三线摆测量物体的转动惯量实验过程分析和实验数据处理Word文档格式.docx

1、5平均值圆盘a（cm）7.6687.6707.666/b（cm）16.0816.0916.10H（cm）44.8544.8844.9044.9244.89圆环D内（cm）10.01810.01210.02010.00810.016D外（cm）15.01015.01215.01415.00815.006圆柱D21（cm）2.4922.4902.488D22（cm）2.494表 2 待测刚体的摆动时间的数据表（周期数为35）待测刚体振动35次所需时间/sT=t/35平均空载与圆盘t049.4349.4749.4849.3949.4649.451.41下盘与圆环t148.9048.9548.9948

2、.8848.921.40下盘与两圆柱t246.9146.8947.2947.4247.081.35二、实验过程记录1）各个多次测量的物理量的平均值及不确定度：；; t0=49.450.04（s）（s）; t1=48.920.05（s） t2=47.080.25（s）2） 待测物体的转动惯量下盘加圆环：a）空盘的转动惯量：b）空盘加圆环的转动惯量：c）圆环的转动惯量平均值：圆环转动惯量结果表示：下盘与两圆柱体：结果表示：理论公式：3）百分误差的计算a）圆环的转动惯量理论公式： 相对误差：b）圆柱的转动惯量理论公式：相对误差：9.数据分析圆环的相对不确定度波动较小，为1%。圆柱体的不确定度偏大为9

3、%。这个可能是由两个圆柱体大小质量分布不完全相同、与下圆盘接触有晃动造成数据不稳定而导致的。圆环的不确定度可能来自于所放的位置与中心轴有偏差而造成的。10.误差分析其实验值与理论值间的百分误差分别为4.7%和2.1%。其误差来源可能有以下几种：1. 圆盘没有完全水平；2. 上下圆盘中心点连线不在一条直线上；3. 秒表测量时，起点和终点均目测,不够精确；4. 圆盘在扭动运动中同时有摆动。5. 下圆盘上三条钢丝与圆盘交点并不构成等边三角形，将导致上下圆盘中心点连线不在一条直线上。此外，根据实验数据计算表明，圆柱体的不确定度较大为9%，这可能与圆柱体的分布不完全对程有关。再者，很可能在扭摆过程中，圆

4、柱体与下盘接触有松动，导致周期不准确。11.实验中现象的分析和处理（1）加待测物体时盘有晃动，加待测物体时轻放轻取，在扭摆前用手致使下盘稳定静止。（2）摆动一段时间后下圆盘边缘挡光杆偏离光电门，尽量减少振动，包括手离开桌面。（3）上圆盘与下圆盘一起摆动，尽量把扭摆幅度减小，保持上盘稳定。12.结果的分析讨论本实验用三线摆测量物体的转动惯量，其结果在数据处理中已经给出，误差及原因也在前面进行了分析。通过上述处理和分析得到如下结论：三线摆测物体的转动惯量的方法可靠，其不确定度及误差较小，精确度较高，很好地验证了圆环的转动惯量的理论计算公式和平行轴定理。本实验有关的圆盘、圆环以及圆柱体的质量及尺寸可

5、采用有关仪器进行精确测量和修正，进一步缩小误差。弹簧振子振动周期的测量（1）在测量弹簧的振动周期T时，为什么先要倒着数5、4、3、2、1、0，当数到“0”时开始计时？如果不这样做，有什么问题？以便手的协同性较好，更准确的计时，减小实验的误差。表 1 劲度系数的测量数据（m=40g）弹簧编号初长（cm）2.6863.3303.7606.4304.452位置2（cm）7.9509.79811.49215.54814.200l（cm）5.2646.4687.7329.1189.748K=mg/l（Nm-1）7.4416.0565.0664.2964.018表 1 T-k对应的数据表格（m=60g）弹

6、簧序号弹簧劲度系数k（N.m-1）50T/s28.4431.5834.6537.5139.4528.1531.7134.6837.49395228.2331.8334.7137.2139.4628.2737.4039.48周期T/s0.570.630.690.750.79LgT-0.248-0.198-0.159-0.126-0.103Lgk0.8720.7820.7050.6330.604表 2 T-m对应的数据表格（k=5.066N.m-1）砝码编号振子质量（g）505560657033.4234.6136.1337.1431.9233.4036.0937.4731.8234.8036.2

