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文档简介

1、用扭摆法用扭摆法测物体的转动惯量测物体的转动惯量前言前言n转动惯量是描画刚体转动惯性大小的物理量，转动惯量是描画刚体转动惯性大小的物理量，是研讨和描画刚体转动规律的一个重要物理是研讨和描画刚体转动规律的一个重要物理量。量。n它不仅取决于刚体的总质量，而且与刚体的它不仅取决于刚体的总质量，而且与刚体的外形、质量分布以及转轴位置有关。外形、质量分布以及转轴位置有关。n -对于质量分布均匀、具有规那么几何外对于质量分布均匀、具有规那么几何外形的刚体，可以形的刚体，可以 经过数学方法计算出它绕经过数学方法计算出它绕给定转动轴的转动惯量。给定转动轴的转动惯量。n -对于质量分布不均匀、没有规那么几何对于

2、质量分布不均匀、没有规那么几何外形的刚体，用数学方法计算其转动惯量是外形的刚体，用数学方法计算其转动惯量是相当困难的，通常要用实验的方法来测定其相当困难的，通常要用实验的方法来测定其转动惯量。转动惯量。 常见规那么刚体的转动惯量常见规那么刚体的转动惯量1 1、了解用扭摆丈量弹簧改动常数的方法；、了解用扭摆丈量弹簧改动常数的方法；2 2、掌握外形规那么几何体、掌握外形规那么几何体( (刚体刚体) )转动惯量的丈量方法；转动惯量的丈量方法；3 3、验证转动惯量平行轴定理。、验证转动惯量平行轴定理。实验目的实验目的n用游标卡尺丈量实心塑料圆柱体的外径、用游标卡尺丈量实心塑料圆柱体的外径、空心金属圆筒

3、的内外径。空心金属圆筒的内外径。n测定扭摆的改动常数测定扭摆的改动常数K。n测定空心金属圆筒、实心球体与金属细测定空心金属圆筒、实心球体与金属细长杆的转动惯量，并于实际计算值比较，长杆的转动惯量，并于实际计算值比较，求相对误差。求相对误差。n改动滑块在金属细杆上的位置，验证转改动滑块在金属细杆上的位置，验证转动惯量的平行轴定理。动惯量的平行轴定理。实验内容实验内容塑料圆柱体实心球体周期测定仪光电探头空心金属 圆柱体载物盘程度仪挡光杆游标卡尺金属杆滑块夹具实验仪器22ITKMIMK 222dKdtI 令令2KI弹簧恢复力矩弹簧恢复力矩:转动定律转动定律:得得,微分方程的解微分方程的解:cos()

4、At周期周期:实验原理实验原理K的丈量的丈量2 22 20 00 04 4T TI IK Kp p= =2 22 2 0 01 14 4( () )T TI II IK Kp p= =+ +其中其中221111111 18 8Im DIm D= =2 2 1 12 22 20 04 4I IK KT TT Tp p= =- -平行轴定理平行轴定理20IImx2452IImxI塑料圆柱体、空心金属圆筒、实心球体和金塑料圆柱体、空心金属圆筒、实心球体和金属细杆、属细杆、 载物盘。载物盘。 滑块质量为：滑块质量为：239.7g实心球体的质量为：实心球体的质量为：1.5g金属细杆的质量为：金属细杆的质量为：133.3g待

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