三线摆测转动惯量实验中的扭动周期

三线摆测转动惯量实验中的扭动周期陶绪德（安徽师范大学物理系芜湖市２４１０００）在三线摆测转动惯量实验中，扭动周期的测定是十分重要的，当三线摆上未放待测物（即空载）和已放待测物时扭动周期是如何变化呢？本文作如下分析．根据教材测定三线摆圆盘（即悬盘）绕中...     

刚体转动惯量测量实验仪的改进

对F D I M I I型新型刚体转动惯量测量仪进行了改进, 从仪器的摆角控制、 周期自动测量两个方面进 行改进, 用改进后的仪器对圆盘和圆环的转动惯量进行测量, 从实验数据分析发现, 圆盘和圆环的理论值和实验值 的百分误差小于5%, 可以有效地减小实验误差     

测量不同质量圆盘下圆盘的转动惯量误差的研究

实验由三线摆法测量物体的转动惯量,现在采用累积放大法测量周期,用平均值计算周期,分析圆盘转动惯量测量值及理论值的百分差与下圆盘质量之间的关系,从而来研究一定高度不同质量圆盘下圆盘转动惯量产生的误差影响。最后得出实验结果,下圆盘质量越小,误差越小,当下圆盘质量小于0.085kg时,误差突然增大。     

不同线长高度测量圆盘转动惯量产生误差的研究

实验中由三线摆法测定物体的转动惯量,现在采用累积放大法测量周期,用平均法计算周期,来研究不同线长高度下测量圆盘转动惯量产生误差的影响。并分析圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差与线长高度之间的关系。最后得出实验结果,发现线长高度越小,物体的转动惯量测量误差越大,当高度为50 cm时,物体的转动惯量测量误差最小。     

摆角对三线扭摆周期的影响

摆角对三线扭摆周期的影响卢佃清（淮海工学院基础系连云港市２２２００５）测定则体转动惯量的方法有多种，三线扭摆法就是其中之一．大学物理实验在处理这个问题时大多认为摆角较小时可作为谐振动，给出谐振动周期，从而求出刚体的转动惯量．可是学生在具体实验时经常使...     

三线摆实验中用大摆角测量转动惯量

利用智能手机APP的陀螺仪传感器可以获得三线摆运动过程中角速度的运动轨迹.对测量数据分析发现初始摆角很小时三线摆周期的测量数据不一定可靠,这与传统测量方法强调的小角度转动有出入.通常对大角度摆动的周期修正基于测出的初始摆角,但一般实验室中不易对其进行准确测定而难以应用于实际测量中.通过测量多个不同初始摆角测量的最大振幅及对应周期,再对振幅与周期相关数据进行多项式拟合,得到初始摆角趋于零的最佳周期值T0.运用此法测量标准圆环的转动惯量,由T0值获得的转动惯量测量结果与理论值比较精度优于0.2%.     

三线摆测量刚体转动惯量实验的改进

对F D I M I I型新型刚体转动惯量测量仪进行了改进, 从仪器的摆角, 上下圆盘的高度, 下圆盘水平3 个方面进行改进, 用改进后的仪器对圆环的转动惯量进行测量, 从实验结果发现, 改进后的仪器可以有效地减小实 验误差     

基于智能手机加速度和速度传感器刚体转动惯量的测量

将智能手机的加速度和速度传感器引入三线摆法测量刚体转动惯量实验中，使刚体摆动的周期性过程更加形象化，并通过手机自动绘制的“加速度-时间”和“速度-时间”图像获取刚体摆动周期，实现对刚体转动惯量的测量。实验结果表明，智能手机传感器测量数据合理，相对误差在实验允许范围内。将智能手机引入大学物理实验教学，不仅可以增强学生对新技术的认知，激发学生对新知识的渴望，而且可以拓展学生思维，培养学生创新精神。     

三线摆实验现象的分析

本文从理论和实验上分别研究了三线摆在大角度摆动下的周期与角度的关系,设计制作了仪器摆动角度测量装置。实验发现了三线摆摆动过程中的平动,在实验条件下,发现平动周期约是摆动周期的5倍。我们还研究了三线摆阻尼的实验情况,推导出了在有阻尼的情况下摆动周期的公式。     

在不同转角下测量圆盘的转动惯量产生误差的研究

由于实验用三线摆法测定物体转动惯量的转角较大,但是理论推出的转角一般控制在5度以内,故现采用投影法和平均值计算转角的方法来研究在不同转角下测量圆盘的转动惯量产生的误差,并分析圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差与转角之间的关系,最后得出圆盘转动惯量测量值与理论值的百分差随转角变化成二次曲线。     

基于tracker视频分析软件分析三线摆的转动惯量

在传统三线摆模型的基础上,从机械能守恒定律出发,推导出三线摆圆盘高度、圆盘侧面研究点的横向速度及到中线距离3个变化量和转动惯量的关系式,对三线摆圆盘的扭转过程进行拍摄,借助tracker软件分析得到数据.根据本方法得到的实验结果精准度较高,且在实验过程中可大角度旋转.     

