刚体的转动惯量的测量 转动惯量和转动定律是物理学的基本概念和基本定律。测定转动体系的转动惯量也是 生产实践中经常会遇到的一个课题 【实验目的】 1.学习使用刚体转动惯量实验仪测定规则物体的转动惯量,并与理论值进行比较。 2.用作图法处理数据,熟悉并掌握有关作图法的基本要求。 3.用实验方法验证平行轴定理。 【实验原理】 1.刚体的转动惯量实验仪 刚体的转动惯量实验仪如图1所示。转动体系由十字形承物台和塔轮组成,遮光细棒 随刚体系一起转动,依次通过光电门不断遮光,两个光电门将光信号转变成电信号分别送 到双通道电子毫秒计的A路和B路计时器输入端(实验过程中只使用一路通道),以测量转 动所经过的时间。光电门灯泡的电源由毫秒计提供。塔轮上有五个不同半径的绕线轮,砝 码钩上可以放置不同数量的砝码,以改变转动体系所受的力矩。在十字形承物台上沿半径 方向等距离地有三个小孔,如图2所示。小钢柱可以放在这些小孔的位置上,改变小钢柱 的位置可以改变包括小钢柱在内的转动体系的转动惯量。小孔之间的距离是d o-o-o-+-o-0-○ 1承物台 2光细棍 3绕线轮 4.光电门 5滑轮 6砝码 图1刚体转动惯量实验仪 图2承物台俯视图 2刚体的转动惯量 (1)空实验台转动时,转动体系由承物台和塔轮组成,体系对转动轴的转动惯量用J 表示。若另有待测物体如铝环、铝盘等,要测其对转动轴的转动惯量Jx时,可以将其放在 承物台上,转动体系对转动轴的转动惯量为J,J=0+Jx。分别测出J和J后,便可求出 J=J-Jo (1) 刚体系受到的外力矩有两个,一个是绳子的张力T作用的力矩,M=Tr,r为塔轮上绕1 刚体的转动惯量的测量 转动惯量和转动定律是物理学的基本概念和基本定律。测定转动体系的转动惯量也是 生产实践中经常会遇到的一个课题。 【实验目的】 1. 学习使用刚体转动惯量实验仪测定规则物体的转动惯量，并与理论值进行比较。 2. 用作图法处理数据，熟悉并掌握有关作图法的基本要求。 3. 用实验方法验证平行轴定理。 【实验原理】 1. 刚体的转动惯量实验仪 刚体的转动惯量实验仪如图 1 所示。转动体系由十字形承物台和塔轮组成，遮光细棒 随刚体系一起转动，依次通过光电门不断遮光，两个光电门将光信号转变成电信号分别送 到双通道电子毫秒计的 A 路和 B 路计时器输入端(实验过程中只使用一路通道)，以测量转 动所经过的时间。光电门灯泡的电源由毫秒计提供。塔轮上有五个不同半径的绕线轮，砝 码钩上可以放置不同数量的砝码，以改变转动体系所受的力矩。在十字形承物台上沿半径 方向等距离地有三个小孔，如图 2 所示。小钢柱可以放在这些小孔的位置上，改变小钢柱 的位置可以改变包括小钢柱在内的转动体系的转动惯量。小孔之间的距离是 d。 2.刚体的转动惯量 （1）空实验台转动时，转动体系由承物台和塔轮组成，体系对转动轴的转动惯量用 J0 表示。若另有待测物体如铝环、铝盘等，要测其对转动轴的转动惯量 Jx 时，可以将其放在 承物台上，转动体系对转动轴的转动惯量为 J，J=J0+Jx 。分别测出 J0和 J 后，便可求出 Jx 。 Jx = J - J0 (1) 刚体系受到的外力矩有两个，一个是绳子的张力 T 作用的力矩，M=T r, r 为塔轮上绕 o 4 1 2 3 5 6 o' 1.承物台 2.光细棍 3.绕线轮 4.光电门 5.滑轮 6.砝码 图 1 刚体转动惯量实验仪 d 2 1 3 1′ 2′ 3′ 图 2 承物台俯视图