转动惯量的测量bu

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1、实验四转动惯量的测量大连大学基础物理实验中心主讲教师：部德才1一.转动惯量简介概念：描述刚体在转动中的惯性大小的物理量。刚体转动惯量的定义：若刚体为连续体，积分代替求和oo′扭摆法、三线摆法……转动惯量的测量方法：2了解三线摆的构造及其测量转动惯量的原理。学习转动惯量仪的调节与使用，复习游标卡尺的使用。学会测量刚体的转动惯量。二.实验目的3三线摆转动惯量测试仪游标卡尺钢直尺水准仪待测圆环三.实验仪器4通过上圆盘制动下圆盘，使下圆盘转动下圆盘摆动角度很小忽略空气阻力下圆盘做简谐运动下圆盘对轴m:下圆盘质量r、R：上下盘线孔到盘心的距离h:上下盘之间的垂直距离T0:简谐运动周期四.实验原

2、理51.测量下圆盘的转动惯量(包括实验值、不确定度)下圆盘对轴下圆盘相对扩展不确定度下圆盘最后结果表达式五.实验内容6下圆盘+圆环对轴的转动惯量2.测量圆环对轴的转动惯量五.实验内容m1:圆环质量T10:下圆盘+圆环的简谐运动周期圆环对轴的转动惯量7六.操作要点把水准仪置于上盘，调整底角螺丝，使上圆盘处于水平状态。置水准仪于下圆盘中心，调节三条悬线的长度，使下圆盘也处于水平状态，然后将三条悬线固定。适当调整光电门的位置，使挡光片处于光电门的中央。（一）仪器调整8（二）R、r的测量六.操作要点----R、r的测量ar圆心系线点3个系线点构成等边三角形上圆盘：下圆盘：测量工具：游标卡尺9

3、六.操作要点----R、r的测量50分度游标卡尺游标卡尺读数:结果：25.38mm10（三）摆动周期的测量六.操作要点----摆动周期的测量测量工具：转动惯量测试仪测出圆盘摆动30个周期所需的时间t0（即30T0），重复5次，算出摆动周期T0。测出圆盘和圆环共同摆动30个周期所需的时间t10（即30T10），重复5次，算出摆动周期T10。累计法：操作程序：开机复位执行读数11项目测量值测量仪器备注上圆盘a游标卡尺下圆盘bh米尺对齐两圆盘上表面表1长度测量数据表单位：mm七.实验数据12项目次数下圆盘下圆盘+圆环时间t0(s)t10(s)30个周期所需要的时间12345平均值周期T（s

4、）T0=T10=表2累计法测量周期表七.实验数据13八.实验步骤调整水平及光电门位置。使下圆盘静止，轻轻启动上盘，使下圆盘开始摆动。测出圆盘摆动30个周期所需的时间t0，重复5次。将圆环置于盘中，重复2、3步骤测出t10。用游标卡尺分别测量上、下盘线孔间距各3次。用米尺测量上、下盘之间的垂直距离h。分别记下圆盘、圆环的给定质量m、m1。14九.注意事项要正确启动圆盘，在摆动的同时不能出现晃动。放置圆环时要保证圆环与下圆盘的中心重合。（根据下圆盘上的刻度调整圆环的位置）15=43.01(s)十.数据处理示例1.下圆盘的转动惯量(包括实验值、不确定度)16t0不确定度Ut的计算十.数据处

5、理示例17十.数据处理示例18十.数据处理示例2.圆环对轴的转动惯量下圆盘+圆环对轴的转动惯量圆环对轴的转动惯量19