刚体转动惯量-测定.ppt

扭摆法测定物体转动惯量扭摆法测定物体转动惯量转动惯量转动惯量转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度,表明表明刚体特性的一个物理量刚体特性的一个物理量.它与刚体的总质量、它与刚体的总质量、质量的分布和转轴的位置有关质量的分布和转轴的位置有关.国际制单位国际制单位:几种简单形状刚体的转动惯量几种简单形状刚体的转动惯量三线扭摆法测物体的转动惯量三线扭摆法测物体的转动惯量用单线法测物体的转动惯量用单线法测物体的转动惯量转动惯量仪测定转动惯量转动惯量仪测定转动惯量扭摆法转动惯量仪测定转动惯量扭摆法转动惯量仪测定转动惯量扭摆转动惯量仪测定转动惯量扭摆转动惯量仪测定转动惯量实验目的实验目的1.用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭动常数，并与理论值进行比较。簧的扭动常数，并与理论值进行比较。2.验证转动惯量平行轴定理。验证转动惯量平行轴定理。实验原理实验原理 物体装在一螺旋弹簧上，当物体在水平面内转过角后弹簧产生恢复力矩M。（1）K为弹簧的扭转系数 在此力矩作用下物体转动，由转动定律 （2）此方程的解此方程的解 式中式中A为振幅为振幅，为初位相为初位相 ，为角频率为角频率表示该物体以表示该物体以A为角振幅作简谐角振动。为角振幅作简谐角振动。令令有有实验原理实验原理实验原理实验原理弹簧的扭转常数弹簧的扭转常数:平行轴定理平行轴定理:实验仪器实验仪器待测物体待测物体垂直轴垂直轴螺旋弹簧螺旋弹簧底脚螺丝底脚螺丝支架底座支架底座金属金属托盘托盘实验仪器实验仪器智能转动惯智能转动惯量测定仪量测定仪光电门光电门实验仪器实验仪器游标卡尺游标卡尺电子台秤电子台秤实验内容实验内容测定扭摆的扭转系数测定扭摆的扭转系数实验内容实验内容测定金属圆筒，细杆，木球的转动惯量，测定金属圆筒，细杆，木球的转动惯量，并与理论值比较计算百分误差。并与理论值比较计算百分误差。实验内容实验内容验证平行轴定理验证平行轴定理实验值实验值:理论值理论值:数据处理数据处理1.弹簧扭转常数与转动惯量的测定弹簧扭转常数与转动惯量的测定待测物体质量(m)几何尺寸(10-2m)周期(s)转动惯量理论值(Kg.m2)转动惯量实验值(kg.m2)百分差(%)载物圆盘实心圆柱体空心金属桶木球金属细杆数据处理数据处理X(10-2m)5.010.015.020.025.0T(s)实验值(kg.m2)理论值(kg.m2)百分差(%)2.验证转动惯量平行轴定理验证转动惯量平行轴定理注意事项注意事项1.扭摆静止时，挡光杆要处于光电门间隙，扭摆静止时，挡光杆要处于光电门间隙，发射管和接收管之间，即正好处于挡光状态。发射管和接收管之间，即正好处于挡光状态。2.称木球、细杆质量时必须将支架夹具取下，称木球、细杆质量时必须将支架夹具取下，不可一同称。不可一同称。3.转角转角60即可，不要太大。即可，不要太大。4.圆柱、圆筒放置时要放正不可斜放。圆柱、圆筒放置时要放正不可斜放。实验介绍实验介绍结束放映结束放映谢谢观看谢谢观看