大学物理实验报告 测量刚体的转动惯量.docx

测量刚体的转动惯量
实验目的：
1．用实验方法验证刚体转动定律，并求其转动惯量；
2．观察刚体的转动惯量与质量分布的关系
3．学****作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。
:
1．刚体的转动定律
具有确定转轴的刚量的砝码下落时间t,用所得一组数据作r-1/1图，应是直线。即若所作图 是直线，便验证了转动定律。
从r —1/t图上测得斜率，并用已知的m、h、g值，由K2 = (2hl/ mg)1/2求出刚体的I.
实验仪器
刚体转动仪，滑轮，秒表，砝码。
实验内容
调节实验装置：调节转轴垂直于水平面
调节滑轮高度，使拉线与塔轮轴垂直，并与滑轮面共面。选定砝码下落起点到地面的高度h, 并保持不变。
观察刚体质量分布对转动惯量的影响
,砝码质量为20g，保持高度h不变，将配重物逐次取三种不同的位置, 分别测量砝码下落的时间，分析下落时间与转动惯量的关系。本项实验只作定性说明，不作 数据计算。
测量质量与下落时间关系：
测量的基本内容是：更换不同质量的砝码，测量其下落时间1。
用游标卡尺测量塔轮半径，用钢尺测量高度， ；用秒表记 录下落时间。
将两个配重物放在横杆上固定位置，选用塔轮半径为某一固定值。将拉线平行缠绕在轮上 逐次选用不同质量的砝码，用秒表分别测量砝码从静止状态开始下落到达地面的时间。对每 种质量的砝码，测量三次下落时间，取平均值。砝码质量从5g开始，每次增加5g,直到35g 止。
用所测数据作图，从图中求出直线的斜率，从而计算转动惯量。
测量半径与下落时间关系
测量的基本内容是：对同一质量的砝码，更换不同的塔轮半径，测量不同的下落时间 将两个配重物选在横杆上固定位置，用固定质量砝码施力，逐次选用不同的塔轮半径，测砝 码落地所用时间。对每一塔轮半径，测三次砝码落地之间，取其平均值。注意，在更换半径 是要相应的调节滑轮高度，并使绕过滑轮的拉线与塔轮平面共面。由测得的数据作图，从图 上求出斜率，并计算转动惯量。
实验数据及数据处理
r-1/t 的关系：
数据记录
琏码 ni= gj 高h=90. OOcnv dm位腔：5-5‘
删除
计算
绘图
退出
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平均值





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单位:
由此关系得到的转动惯量I= 10-3kg- m 2
m-(1/t)2 的关系：
数据记录
塔轮半径 t二 M cjHj 禹度 h=90. OOctn, n»位腔：5-5‘
单位：s
刪除
计界
绘图
退出
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