篇一 :转动惯量实验报告模板

实验二刚体转动惯量的测定

转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度。它取决于刚体的总质量,质量分布、形状大小和转轴位置。对于形状简单,质量均匀分布的刚体,可以通过数学方法计算出它绕特定转轴的转动惯量,但对于形状比较复杂,或质量分布不均匀的刚体,用数学方法计算其转动惯量是非常困难的,因而大多采用实验方法来测定。转动惯量的测定,在涉及刚体转动的机电制造、航空、航天、航海、军工等工程技术和科学研究中具有十分重要的。实验上测定刚体的转动惯量,一般都是使刚体以某一形式运动,通过描述这种运动的特定物理量与转动惯量的关系来间接地测定刚体的转动惯量。测定转动惯量常采用扭摆法或恒力矩转动法。

预习要点

1、转动惯量和平行轴定理的概念;

2、设计详细实验步骤和实验数据记录表,写出具体实验原理;

3、实验中哪些环节容易产生误差,以及应该怎样减小误差。

一、实验目的

1、用刚体转动法测定物体的转动惯量;

2、验证刚体转动定律和平行轴定理;

3、分析实验中误差产生的原因和实验中为降低误差应采取的实验手段。

二、实验原理、内容和步骤

1、转动定理的验证,及转动惯量I和阻力矩Mμ.的测量。

刚体绕固定转轴转动时,刚体转动的角加速度β与刚体所受到的合成外力矩M、刚体对该转轴的转动惯量I之间有MIβ的关系,这一关系称为刚体的转动定律.

如图1所示的装置,塔轮A和细杆组成了可以绕中心转轴转动的刚体系。若不计滑轮C和细线的质量,并且线长不变时,塔轮A受到线的拉力T的力矩作用,砝码m以加速度a下落,则

         Tm (ga)            (1)

         T r-MμIβ           (2)

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篇二 :大学物理实验报告 测量刚体的转动惯量

测量刚体的转动惯量

                            

实验目的

1.用实验方法验证刚体转动定律,并求其转动惯量;

2.观察刚体的转动惯量与质量分布的关系

3.学习作图的曲线改直法,并由作图法处理实验数据。

.实验原理:

1.刚体的转动定律

具有确定转轴的刚体,在外力矩的作用下,将获得角加速度β,其值与外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,即有刚体的转动定律:

M = Iβ   (1)

利用转动定律,通过实验的方法,可求得难以用计算方法得到的转动惯量。

2.应用转动定律求转动惯量

如图所示,待测刚体由塔轮,伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。

设细线不可伸长,砝码受到重力和细线的张力作用,从静止开始以加速度a下落,其运动方程为mg – t=ma,在t时间内下落的高度为h=at2/2。刚体受到张力的力矩为Tr和轴摩擦力力矩Mf。由转动定律可得到刚体的转动运动方程:Tr - Mf = Iβ。绳与塔轮间无相对滑动时有a = rβ,上述四个方程得到:

m(g - a)r - Mf = 2hI/rt2             (2)

Mf与张力矩相比可以忽略,砝码质量m比刚体的质量小的多时有a<<g,

所以可得到近似表达式:

mgr = 2hI/ rt2             (3)

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篇三 :物体转动惯量的测定--实验报告-131006231-张利鹏

沈阳城市学院

物理实验报告

物理实验室制

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篇四 :物理实验报告2_刚体转动惯量的测定

实验名称:刚体转动惯量的测定

实验目的:

a.掌握使用转动惯量仪检验刚体的转动定律;

b.学会测定圆盘的转动惯量和摩擦力矩;

c.学习一种处理实验数据的方法——作图法(曲线改直法)

实验仪器:

刚体转动惯量仪、通用电脑毫秒计、水准仪、砝码、游标卡尺

实验原理和方法:

1.刚体转动惯量仪

   刚体转动惯量仪结构如图所示。

      

1.承物台;2.遮光细棒;3.光电门;4.塔轮;5.支架;6.底座调节螺钉;7.滑轮;8.砝码及砝码钩

使用方法:如图所示,取走一个遮光细棒,只留一个遮光细棒并固定在承物台直径的另一端,并只需接通转动惯量仪的1个光电门,随着转动体系的转动,遮光细棒将通过光电门不断遮光,光电门将光信号转变成电信号,送到毫秒计时器的输入端,进行计时,到达预置的角度时,停止计时。

