智能刚体转动惯量测试仪是由扭摆、主机和光电传感器三部分组成主机采用新型的 单片机作控制系统,用于测量物体转动和摆动的周期,能自动记录、存贮多组实验数据并 能够精确地计算多组实验数据的平均值。光电传感器主要由红外发射管和红外接受管组 成,将光信号转换为脉冲电信号,送人主机工作。首先应调节扭摆下面的底脚螺旋,使圆 水准器的气泡居中,然后将金属细杆中心通过夹具固定在扭摆转轴上,启动扭摆,检查记 时器是否开始记数和到预定周期数时,是否停止记数调节光电传感器在固定支架上的高 度,使金属细杆能自由往返地通过光电门,并能准确挡光。 3.2测量方法及测量举例 3.2.1验证转动惯量的平行轴定理 (1)用物理天平称量金属滑块的质量为m=238.40g (2)将金属滑块对称地套在金属细杆两边的靠近扭摆转轴的一对凹槽内,(金属细杆 两边对称分布着5对凹槽,它们的中心离扭摆转轴的距离分别为500cm,10,00cm,15 00cm,20.00cm,25.00cm),记录金属滑块中心距扭摆转轴的距离d,测定扭摆转动的周期 T (3)将金属滑块分别对称地套在金属细杆的其余凹槽内,同上测定扭摆转动的周期测 量数据见表1 褒1验证平行轴定理的测量效据 d/ m 0x102 15x102 20×10-2 2.361 3.905 4.865 5.867 2/m2 r/:2 5.5743 5.2490 23.6682 34.42 取x=d2,y=7,按y=a+bx用最小二乘法求a、b值得 a=4.37552,b=481.928292/m2,r=0.99996 由相关系数显著性检查表得,n=5(n为测量次数),a=0.01(a为显著性水平),r=0 959为显著性标准21,现在r=0.99990.959,是显著相关,即回归直线的直线性是很好 的,说明2与d2完全线性相关,平行轴定理得到了验证 3.22根据b的值计算弹簧的扭转系数K 由 =39018×10-2kg 因不确定度的B类评定较小,略去不计, 则u(b)=s(b)=0.8s32/m2 K=su(b) 8 n a(b)=0.006×10-2kg:m2/s2 K=(3.902±0.006)x10-2kg:m2/s2 3.23测量金属载物盘的转动惯量l 将金属细杆取下,装上金属载物盘,并调整光电探头的位置使载物盘上的档光杆处于 其缺口中央且能遮住发射、接收红外光线的小孔,测定摆动周期T,测量结果见表2。 万方数据智能刚体转动惯量测试仪是由扭摆、主机和光电传感器三部分组成．主机采用新型的 单片机作控制系统，用于测量物体转动和摆动的周期，能自动记录、存贮多组实验数据并 能够精确地计算多组实验数据的平均值。光电传感器主要由红外发射管和红外接受管组 成，将光信号转换为脉冲电信号，送人主机工作。首先应调节扭摆下面的底脚螺旋，使圆 水准器的气泡居中，然后将金属细杆中心通过夹具固定在扭摆转轴上，启动扭摆，检查记 时器是否开始记数和到预定周期数时，是否停止记数．调节光电传感器在固定支架上的高 度，使金属细杆能自由往返地通过光电门，并能准确挡光。 3．2测量方法及测量举例 3．2．1验证转动惯量的平行轴定理 (1)用物理天平称量金属滑块的质量为m=238．409． (2)将金属滑块对称地套在金属细杆两边的靠近扭摆转轴的一对凹槽内，(金属细杆 两边对称分布着5对凹槽，它们的中心离扭摆转轴的距离分别为5．00era，10，00em，15． 00era，20．00em，25．00era)，记录金属滑块中心距扭摆转轴的距离d，测定扭摆转动的周期 T． (3)将金属滑块分别对称地套在金属细杆的其余凹槽内，同上测定扭摆转动的周期测 量数据见表1． 衷1 验证平行轴定理的翻量数据 取石=d2，Y=7’2，按Y=口+k用最小二乘法求o、b值得 口=4．3755 s2，b=481．9282s2／m2，r=0．999996 56。0．8s2／m2，5。=003s2 由相关系数显著性检查表【4】得。n=5(n为测量次数)，口=0．01(口为显著性水平)，，=0． 959为显著性标准[2】，现在r=0．999996>0．959，是显著相关，即回归直线的直线性是很好 的，说明严与d2完全线性相关，平行轴定理得到了验证． 3．22根据b的值计算弹簧的扭转系数X 由b：下8mzt-2侍，．：K。T8 rr圻2：3．9018×10—2kg-m／s2 因不确定度的曰类评定较小。略去不计， 则Ⅱ(b)=s(b)=0．8s2／m2 K=筹啪)一等州6)-o．006×10-2kg．m2／82 ．·．K=(3．902-t-O．006)x10．2 kg·m2／s2 3．23测量金属载物盘的转动惯量矗 将金属细杆取下，装上金属载物盘，并调整光电探头的位置使载物盘上的档光杆处于 其缺1：3中央且能遮住发射、接收红外光线的小孔，测定摆动周期％，测量结果见表2。 一68— 万方数据