转动惯量的测量bu.ppt

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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3u三线摆u转动惯量测试仪u游标卡尺u钢直尺u水准仪u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

2、验原理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6u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 五.实验内容 实验内容m1:圆环质量T10:下圆盘+圆环的 简谐运动周期u圆环对 轴的转动惯量 7六.操作要点1.把水准仪置于上盘，调整底角螺丝，使上圆盘处于水平状态。2.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。3.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 六.操作要点 操作要点-R R、r r的测量 的测量ar

3、圆心系线点3个系线点构成等边三角形上圆盘：下圆盘：l测量工具：游标卡尺9六 六.操作要点 操作要点-R R、r r的测量 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 六.操作要点 操作要点-摆动周期的测量 摆动周期的测量l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b h 米尺对齐两圆盘上表面表1 长度测量数

4、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1 2 3 4 5 平均值 周期T（s）T0=T10=表2 累计法测量周期表七 七.实验数据 实验数据13八.实验步骤1.调整水平及光电门位置。2.使下圆盘静止，轻轻启动上盘，使下圆盘开始摆动。3.测出圆盘摆动30个周期所需的时间t0，重复5次。4.将圆环置于盘中，重复2、3步骤测出t10。5.用游标卡尺分别测量上、下盘线孔间距各3次。6.用米尺测量上、下盘之间的垂直距离h。7.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 十.数据处理示例 数据处理示例17十 十.数据处理示例 数据处理示例18十 十.数据处理示例 数据处理示例2.圆环对 轴的转动惯量 u下圆盘+圆环对 轴的转动惯量 u圆环对 轴的转动惯量 19