的力气才能转动，而勤快的物体则轻松多了。

在实验中，有趣的是，我们还发现了不同物体的转动惯量差异。

这让我想到每个人的个性，转动的方式也各有千秋。

有些物体转动得快，有些则缓慢。

这种差异正是科学的魅力所在，体现了物理法则的深奥与多样。

再说到数据记录。

每一次测量都是一种艺术。

笔记本上满是记录，像是一幅流动的画卷。

通过数据分析，我们能深入了解物体的运动规律。

简简单单的数字背后，蕴藏着丰富的故事。

数据汇总后，总能让我感受到一种成就感。

看到结果慢慢呈现，心中那种兴奋简直无法用语言来形容。

接下来的讨论环节特别有意思。

我们围坐在一起，分享各自的发现与感受。

大家提出的问题五花八门，有的简单，有的却十分深奥。

这个交流的过程让我觉得，知识就像一把钥匙，打开了不同的门。

在讨论中，我们一起探讨了转动惯量的实际应用，像是如何在工程中优化设计。

这让我明白，科学不仅仅是实验室里的数据，生活中无处不在。

实验的总结是一个关键环节。

每个人都整理自己的思路，回顾整个过程。

这让我意识到，回头看不仅是反思，也是成长。

通过这次实验，我们不仅掌握了转动惯量的计算，还提高了自己的实验技能。

这种技能，就像是日常生活中的“火眼金睛”，帮助我们更好地理解周围的世界。

三线摆测转动惯量实验报告一、实验目的1.1 理解转动惯量的定义和计算方法1.2 掌握三线摆测转动惯量的方法和步骤2.1 通过实验，提高动手能力和实验操作技巧2.2 培养团队协作精神和科学探究能力3.1 分析实验数据，得出结论3.2 提高对物理学知识的理解和应用能力二、实验器材与材料1. 三线摆：一个固定在支架上的三线摆，摆锤长度约为30cm,摆角为0°至180°。

2. 弹簧秤：用于测量物体的质量。

3. 细绳：用于连接三线摆的摆锤和固定点。

4. 计时器：用于记录实验时间。

5. 笔记本：用于记录实验数据和观察现象。

6. 砝码：用于校准弹簧秤。

三、实验步骤与方法1. 将三线摆调整到水平状态，确保摆锤与固定点在同一水平线上。

然后，用细绳将摆锤与固定点连接起来，使细绳呈“8”字形。

2. 用砝码校准弹簧秤，使其精确度达到0.1g。

3. 将待测物体(如小球)放在三线摆的摆锤上，记录物体的质量m和摆锤的高度h。

注意保持物体与摆锤之间的相对位置不变。

4. 使用计时器记录物体从静止开始到达平衡位置所需的时间t。

重复以上步骤多次，取平均值作为实验数据。

5. 根据实验数据，计算出物体的转动惯量I和摆长L的关系式：I = (m * L^2) /2h^2。

其中，m为物体质量，L为摆长，h为摆锤高度。

6. 分析实验结果，讨论转动惯量与物体质量、摆长等因素之间的关系。

四、实验结果与讨论通过本次实验，我们成功地测量了三线摆测转动惯量的方法，并得出了物体转动惯量与质量、摆长之间的关系。

在实验过程中，我们不仅提高了动手能力和实验操作技巧，还培养了团队协作精神和科学探究能力。

在实验过程中，我们发现物体的质量越大，转动惯量越大；摆长越长，转动惯量也越大。

这与理论知识相符，说明我们的实验方法是正确的。

我们还观察到了一些有趣的现象，如当物体质量较小时，需要增加计时器的精度才能准确记录物体到达平衡位置的时间；当摆长较大时，需要增加砝码的重量才能使弹簧秤精确度达到0.1g。

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。