第３１卷第５期
Ｉ′０＝
张国玺，等：三线摆测量物体转动惯量实验方法的改进 ６ １
Ｉ２＝Ｉ”－Ｉ′ｏ＝１畅４２７４×１０－３ｋｇ／ｍ２，
２
２１２２－３
Ｉ倡＝＝１畅４３３５×１０ｋｇ／ｍ，
２故其相对误差：Ｅ２＝
２
Ｔｏ＝０畅７１７９×１０－３ｋｇ／ｍ２，２
４π量时，需要与理论结果进行比较，并且对测量结果进行修正．
３ 结论
笔者首先阐述了三线摆实验的意义与现状、原理与内容，接着提出了周期测量、摆角控制和固定转轴装置的改进，其次基于对三线摆实验的误差分析得出了减小误差的几种优化方案，最后分别比较了实验改进前后所得实验结果的精确度和实验效率，得出实验改进后实验精确度提高了１８倍之多，效率提高了近５倍的结论．但是，正如在对该实验误差进行分析部分所提出的那样，引起该实验误差的因素有很多，笔者只是针对几个对该实验精度影响较大的方面，进行优化设计来减小这个实验的误差．因此，要想对该实验进行更全面地探究，则要继续为之不懈地努力．参考文献：
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所用近似方法对测量结果的影响［Ｊ］．大学物理，２００４，２３（２）：４４４６．
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古电大学刊，２００６，８１（５）：１０５１０６．
［４］葛宇宏，葛志利．三线摆摆线质量对转动惯量精确测量
的影响［Ｊ］．力学与实践，２０１２，３４（１）：５０５４．［５］单金德，李志源．改进三线摆实验仪［Ｊ］．大学物理实
验，１９９４，７（４）：３６３７．
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［７］李建设，柳闻鹃．微机在三线摆实验中的应用［Ｊ］．物理
与工程，２００３，１３（５）：２０２１．
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倡Ｅ１＞Ｅ２．＝＝０畅４３％，
倡倡
下盘（含镜面体）Ｍ′ｏ＝３２４畅１０下盘加圆环（含镜面体）Ｍ＋Ｍ′ｏ＝７９７畅１５１２３４５６７８９１０平均
１７畅３５１７畅３３１７畅４６１７畅３７１７畅３８１７畅２４１７畅２７１７畅３８１７畅３９１７畅３３１７畅３５
表９ 改进后实验数据表
摆动系统１２３
摆动５０次所需时间／ｓ
４５６７８９１０平均
１５畅７５１５畅７３１５畅７５１５畅７４１５畅７３１５畅７５１５畅７４１５畅７３１５畅７０１５畅７８１５畅７４Ｔｏ＝１畅５７４ｓ
２畅３ 结果与讨论
实验装置改进后，所得的实验数据更加稳定，不易出现错误，实验测量结果的精度提高了１８倍之多．并且，改进后光控计时只需计１０个周期即可达到较理想的测量效果，相比改进前的需要用秒表手动计时５０个周期，节省了近５倍的时间，从而使实验的效率提高了近５倍．另外，笔者在对该实验进行误差分析中，得出了通过增加三线摆摆长、控制下盘的摆角，可以减小因近似而产生的误差；保证下盘定轴摆动，可以限制因测量而产生的误差；在同一三线摆上测量与刚体高度相似、质量相同、形状规则并且质量分布均匀的复杂刚体的转动惯
Ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｏｆｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｍｏｍｅｎｔｏｆｉｎｅｒｔｉａｕｓｉｎｇｔｒｉｆｉｌａｒｐｅｎｄｕｌｕｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ
ＺＨＡＮＧＧｕｏｘｉ１，ＤＩＮＧＪｕｎ２
（１．ＺｈｅｎｇｚｈｏｕＩｎｆａｎｔＮｏｒｍａｌＣｏｌｌｅｇｅ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５００００，Ｃｈｉｎａ
２．ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，ＨｅｎａｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ４５１１９１，Ｃｈｉｎａ）
ｃａｎｃｅ，ｃｕｒｒｅｎｔｓｉｔｕａｔｉｏｎ，ｔｈｅｏｒｙａｎｄｃｏｎｔｅｎｔ．Ｔｈｅｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅａｎａｌｙｚｅｄｆａｃｔｏｒｓｗｈｉｃｈａｆｆｅｃｔｉｎｇｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｐｒｅｃｉｓｉｏｎ，ｖｉｃｅ．Ｔｈｉｓｐａｐｅｒａｌｓｏｐｒｏｐｏｓｅｄｓｏｍｅｐｒｉｏｒｉｔｉｚａｔｉｏｎｓｃｈｅｍｅｓｔｏｒｅｄｕｃｅｔｈｅｅｒｒｏｒｓｔｈｒｏｕｇｈｔｈｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ＇ｓｅｒ‐ｒｏｒｓ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｃｏｍｐａｒｅｄｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙａｎｄｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｏｆｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｔｈｉｓｐａｐｅｒｃａｍｅｔｏａｃｏｎｃｌｕｓｉｏｎｔｈａｔｔｈｅａｃｃｕｒａｃｙｏｆ
Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｒｉｆｉｌａｒｐｅｎｄｕｌｕｍ；ｍｏｍｅｎｔｏｆｉｎｅｒｔｉａ；ｅｒｒｏｒａｎａｌｙｓｉｓ；ｏｐｔｉｃａｌｃｏｎｔｒｏｌ
ｔｈｅｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｆｔｅｒｔｈｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｈａｓｂｅｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄｕｐｔｏ１８ｔｉｍｅｓａｎｄｔｈｅｅｆｆｉｃｉｅｎｃｙｈａｓｂｅｅｎｉｎｃｒｅａｓｅｄａｂｏｕｔ５ｔｉｍｅｓ．ｔｈｉｓｐａｐｅｒｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｓｏｍｅｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｐｅｒｉｏｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ，ｓｗｉｎｇｉｎｇａｎｇｌｅｃｏｎｔｒｏｌａｎｄｒｏｔａｔｉｎｇｓｈａｆｔｆｉｘｅｄｄｅ‐
Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｉｓｐａｐｅｒｆｉｒｓｔｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｆｏｕｒａｓｐｅｃｔｓｏｆｔｈｅｔｒｉｆｉｌａｒｐｅｎｄｕｌｕｍｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇｉｔｓｒｅｓｅａｒｃｈｓｉｇｎｉｆｉ‐