實驗44物體轉(zhuǎn)動慣量測定

1、物體轉(zhuǎn)動慣量的測定指導教師：黃英群(P71)1實驗目的 用扭擺儀測定幾種不同形狀物體的 轉(zhuǎn)動慣量并與理論值進行比較。 研究系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量分布的關(guān)系。2實驗原理根據(jù)胡克定律有：同時，根據(jù)轉(zhuǎn)動定律有：物體轉(zhuǎn)動的角加速度為：一.驗證扭轉(zhuǎn)運動是簡諧振動整理后得：3二.物體轉(zhuǎn)動慣量的測定物體扭轉(zhuǎn)運動具有簡諧振動的特征，其簡諧振動的周期為：由上式有：由實驗測得物體的擺動周期 T 后，只要知道轉(zhuǎn)動慣量就可求出扭轉(zhuǎn)常數(shù) K ，或知道 K 即可求出轉(zhuǎn)動慣量。4三.求彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù) K對復合體（塑料圓柱體和金屬載物盤） ：擺動周期為1對金屬載物盤：轉(zhuǎn)動慣量為I（未知），擺動周期為 （實驗測出）對塑料圓柱體：

2、轉(zhuǎn)動慣量理論值為對金屬載物盤和復合體：5四.剛體轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理 剛體轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定為：測量轉(zhuǎn)動慣量的扭擺裝置圖 本實驗裝置如圖所示， 將套有兩個滑塊的金屬細桿裝在扭擺的垂直軸上。根據(jù)上式，此剛體對垂直轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為： 結(jié)論：I 與 x2 成線性關(guān)系!6實驗內(nèi)容和步驟1.熟悉扭擺轉(zhuǎn)動慣量測試儀的結(jié)構(gòu)2.測定彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)K3.測量不同物體的轉(zhuǎn)動慣量4.驗證轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理 1）計算滑塊不同位置的轉(zhuǎn)動慣量 2）作圖驗證平行軸定理。（I實驗值 x2 )7注意事項 擰緊固定待測物與垂直軸的螺釘。 由于彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)K 與擺角有關(guān)。因此在測量擺動周期 T 時，擺角不宜過小或過大，一般在=

3、90左右，彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)K 基本保持不變，同時擺幅也不宜過大。 擋光桿不要和光探頭相碰，光探頭不能放在強光下。81. 待測量測量數(shù)據(jù)表百分差表中：92. 驗證平行軸定理數(shù)據(jù)表實驗值（）理論值()百分差兩滑塊通過質(zhì)心轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量理論值為：其中：m0為單個滑塊的質(zhì)量10作圖法基本要求 作圖法把被測量間的關(guān)系用幾何圖形表示出來，能更直觀、更形象地反映它們之間的變化規(guī)律。手工繪圖的基本要求：1. 選坐標紙。本實驗用直角坐標紙。2. 選取坐標軸，標出各軸代表的物理量符號及單位。一般橫軸為自變量，縱軸為因變量。3. 定坐標軸的分度值。選取原則是不丟失有效數(shù)字。4. 標數(shù)據(jù)點。實驗點用“ ”或“ ”等符號標出。5.