SCIENCE1刚体转动惯量的测定天津理工大学理学院实验中心
刚体转动惯量的测定 天津理工大学理学院实验中心
SCIENCE目录实验目的一、三实验原理实验仪器四实验步骤五数据处理六注意事项七、思考题
目录 一、实验目的 二、实验原理 三、实验仪器 四、实验步骤 五、数据处理 六、注意事项 七、思考题
SCIENCE1一、实验目的了解转动惯量的物理意义；掌握转动惯量的测定方法学习用曲线改直的数据处理方法处理数据
一、实验目的 ◆ 了解转动惯量的物理意义; ◆ 掌握转动惯量的测定方法; ◆ 学习用曲线改直的数据处理方法处理数据
SCIENCE实验原理二、设由塔轮、码、连杆等组成的转动系统的转动惯量为，系统受拉力作用力矩为MT，阻力矩为Mu则有Mr-M.=IβMr = T.r =(mg -ma)·r: g >> a,.. Mr ~ mgr2h忽略塔轮质量，则β===rt整理可得2hmgr-Mμ:刚体转动原理图rt
二、实验原理 设由塔轮、砝码、连杆等组成的转动系统的转动惯量为I，系统 受拉力作用力矩为 MT ,阻力矩为Mu，则有 ( ) 2 2 , 2 2 T T T M M I M T r mg ma r g a M mgr a h r rt h mgr M I rt − = = = − = = − = 忽略塔轮质量，则 整理可得 刚体转动原理图
SCIENCE实验仪器三、 实棉线刚体转动惯量实验仪码
三、实验仪器 刚体转动惯量实验仪 砝码 棉线
SCIENCE四、实验步骤1.组装并调节实验装置：2.选取适当的塔轮半径，将游码对称的置于连杆5,5处，依次取码的质量为10g20g.30g.40g.50g让其从某一高度h处从静止开始自由下落，测出其下落时间t，每组重复测量三次，将测量数据记入表一。3.保持h,mx不变，取m=20g，改变r分别测出不同半径下同一重物下落的时间t，将测量数据计入表二
四、实验步骤 1.组装并调节实验装置； 2.选取适当的塔轮半径，将游码对称的置于连杆5,5’处，依次取砝码的质量为10g, 20g,30g,40g,50g让其从某一高度h处从静止开始自由下落，测出其下落时间t，每组重复测 量三次，将测量数据记入表一。 3.保持h,m,x不变，取m=20g，改变r分别测出不同半径下同一重物下落的时间t ，将测 量数据计入表二
SCIENCESTNE五、娄数据处理表一r=cm,mo位于（5,5）位置，h=cm10.0020.0010.0040.0050.00m(g)t(s)t1t2t3t2(s-2)
五、数据处理 m(g) t(s) 10.00 20.00 10.00 40.00 50.00 t1 t2 t3 − t ( ) 1 2 2 − − s t 表一 r = cm, m0位于（5,5’)位置，h= cm
SCIENCEST五、娄数据处理表二h=m=cmg.m位置(1.1)(2,2")(3,3")(5,5")(4.4)Xx2tt2
五、数据处理 m0位置 (1,1’) (2,2’) (3,3’) (4,4’) (5,5’) x x 2 t t 2 表二 m = g, h= cm
SCIENCE六、注意事项1.了解秒表的使用程序，要正确的使用秒表计时2.实验前先检香轴线是否保持垂直。方法是取下待测刚体部分，换上校准重锤，旋转底角螺丝，使锤尖对准轴碗最低点即可；3.作图时应注意按照测量数据选择合适的坐标纸
六、注意事项 1.了解秒表的使用程序，要正确的使用秒表计时； 2.实验前先检查轴线是否保持垂直。方法是取下待测刚体部分，换上校准重锤，旋转底 角螺丝，使锤尖对准轴碗最低点即可； 3.作图时应注意按照测量数据选择合适的坐标纸
SCIENCE七、思考题1.本实验是如何保证g>>的条件，这一近似值对结果会产生什么影响？2.试验中如果用胶木圆柱体代替重锤，所得数据会如何变化？
七、思考题 1.本实验是如何保证g >>a的条件，这一近似值对结果会产生什么影响？ 2.试验中如果用胶木圆柱体代替重锤，所得数据会如何变化？