实验2刚体转动惯量的测定.ppt

大学物理实验大学物理实验实验2刚体转动惯量的测定 Still waters run deep.流静水深流静水深,人静心深人静心深 Where there is life,there is hope。有生命必有希望。有生命必有希望大学物理实验大学物理实验实验目的：实验目的：1.测定不同形状刚体的转动惯量，并与理论值比较。2.了解与转动惯量有关的因素。大学物理实验大学物理实验刚体转动实验仪数字毫秒计游标卡尺天平砝码试件实验仪器：实验仪器：大学物理实验大学物理实验实验原理：实验原理：1.转动系统所受合外力矩 与角加速度 的关系根据刚体转动定律，刚体绕某一定轴转动得角加速度 与所受的合外力矩 成正比，与刚体的定轴转动惯量I成反比，即大学物理实验大学物理实验合外力矩主要由引线的张力矩和轴承的摩擦力力矩构成，则摩擦力矩是未知的，但是它主要来源于接触磨擦，可以认为是恒定的，因而将上式改为在此实验中要研究引线的张力矩与角加速度之间是否满足式上的关系，即测量在不同力矩M作用下的 值。大学物理实验大学物理实验2.测量原理转动惯量仪空载时的转动惯量为J0，加试件后转动惯量为J，试件的转动惯量为：给系统一个外力矩，由牛顿第二定律和转动定律得：大学物理实验大学物理实验如果不给系统加外力矩，只受摩擦力矩作用，做匀减速运动，根据转动定理得：以上几式联立得：同样可以测出加上试件后的转动惯量。问题在于如何测量1和2我们可以通过数字毫秒计直接读出1和2大学物理实验大学物理实验实验内容及步骤：实验内容及步骤：1.仔细阅读仪器的适用说明书，了解转动惯量仪与电 脑式毫秒计的调节和使用方法。2.调节转动惯量仪。3.将毫秒计和转动惯量仪连接起来，将砝码挂在细线 的一段，绕在塔轮上。4.不加试件，测量出出1和2，计算转动惯量。5.加上试件，用同样的方法测出转动惯量。大学物理实验大学物理实验1413121110987654321J球+本底J球的本底 J圆盘+J0J圆环+J0J0kJ大学物理实验大学物理实验思考题：思考题：1.根据你学过的大学物理的内容，说说转动惯量 的物理意义？2.根据所做的实验，讨论转动惯量与哪些因素有 关？3.如何测出本实验中所使用仪器的摩擦力矩？4.如何验证平行轴定理？大学物理实验大学物理实验作业：作业：完成本次实验的数据处理，预习下一次实验内容。