用氣墊轉(zhuǎn)盤驗(yàn)證剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)

實(shí)驗(yàn)?zāi)康牧私鈿鈮|轉(zhuǎn)盤的性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用方法及維護(hù)知識(shí)；觀察剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，學(xué)會(huì)一種角加速度的測(cè)量方法；驗(yàn)證剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律；用對(duì)立影響法消除零轉(zhuǎn)引起的系統(tǒng)誤差。第1頁(yè)/共8頁(yè)第一頁(yè)，共9頁(yè)。實(shí)驗(yàn)原理繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體，其所受外力矩與該力矩作用下所產(chǎn)生的角加速度成正比：分別測(cè)量動(dòng)盤轉(zhuǎn)動(dòng)一周和兩周的時(shí)間，聯(lián)立方程：假定動(dòng)盤圓柱直徑為D1，則外力矩：可得角加速度：第2頁(yè)/共8頁(yè)第二頁(yè)，共9頁(yè)。實(shí)驗(yàn)內(nèi)容改變砝碼質(zhì)量，測(cè)出動(dòng)盤在不同外力矩下繞定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的角加速度，作曲線，若該曲線為一直線，則證明剛體轉(zhuǎn)動(dòng)定律成立,且直線的斜率即為剛體繞固定軸的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。第3頁(yè)/共8頁(yè)第三頁(yè)，共9頁(yè)。第4頁(yè)/共8頁(yè)第四頁(yè)，共9頁(yè)。氣墊轉(zhuǎn)盤的使用氣墊轉(zhuǎn)盤使用前應(yīng)調(diào)節(jié)水平。方法是：取下動(dòng)盤，接通氣源，將水平校準(zhǔn)盤（中心壓一重物）置于氣室上表面中央，調(diào)節(jié)底腳螺絲使校準(zhǔn)盤穩(wěn)定地飄浮于氣室中央，或其各質(zhì)點(diǎn)繞定盤內(nèi)側(cè)空腔四壁均勻而緩慢地作滾輪線運(yùn)動(dòng)，且改變旋輪方向時(shí)其運(yùn)動(dòng)方式不變。氣墊滑輪的調(diào)節(jié)。氣墊滑輪的調(diào)節(jié)包括兩項(xiàng)內(nèi)容：其一，使氣墊滑輪在空載情況下運(yùn)轉(zhuǎn)自如，且無(wú)附加力矩。方法是：先調(diào)節(jié)滑輪兩端定位圈，使與滑輪間隙約；再調(diào)節(jié)滑輪高度及軸向水平，使細(xì)線與動(dòng)盤平面水平；取下細(xì)線，在高度及水平程度不變的前提下，旋轉(zhuǎn)滑輪的方向，直至滑輪在空載情況下能正、反兩個(gè)方向保持慣性運(yùn)動(dòng)狀態(tài)或相對(duì)靜止。其二，動(dòng)盤順時(shí)針或逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)時(shí)，都應(yīng)首先旋動(dòng)滑輪支架，使軟細(xì)線與滑輪軸向垂直。第5頁(yè)/共8頁(yè)第五頁(yè)，共9頁(yè)。注意事項(xiàng)未開(kāi)氣源，動(dòng)盤不得人為地在氣室表面摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，氣室、氣墊滑輪及諸連接管道均不得漏氣；實(shí)驗(yàn)前，應(yīng)調(diào)節(jié)氣室上表面水平等，使處于正常狀態(tài)，且調(diào)好后不得隨意挪動(dòng)；整個(gè)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中要求氣壓穩(wěn)定不變；第6頁(yè)/共8頁(yè)第六頁(yè)，共9頁(yè)。思考題如何改變轉(zhuǎn)盤所受力矩？為什么必須在兩個(gè)砝碼盤內(nèi)加等量砝碼？試分析本實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生誤差的主要原因。第7頁(yè)/共8頁(yè)第七頁(yè)，共9頁(yè)。感謝您的觀看！第8頁(yè)/共8頁(yè)第八頁(yè)，共9頁(yè)。內(nèi)容總結(jié)實(shí)驗(yàn)?zāi)康?。了解氣墊轉(zhuǎn)盤的性能、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)、使用方法及維護(hù)知識(shí)。觀察剛體的定軸轉(zhuǎn)動(dòng)，學(xué)會(huì)一種角加速度的測(cè)量方法。繞固定軸轉(zhuǎn)動(dòng)的剛體，其所受外力矩與該力矩作用下所產(chǎn)生的角加速度成正比：。方法是：先調(diào)節(jié)滑輪兩端定位圈，使與滑輪間隙約。再調(diào)節(jié)滑輪高度及軸向水平，使細(xì)線與動(dòng)盤平