分别使两铝块长轴(1)平行、(2)垂直及(3)重合等。若在上述情况下，测得系统转动 一周及两周所需要的时间对应相等，亦即角加速度相等，则说明：当转轴确定后，刚体的 转动惯量 =h=+MD 2 (5-16) 只与其通过质心且平行于固定轴的转动惯量：及平行轴间距D'有关，而与刚体相对于自 身转轴转过的角度无关。它又从另一个侧面证实了平行轴定理。式(5-16)中，若测定了 动盘及整体系统的转动惯量'0及，则可求出铝块的转动惯量'。 3.验证角动量守恒定律 质点绕定轴转动的角动量L定义为其矢径r与其动量P的矢乘积，即：L=Xp。由 此可以证明，刚体绕固定轴转动的角动量，等于刚体相对于该轴的转动惯量Ⅰ乘以刚体转 动的角速度0，且其方向与角速度的方向相同，以数值表示时，为： L-@ (5-17) 当刚体在外力矩N的作用下，以角加速度a=dO/h转动时，即服从转动定律。显然， 描述刚体转动定律的式(5-1)即为式(5-17)对时间t的微商： N=dL/dh=I.(doldt） (5-18) 而当合外力矩为零时，角动量不随时间变化，即： L=I0=恒量 (5-19) 式(5-19)即角动量守恒定律。 角动量的概念及角动量守恒定律在原子物理、量 子物理及基本粒子的研究中都有很重要的作用。本实 验就是在气垫转动惯量测定仪上验证角动量守恒定 1一压缩空气：2-光电门： 律。将气垫转动惯量测定仪主体（图5-1）去掉动盘、 2一挡光板： 4定位板 细线及砝码桶，并与其附件(4)一起装配如图5-4所 5一固定板：6一圆柱式定位器 示。提起细尼龙绳，使金属球与凹盘脱离并被圆柱式 1一尼龙线： 8一金属球： 定位器嵌住，保持角速度为零。若某时刻使金属球轻 9一凹盘： 10一定位开关 缓地对心落于正以 图5-4气垫转盘与附件(4)装配 角速度)旋转的凹 盘上，二者合为一体，并以另一角速度2旋转，设凹盘与金属球绕其自身对称轴的转动 惯量分别为及2，则因合外力矩为零而满足角动量守恒定律，即：分别使两铝块长轴（1）平行、（2）垂直及（3）重合等。若在上述情况下，测得系统转动 一周及两周所需要的时间对应相等，亦即角加速度相等，则说明：当转轴确定后，刚体的 转动惯量 1 0 2 2 I M D I I I c =  +   −  = （5-16） 只与其通过质心且平行于固定轴的转动惯量 c I 及平行轴间距 D 有关，而与刚体相对于自 身转轴转过的角度无关。它又从另一个侧面证实了平行轴定理。式（5-16）中，若测定了 动盘及整体系统的转动惯量 0 I 及 1 I ，则可求出铝块的转动惯量 I。 3．验证角动量守恒定律 质点绕定轴转动的角动量 L 定义为其矢径 r 与其动量 P 的矢乘积，即：L=r×p。由 此可以证明，刚体绕固定轴转动的角动量，等于刚体相对于该轴的转动惯量 I 乘以刚体转 动的角速度  ，且其方向与角速度的方向相同，以数值表示时，为： L=I  （5-17） 当刚体在外力矩 N 的作用下，以角加速度  = d/ dt 转动时，即服从转动定律。显然， 描述刚体转动定律的式（5-1）即为式（5-17）对时间 t 的微商： N = dL/ dt = I ( d / dt ) （5-18） 而当合外力矩为零时，角动量不随时间变化，即； L = I = 恒量 （5-19） 式（5-19）即角动量守恒定律。 角动量的概念及角动量守恒定律在原子物理、量 子物理及基本粒子的研究中都有很重要的作用。本实 验就是在气垫转动惯量测定仪上验证角动量守恒定 律。将气垫转动惯量测定仪主体（图 5-1）去掉动盘、 细线及砝码桶，并与其附件（4）一起装配如图 5-4 所 示。提起细尼龙绳，使金属球与凹盘脱离并被圆柱式 定位器嵌住，保持角速度为零。若某时刻使金属球轻 缓地对心落于正以 角速度 1 旋转的凹 盘上，二者合为一体，并以另一角速度 2 旋转，设凹盘与金属球绕其 自身对称轴的转动 惯量分别为 1 I 及 2 I ，则因合外力矩为零而满足角动量守恒定律，即： 图 5-4 气垫转盘与附件（4）装配