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文档简介

转动惯量的测量,相关知识,转动惯量是刚体在转动时惯性大小的量度。它与刚体的总质量、质量分布、形状大小和转轴的位置有关。对于形状简单、规则、质量分布均匀的刚体，可以通过数学方法计算它绕定轴的转动惯量，而对于形状复杂、不规则、质量分布不均匀的刚体，理论计算它的转动惯量将非常困难、非常复杂。,内容,实验目的,掌握使用转动惯量仪检验刚体的转动定律 学会作图法处理实验数据（曲线改直法）,实验仪器,仪器结构,转动惯量测量仪,实验原理,刚体系受外力矩有：绳子的张力作用力矩MT和摩擦力矩M。由转动定律知：,为角加速度。,即：,可见，测量转动惯量I的关键是测量角加速度和摩擦力矩！,I 是转动体系的转动惯量， 是角加速度， m 是下落砝码的质量， r 是绕线轮的半径， M 是摩擦力矩。,实验原理,测量刚体的转动惯量和摩擦力矩,当砝码m由静止开始下落高度h所用时间为t时，则,在实验过程中，保持 ag，则有：,实验原理,两种情况：,（1）若保持r、h及I不变，改变m，测出相应的t，有,m和1/t 呈线性关系，以m为纵坐标，以1/t2 为横坐标，作出m 1/t2曲线（这种处理数据的方法称为曲线改直法）,实验原理,如果各点连线是一条直线，就验证了转动定律，并可由直线斜率k1和截距C1求出转动惯量和摩擦力矩：,实验原理,（2）若保持h、m及m0不变，改变r，测出相应的t，有,在直角坐标纸上作 或 图，由,如略去，则有,由k2或k2可求I，由C2可求,（1）、（2）两种方法求得的I应该相同,实验内容和步骤,1）调节实验装置，取下塔轮，换上铅直准钉，调OO轴与地面垂直；,2）将m0分别置于5及5位置，选塔轮r=2.5cm，将细绳密绕其上，并调节滑轮位置使绳子与oo轴垂直。自滑轮支架下端的金属尖头F处至地面间的距离作为砝码下落高度h。,实验内容和步骤,3）保持r、h和m0的位置不变。改变m，用停表测量砝码下落h高度所用时间t，重复测时三次；砝码重量从5g逐步增加到45g，每次增加5g，记录结果；,4）保持h和m0的位置不变。维持m=20g，改变r，测出下落，三次平均，记录结果；,5）将所得结果作图，
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