基于VB的三線擺仿真實驗設計①

豐 遠，徐 琳，邊 健

(合肥學院數學與物理系，安徽 合肥 230601)

轉動慣量是物體轉動時慣性大小的量度，對于形狀簡單且質量分布均勻的物體，可以直接計算它繞特定軸的轉動慣量。對于形狀較復雜或非均質的物體，計算比較困難，常利用三線擺來測量物體的轉動慣量，因此各理工科院校均開展扭擺法測物體轉動慣量的實驗。［1］利用Visual Basic編程語言提供的圖形用戶界面 (GUI)可以很方便的進行三線擺仿真實驗設計，其主要優點在于采用面向對象的可視化程序設計，即不需要編寫大量代碼去描述界面元素，而只要把需要的控件拖放到屏幕合適位置進行編程即可。

1 仿真實驗分析

扭擺法測物體轉動慣量實驗其主要任務是學會用累積放大法測量物體的轉動周期，驗證平行軸定理，測量不同物體的轉動慣量。［2］圍繞上述實驗目的，本仿真實驗著重介紹了轉動慣量測量的原理、步驟、注意事項和數據的處理與保存，并給出虛擬的游標卡尺測量儀和虛擬的秒表計時裝置。

2 仿真實驗設計過程

2.1總體框架

仿真實驗項目由五部分組成，分別為:實驗室場景界面 (Form1)、周期測量界面 (Form2)、游標卡尺測量界面 (Form3)和數據采集、保存界面(Form4)。

2.2 實驗室場景界面

實驗場景界面 (Form1)由一組彈出式菜單來引導使用者完成本仿真實驗，具體包括實驗目的、實驗原理、實驗裝置、實驗內容與步驟、數據處理、思考題等。進入仿真實驗后，單擊鼠標右鍵出現彈出式菜單，引導實驗者依次完成整個實驗，如圖1所示。……