利用智能手机旋转传感器测量转动惯量

在用三线摆测量转动惯量的实验中,利用智能手机旋转传感器测量出刚体在转动时的旋转角度与时间的图像,然后计算出摆动的周期,进而测量出刚体的转动惯量。并将手机测量结果与传统实验结果进行比较,验证其可行性。     

基于PASCO转动运动传感器测量刚体转动惯量

PASCO转动运动传感器可以精准地测量并实时地记录物体转动时的角速度。在落体法测量刚体转动惯量的实验中，为了提高实验的精度，将PASCO转动运动传感器与刚体转动惯量实验仪相结合，用PASCO转动运动传感器直接测量角速度并计算角加速度。改进后的仪器简化了实验步骤，提高了实验精度。对圆盘、圆环和圆柱试样的转动惯量进行测量，三组实验的相对误差分别为0.2%、0.7%和0.3%,实验结果准确。通过实验结果可得，改进后的实验仪器操作简单且测量精度很高。     

关于圆盘状物体的几个物理量的计算

在大学物理教学中,关于圆盘状物体的物理量有很多,如电学中带电圆环、带电圆盘,其周围空间产生的电场强度和电势怎样计算？关于铜质圆盘状物体在磁场中转动时产生的电动势的计算问题等;力学中圆盘的转动惯量、椭圆盘的转动惯量,圆盘状物体转动时的摩擦力矩问题、驱动力做功问题等.本文将对这些物理量进行分析,并找出一些共同的规律和特点,将其归纳总结,计算所需要的物理量.     

三线摆实验中摆角偏大产生的误差及修正方法

研究了三线摆实验中摆角偏大(5°θ20°)时对测量转动惯量产生的误差和修正办法。实验发现随着摆角的增大,测得的圆盘转动惯量也会相应偏大,从而导致测量误差增大。文章通过进一步的理论分析解释了这一现象,并对测量结果进行了系统误差修正。     

转动惯量测试仪的改进

转动惯量测量实验是大学物理实验中综合实验项目之一,目前高校工科物理实验常用三线摆法测量刚体的转动惯量,而转动惯量测试仪目前都无测量过程周期自检报错功能,为减少学生使用过程中出错概率,对仪器增加自检功能,提高测量准确度,同时为方便记录,增加了周期记忆功能。     

三线摆测转动惯量之研究

I=gRr/4π~2HmT~2为三线摆测转动惯量的计算公式．因转动惯量Ｉ正比于质量ｍ，故周期Ｔ与ｍ无关．那么，加上一质量为ｍ１的待测物，Ｔ是否改变呢？本文对此讨论并附有实验证明．     

转动实验仪器的比较研究

测物体转动拨量，验证转动定律是普物实验的基本内容．目前测转动馈量的仪器已有几种：如三线摆、扭摆和塔轮型转动实验仪；1984年南开大学物理系谭成章教授等设计、研制成功新型转动仪器——气垫转盘．笔者根据教学使用情况，对上述三线摆和气垫转盘作了一点比较研究，现分述如下：一、直观教学效果比较出物体转动保量是这个实验的基本内容，验证转动定律、平行轴定理都要通过出转动惯量I的值进行验证．测I值的方法有几种，笔者认为直接用转动定律I一M／卢的测量方法最简捷，实验教学效果最好．这是因为，按定义转动惯量是物体保持原有转…     

三线摆转动角度控制装置的设计

用FD-IM-II新型转动惯量测定仪测刚体转动惯量的实验条件之一是转动圆盘角度要小于5°,在实验中发现该仪器没有配置角度控制装置,因此无法准确控制角度,会造成实验结果误差增大。文章为FD-IM-II新型转动惯量测定仪的三线摆设计了2种转动角度控制装置的方案,这样转动角度就可以精确控制在5°范围之内,保证实验条件的满足,从而使实验结果的误差减小。     

三线摆实验仪角度控制装置的设计与制作

用三线摆测刚体转动惯量的实验条件是转动圆盘角度要小于 5°,在实验中因仪器没有配置角度的控制装置 ,因此无法准确控制角度 ,不能满足实验条件 ,造成实验结果误差增大。装上角度控制装置后 ,转动角度可精确控制小于 5°,保证了实验条件和实验结果的误差减小。