7、837.5533.4136.1737.390.6360.6680.6940.7230.748-0.196-0.175-0.141Lgm-1.301-1.260-1.222-1.187-1.155二、数据处理及分析1） 保持质量m=0.060kg,根据做图求出lgC1、图1 lgT与lgk 的函数关系曲线图在图中取两点为：P（0.6121,-0.1105）,Q（0.8558,-0.2386）可求直线斜率和截距。斜率：截距：因此可求得：C1=1.6270，2）保持弹簧系数K=5.006N.m-1,根据作图可求出lgC2,图 2 lgT 与lgm函数关系曲线图在图中取两点，坐标为R（-1.2922，

8、-0.1914），S（-1.1639，-0.1303）则直线斜率：截距为：则可求出 C2=2.6581，由以上A1和A2的值可求A值为：因此弹簧振子的周期公式为：（保留三位有效数字）3）百分误差：a） A的百分误差为b）的百分误差为c）的百分误差为9、数据分析通过图解法对实验数据进行了处理，得出了假设方程中A、的值，方法简单可行，与理论值有些偏差，主要来自于较难保证弹簧振动在竖直方向摆动，造成不稳定因素。10、误差分析从百分误差的数据可知，A的百分误差较小，、的误差较大，可能的来源：1） 摆动不在竖直方向，有轻微的横向摆动干扰2）长时间未使用或者弹簧受到破坏导致弹簧不能正常工作3）没有考虑弹簧

9、的质量11、结果及分析:本实验验证了弹簧振子的周期公式，数据可靠、精确度较高，重复性好。是一种操作简单的可行的科学实验方法。可考虑弹簧自身的质量对结果的影响，进行修正。当我被上帝造出来时，上帝问我想在人间当一个怎样的人，我不假思索的说，我要做一个伟大的世人皆知的人。于是，我降临在了人间。我出生在一个官僚知识分子之家，父亲在朝中做官，精读诗书，母亲知书答礼，温柔体贴，父母给我去了一个好听的名字：李清照。小时侯，受父母影响的我饱读诗书，聪明伶俐，在朝中享有“神童”的称号。小时候的我天真活泼，才思敏捷，小河畔，花丛边撒满了我的诗我的笑，无可置疑，小时侯的我快乐无虑。“兴尽晚回舟，误入藕花深处。争渡，

10、争渡，惊起一滩鸥鹭。”青春的我如同一只小鸟，自由自在，没有约束，少女纯净的心灵常在朝阳小，流水也被自然洗礼，纤细的手指拈一束花，轻抛入水，随波荡漾，发髻上沾着晶莹的露水，双脚任水流轻抚。身影轻飘而过，留下一阵清风。可是晚年的我却生活在一片黑暗之中，家庭的衰败，社会的改变，消磨着我那柔弱的心。我几乎对生活绝望，每天在痛苦中消磨时光，一切都好象是灰暗的。“寻寻觅觅冷冷清清凄凄惨惨戚戚”这千古叠词句就是我当时心情的写照。最后，香消玉殒，我在痛苦和哀怨中凄凉的死去。在天堂里，我又见到了上帝。上帝问我过的怎么样，我摇摇头又点点头，我的一生有欢乐也有坎坷，有笑声也有泪水，有鼎盛也有衰落。我始终无法客观的评

11、价我的一生。我原以为做一个着名的人，一生应该是被欢乐荣誉所包围，可我发现我错了。于是在下一轮回中，我选择做一个平凡的人。我来到人间，我是一个平凡的人，我既不着名也不出众，但我拥有一切的幸福：我有温馨的家，我有可亲可爱的同学和老师，我每天平凡而快乐的活着，这就够了。天儿蓝蓝风儿轻轻，暖和的春风带着春的气息吹进明亮的教室，我坐在教室的窗前，望着我拥有的一切，我甜甜的笑了。我拿起手中的笔，不禁想起曾经作诗的李清照，我虽然没有横溢的才华，但我还是拿起手中的笔，用最朴实的语言，写下了一时的感受：人生并不总是完美的，每个人都会有不如意的地方。这就需要我们静下心来阅读自己的人生，体会其中无尽的快乐和与众不同。