Question

转动惯量实验报告

Answer 1

一、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、学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。

二、实验原理：

1、刚体的转动定律：具有确定转轴的刚体，在外力矩的作用下，将获得角加速度β，其值与外力矩成正比。通过实验的方法，可求得难以用计算方法得到的转动惯量。 

2、应用转动定律求转动惯量：待测刚体由塔轮，伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。所以可得到近似表达式： 2mgr =hI/ rt 式中r、h、t可直接测量到，m是试验中任意选定的。因此可根据用实验的方法求得转动惯量I。 

三、验证转动定律：

求转动惯量 从出发，考虑用以下两种方法： 2A．作m – 1/t图法：伸杆上配重物位置不变，即选定一个刚体，取固定力臂r和砝码下 落高度h，式变为： 2M = K1/ t 2式中K1 =hI/ gr为常量。

实验中换用不同的塔轮半径r，测得同一质量的砝码下落时间t，用所得一组数据作r－1/t图，应是直线。即若所作图是直线，便验证了转动定律。

四、实验仪器：

刚体转动仪，滑轮，秒表，砝码。

五、实验内容：

1、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。 

2、刚体质量分布对转动惯量的影响 

取塔轮半径为3.00cm，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。 

3、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t。用游标卡尺测量塔轮半径，用钢尺测量高度，砝码质量按已给定数为每个5.0g；用秒表记录下落时间。