《工科物理实验》课件 3.2 刚体转动惯量的测定

刚体转动惯量的测定1、实验报告标明编号【签到表编号】，组(签到表左列组号)，课程编码：1921990392、实验完成后任课老师需查看实验数据后签字3、交报告地点：4楼电梯右侧报告箱，实验项目+教师名字的报告箱4、实验完成后实验报告要在三天内交回5、没有交实验报告30分，有实验报告但报告中数据错误50分。6、实验完成后，整理实验台，实验器材摆放好，保持实验台整洁干净。要求

转动惯量的定义

转轴通过圆盘中心与盘面垂直的物体的转动惯量：理论计算：转轴通过圆环中心与环面垂直的物体的转动惯量：

平行轴定理：

规则物体的转动惯量计算公式示例1．学习用恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理和方

法；2．观测刚体的转动惯量随其质量，质量分布及转轴不

同而改变的情况，验证平行轴定理；3．学会智能计时计时器测量时间；4.学会用逐差法处理数据。实验目的实验仪器转动惯量测试仪、圆环、圆盘、圆柱（2个）、水平仪、电子秤实验原理

实验原理

实验原理

实验仪器塔轮半径为15，20，25，30，35mm共5挡，可与53.5g的砝码托，产生大小不同的力矩。被测试样有1个圆盘，1个圆环，2个圆柱。载物台上的不同孔离中心的距离分别为45,60,75,90,105mm，便于验证平行轴定理。一只光电门作测量，一只作备用。

液晶显示屏：显示实验内容和实验测量数据；

数字键：“0～9”10个数字按键用于实验中对测量物体的参数进行设置（如圆柱的质量、半径等）；

确定键：当前选中实验、参数设置完成，以及完成一次实验，都需要按确定键来完成操作；

↑↓键：用于选择实验内容；

←→键：用于测量物体参数设置时移动光标；

清零键：在进行每组实验前，将当前的显示数据清除；以及在实验选项界面清除选项数据或全部数据。

取消键：取消或退出当前的操作，进入到“返回上一步骤”和“返回实验选项菜单”界面，这时可以根据需要选择返回

界面。测试仪机箱后有12V电源接口和光电门接口，分别使用12V电源、航空插头连线连接。最后需确认无

线天线已经安装良好。

实验操作滑轮调节塔伦滑伦砝码按上下箭头按键选定实验项目，按确定键，按上下箭头按键选定匀加速，输入实验参数，按确定键，细绳绑定绕线塔伦，手放开，砝码下落，按确定键开始计时，计时完成按确定键；按上下箭头按键选定匀减速，输入实验参数，按确定键，按确定键开始计时，计时完成按确定键。鼠标选定所用仪器设备，双击鼠标左键测试数据及处理结果实验内容及步骤

实验内容及步骤

百分差E(%)一列数据绝对值≤10清除计数器保存圆环有关实验数据圆环实验数据错误重置数据：清除电脑保存实验数据实验数据全部错误清除数据：清除计数器保存所有实验数据1．连接，应找准位置，顺势插入。2．塔伦绕线不能重叠。3．选择适当的塔轮，保证有至少8组可用数据，砝码落地后所记数据为无用数据。4．保持滑轮与所选塔轮等高。5．当试样的转动惯量远小于实验台的转动惯量时，误差的传递公式可能使测量的相对误差增大。6．可改变实验条件进行测量并对数据进行分析，探索其规律，寻求发生误差的原因，探索测量的最佳条件。注意事项1．

总结本实验所要保证的实验条件，说明它们在实验中是如何实现的？

2．

请想出办法粗略检查所得数据的正确性。3．

转动惯量还可以用其他那些方法测定，请查找资料。思考题参考数据圆环外