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文档简介

物理实验报告测刚体的转动惯量班级：________学号：_________姓名：_________实验日期：________仪器编号：_________同组人：_________练习A用扭摆测刚体的转动惯量[实验目的]学习一种比较测量法；用扭摆测量刚体的转动惯量；学习几种常用测量工具的使用。[实验原理]图1扭摆扭转弹性系数为k的钢丝上端固定，下端与一刚体（圆盘）固连就构成了图1所示的扭摆。当圆盘以钢丝为轴作角振动时，其振动周期为：（1）图1扭摆式中I为圆盘的转动惯量。如果在圆盘上同心地加上一个转动惯量为I1的圆环，则振动周期增加为：（2）若环的质量为m，内外直径分别为d和d，则环的转动惯量I1可按下示计算：（3）由（1），（2），（3）式可得圆盘的转动惯量为：可见，只要测出振动周期T1，T，环的质量m及内外径d1和d2，即可由上式得出待测刚体（圆盘）的转动惯量。根据切变模量与扭转弹性系数之间的关系，可进一步得出钢丝的切变弹性模量只要进一步测出钢丝的长度L及钢丝的直径d，就能算出钢丝的切变弹性模量。[实验仪器]扭摆，停表，游标卡尺（测环内外径），千分尺（测丝直径），米尺（测钢丝长度）。[实验内容与数据处理]振动周期测量：红线以上内容为课前完成，即为预习报告之要求；以下内容课后完成。红线以上内容为课前完成，即为预习报告之要求；以下内容课后完成。将圆环同心放置在圆盘上，重复步骤a）。记录环的质量m；用游标卡尺测量环的内外径，数据记录于表2；用外径千分尺测量钢丝不同位置直径，重复6次，数据记录于表3。用米尺测量钢丝长度。表1：振动周期测量单位：秒测周期无环时有环时50个周期

周期

平均周期标准偏差不确定度注：ΔB=0.2/50=0.004（s）表2．测量圆环物理量质量m（g）内径d1（cm）外径d2（cm）测量值不确定度/3．测钢丝直径为了修正千分尺的偏零误差，将校零读数及钢丝直径读数记录如下：测直径（cm）123456平均值标准偏差校零示值Z0直径示值Zd钢丝直径直径不确定度4．测得钢丝的长度L=（cm）；不确定度（cm）。5．圆盘转动惯量计算（kg·m2）=6．切变弹性模量计算=

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