物體轉(zhuǎn)動慣量的測量課件

物體轉(zhuǎn)動慣量的測量

1物體轉(zhuǎn)動慣量的測量1實驗目的

1.用扭擺測定幾種不同形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量和彈簧的扭動常數(shù)，并與理論值進行比較。2.驗證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理。2實驗目的

1.用扭擺測定幾種不同形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量和彈簧的實驗原理物體裝在一螺旋彈簧上，當物體在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)過θ角后彈簧產(chǎn)生恢復力矩M：在此力矩作用下物體轉(zhuǎn)動，由轉(zhuǎn)動定律根據(jù)簡諧振動規(guī)律，振動周期滿足3實驗原理物體裝在一螺旋彈簧上，當物體在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)過θ角后彈實驗基本思想如果已知K，則測得周期T就可以得轉(zhuǎn)動慣量I。問題不知道K。空載時，還有托盤和支架，也有轉(zhuǎn)動慣量。辦法空載時測量一次周期，加已知轉(zhuǎn)動慣量的剛體再測一次周期，這樣就可以同時確定K

和托盤支架的轉(zhuǎn)動慣量了。4實驗基本思想4測定扭擺的扭轉(zhuǎn)系數(shù)解方程組5測定扭擺的扭轉(zhuǎn)系數(shù)解方程組5測量剛體轉(zhuǎn)動慣量方案定標后的實測測總周期T總計算I總計算I待測體無托盤時測量：6測量剛體轉(zhuǎn)動慣量方案定標后的實測6實驗儀器扭擺構(gòu)造

數(shù)字毫秒計7實驗儀器扭擺構(gòu)造7儀器組成儀器組成部分待測物體8儀器組成儀器組成8儀器組成扭擺構(gòu)造

放待測物體垂直軸螺旋彈簧底腳螺絲支架底座金屬托盤9儀器組成扭擺構(gòu)造放待測物體垂直軸螺旋彈簧底腳儀器組成數(shù)字毫秒計按“功能”選扭擺，按“執(zhí)行”開始記時，為10個周期時間，按“查詢”可知各次測量的周期值Ci及平均值CA。按“返回”，回最初狀態(tài)。按“復位”，清除全部數(shù)據(jù)10儀器組成數(shù)字毫秒計按“功能”選扭擺，按“執(zhí)行”開始記時，實驗內(nèi)容

1.調(diào)整扭擺底座的底角螺絲，使水準儀的氣泡居中。11實驗內(nèi)容1.調(diào)整扭擺底座的底角螺絲，使水準儀的氣泡居中。12.裝載物盤，調(diào)整光電探頭位置，使載物盤的擋光桿處于缺口中央（不要接觸）。用數(shù)字毫秒計測擺動周期T0。122.裝載物盤，調(diào)整光電探頭位置，使載物盤的擋光桿處于缺口中央3.測出塑料圓柱、金屬圓筒及實心球擺動周期T1、T2、T3，計算轉(zhuǎn)動慣量，以及與理論值的百分差。133.測出塑料圓柱、金屬圓筒及實心球擺動周期T1、T2、T34.滑塊對稱地放置在細桿兩邊的凹槽內(nèi)（滑塊質(zhì)心離轉(zhuǎn)軸的距離分別為5.00cm、25.00cm），測定細桿的擺動周期，計算轉(zhuǎn)動慣量，驗證平行軸定理144.滑塊對稱地放置在細桿兩邊的凹槽內(nèi)（滑塊質(zhì)心離轉(zhuǎn)軸的距離分注意事項由于彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)K值不是固定常數(shù)，它與擺角略有關(guān)系，擺角在900左右時基本相同，在小角度時變小，為了降低實驗時由于擺動角度變化過大帶來的系統(tǒng)誤差，在測定各種物體的擺動周期時，擺角不宜過小，擺幅也不宜變化過大。光電探頭宜放置在擋光桿的平衡位置處，攔光桿不能和它相接觸，以免增大摩擦力矩。機座應保持水平狀態(tài)。圓柱、圓筒放置時要放正不可斜放。15注意事項由于彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)K值不是固定常數(shù)，它與擺角略有關(guān)系已知數(shù)據(jù)：塑料圓柱：m=0.7095KgD=10.000cm實心球：m=1.197KgD=11.544cm金屬圓筒：m=0.7186KgD外=10.001cmD內(nèi)=9.373cm金屬細桿：m=0.1321Kgl=61