实验名称 用三线摆法测量刚体的转动惯量
原始数据记录表
（数据记录与处理的基本要求）
温度 0C 湿度 % 气压 mmHg 实验时间
【实验器材】
三线摆仪器型号 游标卡尺精度值 mm
【测量数据记录】 (参见教材《大学物理实验》P81)
r=
b H0 = 重力加速度g=9.80N/kg a R=
33
下盘质量m0 = g 待测圆环质量m = g 圆柱体质量m′= g
累积法测周期数据记录参考表格 下盘
摆动20次所需时间t 即：20*T（s）
1 2 3 4 5 平均
周 期T T0= s
下盘加圆环 1 2 3 4 5 平均
下盘加两柱体 1 2 3 4 5 平均
T 1= s T 2= s
按实验指导书要求处理（以下各公式中：Δ仪～所用仪器的精度值）：
一.圆盘的转动惯量
实验值J0=
m0gRr22
T= kg.m 02
4πH0
① uA(a)=Sa=
(
)
= uB(
a)=
Δ=
uc(a)
==
②uA(b)=Sb=
()
= uB(b)=
Δ=
uc(b)
==
③uA(H0)=SH0=
()
=
= uB(H0)=
Δ=
uc(H0)
=④uA(t0)=St0=
()
=
= uB(t0)=
Δ=
uc(t0)
=⑤圆盘的转动惯量相对不确定度
uc(J0)
ER(J0)==J0uc(J0)=J0⋅ER(J0)=
结果表示为J0=J0±uc(J0)= ± Kg.m2
二.圆环的转动惯量
实验值：J=J1−J0=
gRr22
⎡⎤(m+m)T−mT 01002⎣⎦4πH0
⎡mT12⎤2
=J0⎢(1+2−1⎥= kg.m
m0T0⎣⎦
① uA(t1)=St1=
(
)
= uB(
t1)=
Δ=
uc(t1)
==
②圆环的转动惯量相对不确定度
u(J)
ER(J)=c=Juc(J)=J⋅ER(J)=
结果表示为J=J±uc(J)= ± Kg.m2
m2
理论值：J′=(R12+R2)= kg.m2
2J′−J
相对误差E=×100%= %
J′
三.验证平行轴定理
1gRr
实验值(一个小圆柱体)：Jx=(J2−J0)=2⎡(m0+2m′)T22−m0T02⎤⎣⎦ 28πH0
1⎡2m′T22⎤2=J0⎢(1+)2−1⎥= kg.m 2⎣m0T0⎦
① uA(t2)=St2=
()
= uB(t2)=
Δ=
uc(t2)==
②柱体的转动惯量相对不确定度
u(J)
ER(Jx)=cx=Jxuc(Jx)=Jx⋅ER(Jx)=
结果表示为Jx=Jx±uc(Jx)= ± Kg.m2
1
′=m′x2+m′Rx2= kg.m2 理论值(一个小圆柱体)：Jx
2相对误差E=
′−JxJx
×100%= % ′Jx
实验名称 用三线摆法测量刚体的转动惯量
原始数据记录表
（数据记录与处理的基本要求）
温度 0C 湿度 % 气压 mmHg 实验时间
【实验器材】
三线摆仪器型号 游标卡尺精度值 mm
【测量数据记录】 (参见教材《大学物理实验》P81)
r=
b H0 = 重力加速度g=9.80N/kg a R=
33
下盘质量m0 = g 待测圆环质量m = g 圆柱体质量m′= g
累积法测周期数据记录参考表格 下盘
摆动20次所需时间t 即：20*T（s）
1 2 3 4 5 平均
周 期T T0= s
下盘加圆环 1 2 3 4 5 平均
下盘加两柱体 1 2 3 4 5 平均
T 1= s T 2= s
按实验指导书要求处理（以下各公式中：Δ仪～所用仪器的精度值）：
一.圆盘的转动惯量
实验值J0=
m0gRr22
T= kg.m 02
4πH0
① uA(a)=Sa=
(
)
= uB(
a)=
Δ=
uc(a)
==
②uA(b)=Sb=
()
= uB(b)=
Δ=
uc(b)
==
③uA(H0)=SH0=
()
=
= uB(H0)=
Δ=
uc(H0)
=④uA(t0)=St0=
()
=
= uB(t0)=
Δ=
uc(t0)
=⑤圆盘的转动惯量相对不确定度
uc(J0)
ER(J0)==J0uc(J0)=J0⋅ER(J0)=
结果表示为J0=J0±uc(J0)= ± Kg.m2
二.圆环的转动惯量
实验值：J=J1−J0=
gRr22
⎡⎤(m+m)T−mT 01002⎣⎦4πH0
⎡mT12⎤2
=J0⎢(1+2−1⎥= kg.m
m0T0⎣⎦
① uA(t1)=St1=
(
)
= uB(
t1)=
Δ=
uc(t1)
==
②圆环的转动惯量相对不确定度
u(J)
ER(J)=c=Juc(J)=J⋅ER(J)=
结果表示为J=J±uc(J)= ± Kg.m2
m2
理论值：J′=(R12+R2)= kg.m2
2J′−J
相对误差E=×100%= %
J′
三.验证平行轴定理
1gRr
实验值(一个小圆柱体)：Jx=(J2−J0)=2⎡(m0+2m′)T22−m0T02⎤⎣⎦ 28πH0
1⎡2m′T22⎤2=J0⎢(1+)2−1⎥= kg.m 2⎣m0T0⎦
① uA(t2)=St2=
()
= uB(t2)=
Δ=
uc(t2)==
②柱体的转动惯量相对不确定度
u(J)
ER(Jx)=cx=Jxuc(Jx)=Jx⋅ER(Jx)=
结果表示为Jx=Jx±uc(Jx)= ± Kg.m2
1
′=m′x2+m′Rx2= kg.m2 理论值(一个小圆柱体)：Jx
2相对误差E=
′−JxJx
×100%= % ′Jx