大学物理实验刚体转动惯量实验--实验要求.doc

《大学物理实验刚体转动惯量实验--实验要求.doc》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、个人收集整理勿做商业用途刚体转动惯量实验【目的】1．掌握利用刚体转动定律测定刚体转动惯量的实验方法.2．学习时间、速度、加速度的测量方法。3．学习用作图法消除实验系统摩擦影响的方法.4。验证平行轴定理【仪器和用具】转动惯量实验仪，滑轮,砝码及砝码盘，数字计时器及控制系统，游标卡尺,水平仪，被测圆环，被测圆柱体。【实验的要求和方法】1)仪器调整—————调节转动惯量仪水平。装上滑轮后,调整固定螺丝，并在实验过程中维持摩擦力不变，绕线要密排。2）测量有空载和负载时系的转动惯量，根据作图法求出圆环的转动惯量I1.测定有负载（装圆环）时系统的转动惯量Ic+I0+I。要求改变至少5m

2、的值，对每一个的值测出、及t，至少重复做3次，计算β，并求出β的平均值。在坐标轴上以M（mgR）为纵坐标,β为横坐标作图,求出直线的斜率I0+IC+I，并将直线外推，求出直线的截距.2．测定空截(无圆环）时系统的转动惯量IC+I0,要求和方法同1，并求出直线的截距。3．用卡尺测量圆环的内径D1、外径D2、转台的旋转半径r以及塔轮中所用轮的半径R,各测3次取平均值。4．用从两个图中求出的斜率计算出圆环的转动惯量I，再和用式(2—3）计算出的圆环的转动惯量的理论值相比较(环的质量由实验室给出).若将视为真值，估计本实验测量的相对误差。比较两个图截距和，能说明什么问题吗？3）利用

3、转动惯量仪验证平行轴定理在转动台上对称地改变m0的质心至转盘中心轴OO¢质量（如下图），则根据刚体转动惯量的平行轴定理，整个刚体系统绕OO¢的转动惯量个人收集整理勿做商业用途其中I0为x=0时的转动惯量，当两次测量M合不变,根据刚体转动定律，应有Iβ=I5β5，由此可得上式反映出重物位置x改变时对转动的影响。改变至少3此x的值，作β5/β−x2图线，如果得一条直线，便可证明式成立，就验证了平行轴定理。【注意事项】在轮轴上绕线时应先加上砝码,绕线不要重叠，选择转动圈数时，以砝码盘不触地为准.【预习思考题】1．实验的步骤及记录表格由同学自行设计（此项在实验课前必须完成)。2．在

4、实验中如何测定即时角速度？对挡光板有什么要求？3．在实验中如何测量角加速度?4．如何消除实验系统摩擦阻力矩及实验装置本身的转动惯量的影响?5.在验证平行轴定理时,如果两个m0的位置不是对称地分布于转盘的中心轴两侧，其系统的转动惯量公式是什么？如果验证平行轴定理？【课后题】1．利用本实验装置,根据机械能守恒定律，写出测定刚体转动惯量的方法、公式及主要步骤?由于空载和有负载时摩擦阻力矩并不严格相等，对测量带来了系统误差,你能否通过实验曲线及比例内差法消除其影响？个人收集整理勿做商业用途2。在本实验中是如何检验转动定理和平行轴定理的？3．定量地估计本实验结果误差的大小（不考虑摩擦

5、阻力矩可能变化的情况）。