转动惯量的测定.ppt

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1、刚体转动惯量的测定一、实验目的:1．学习测量刚体转动惯量的方法2．学习用作图法处理数据3．观测刚体转动惯量与质量分布的关系二、实验仪器:刚体转动惯量实验仪，通用电脑式毫秒计，铝环，铝盘，牵引砝码等。三、实验原理:1）刚体在任何情况下形状和大小都不发生变化的物体称为刚体。1.基本概念mimjo2）刚体的定轴转动刚体的各质元在运动中都绕一固定轴作圆周运动，称刚体作定轴转动。θOxz3）刚体的对某转轴的转动惯量（J）刚体的对某转轴的转动惯量是刚体对该转轴保持静止或匀速转动状态的量度。刚体受到的对某转轴的力矩是改变刚体对该转轴转动状态原因。4）决定刚体转动惯量（J）大小的因素A.刚体的质量

2、，B.转轴的位置，C.刚体质量的分布θOxz例：该圆盘的对Z轴的转动惯量为：2.刚体定轴转动定律：3转动惯量对同轴叠加原理：空实验台的转动体系对转轴的转动惯量记为J0。本实验的待测物体为圆环环、圆盘，要测其对中心轴的转动惯量Jx，可以将其放在载物台上。这时转动体系的转动惯量记为J，J=J0+Jx，Jx=J-J04测量原理近似地：T=m1gm1grTT如测量出角加速度和角减速度代入公式,则可得转动惯量和摩擦阻力矩.(匀加速转动)m1脱落后（匀减速转动）5.确定角加速度β和角减速度β’上两式联立,得系统匀加速转动时的角加速度：数字毫秒计从t=0开始计时，此时计时次数为K=1，θ=0;t=t

3、1时，K=2,θ=π;t时刻，计时次数为K，角位移θ=(K-1)若测得与θ1、θ2对应的时间为t1、t2，计时次数为K1、K2当绳子一端的砝码m1落地，转台在摩擦力矩作用下，做匀减速转动。同理:可以求出匀减速转动的角加速度四、仪器使用说明1.转动惯量仪中间塔轮的半径为：2.5cm,砝码质量为：50g2.HMS-2型电脑式毫秒计：1.电源开关2.小键盘3.复位键4.显示计时次数5.显示计时时间操作按实验报告册中的说明进行3．注意事项①线的长度要合适，不要太长，通常取120厘米；也不可太短,必须记录9次时间后,m1才脱离.②线绕到塔轮上时要上下并排，不要重叠；③滑轮上端要与绕线塔轮等高，线

4、一定要顺着滑轮，不能与滑轮扭曲；④砝码一定保证从静止下落。