       2.通用电脑毫秒计

          通用电脑毫秒计结构如图所示。

A.6位计时数码块;B.2位脉冲个数数码块;C.复位钮;D.信号输入端;E.按键数码盘

       通用电脑毫秒计使用方法:

       1时间输入方法

a.  接通电源,面板A,B显示88-888888。

b.  按“*”或“#”面板显示P-0164,此时表明输入1个脉冲为计时一次,可输入64个脉冲。

c.  再按一次“*”或“#”键,面板显示88-888888,此时仪器处于等待计时状态。

d.  依次输入脉冲,达到64个脉冲后停止记时,并把各个时间储存在机内。

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篇五 :刚体转动惯量的测定实验报告

刚体转动惯量的测定

物本1001

                               张胜东(201009110024

李春雷(201009110059

                               郑云婌(201009110019

                         

刚体转动惯量的测定实验报告

【实验目的】

1.熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测试仪的使用。

2.用扭摆测定弹簧的扭转常数K和几种不同形状的物体的转动惯量,并与理论值进行比较。

3.验证转动定理和平行轴定理。

【实验仪器】

(1)扭摆(转动惯量测定仪)。

(2)实心塑料圆柱体、空心金属圆桶、细金属杆和两个金属块及支架。

(3)天平。

(4)游标卡尺。

(5)HLD-TH-II转动惯量测试仪(计时精度0.001ms)。  

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篇六 :刚体转动惯量的测定_实验报告

实验三 刚体转动惯量的测定

转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度。它与刚体的质量、形状大小和转轴的位置有关。形状简单的刚体,可以通过数学计算求得其绕定轴的转动惯量;而形状复杂的刚体的转动惯量,则大都采用实验方法测定。下面介绍一种用刚体转动实验仪测定刚体的转动惯量的方法。

实验目的:

1、  理解并掌握根据转动定律测转动惯量的方法;

2、  熟悉电子毫秒计的使用。

实验仪器:

    刚体转动惯量实验仪、通用电脑式毫秒计。

仪器描述:

    刚体转动惯量实验仪如图一,转动体系由十字型承物台、绕线塔轮、遮光细棒等(含小滑轮)组成。遮光棒随体系转动,依次通过光电门,每π弧度(半圈)遮光电门一次的光以计数、计时。塔轮上有五个不同半径(r)的绕线轮。砝码钩上可以放置不同数量的砝码,以获得不同的外力矩。

实验原理:

    空实验台(仅有承物台)对于中垂轴OO’ 的转动惯量用Jo表示,加上试样(被测物体)后的总转动惯量用J表示,则试样的转动惯量J1

        J1 = J –Jo                                    (1)

    由刚体的转动定律可知:

       T r – Mr = Ja                                 (2)

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篇七 :大学物理实验转动惯量的测量(实验报告)

         测量物体的转动惯量  

                     

1.刚体的转动定律

具有确定转轴的刚体,在外力矩的作用下,将获得角加速度β,其值与外力矩成正比,与刚体的转动惯量成反比,即有刚体的转动定律:

M = Iβ  (1)

利用转动定律,通过实验的方法,可求得难以用计算方法得到的转动惯量。

2.应用转动定律求转动惯量

如图所示,待测刚体由塔轮,伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。

设细线不可伸长,砝码受到重力和细线的张力作用,从静止开始以加速度a下落,其运动方程为mg – t=ma,在t时间内下落的高度为h=at2/2。刚体受到张力的力矩为Tr和轴摩擦力力矩Mf。由转动定律可得到刚体的转动运动方程:Tr - Mf = Iβ。绳与塔轮间无相对滑动时有a = rβ,上述四个方程得到:

m(g - a)r - Mf = 2hI/rt2            (2)

Mf与张力矩相比可以忽略,砝码质量m比刚体的质量小的多时有a<<g,

所以可得到近似表达式:

mgr = 2hI/ rt2            (3)

式中r、h、t可直接测量到,m是试验中任意选定的。因此可根据(3)用实验的方法求得转动惯量I。

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篇八 :大学物理实验报告--刚体转动惯量的测量

大学物理实验报告——刚体转动惯量的测量