文档介绍：转动惯量的测定实验报告
转动惯量的测定实验报告
实验小组成员:
实验时间:2018年5月18日18:00——19:30
实验地点:同济大学四平路校区力学实验中心
【试验目标】
1. 了解多功效计数计时毫秒仪实时测量（时间）基础方法 
2. 用刚体转动法测定物体转动惯量
3. 验证刚体转动平行轴定理 
4. 验证刚体转动惯量和外力矩无关
【试验原理】

转动力矩、转动惯量和角加速度关系系统在外力矩作用下运动方程
T×r+Mμ=Jβ2 （1）
由牛顿第二定律可知，砝码下落时运动方程为：mg-T=ma
即绳子张力 T=m(g-rβ2)
砝码和系统脱离后运动方程
Mμ=Jβ1 （2）
由方程（1）（2）可得
J=mr(g-rβ2)/(β2-β1) （3）
角加速度测量
θ=ω0t+½βt² （4）
若在t1、t2时刻测得角位移θ1、θ2
则θ1=ω0 t1+½βt² （5）
θ2=ω0 t2+½βt² （6）
所以，由方程（5）、（6）可得
β=2（θ2 t1-θ1 t2）/ t1 t2（t2- t1）
【试验仪器】
1、IM-2刚体转动惯量试验仪(含霍尔开关传感器、计数计时多功效毫秒仪、一根细绳、一个质量为100g砝码等，塔轮直径从下至上分别为30mm、40mm、50mm、60mm，载物台上孔中心和圆盘中心距离分别为40mm、80mm、120mm)
2、一个钢质圆环(内径为175mm，外径为215mm，质量为995g)
3、两个钢质圆柱(直径为38mm，质量为400g)
【试验步骤】
1. 试验准备 
在桌面上放置IM-2转动惯量试验仪，并利用基座上三颗调平螺钉，将仪器调平。将滑轮支架固定在试验台面边缘，调整滑轮高度及方位，使滑轮槽和选择绕线塔轮槽等高，且其方位相互垂直。 
通用电脑计时器上光电门开关应接通，另一路断开作备用。当用于本试验时，设置1个光电脉冲记数1次，1次测量统计大约20组数。 
 2. 测量并计算试验台转动惯量 
1) 放置仪器，滑轮置于试验台外3-4cm处，调整仪器水平。设置毫秒仪计数次数为20。 
2) 连接传感器和计数计时毫秒仪，-，转离磁钢，复位毫秒仪，转动到磁钢和霍尔开关相对时，毫秒仪低电平指示灯亮，开始计时和计数。 
3) 将质量为m=100g砝码一端打结，沿塔轮上开细缝塞入，并整齐地绕于半径为r塔轮。 
4) 调整滑轮方向和高度，使挂线和绕线塔轮相切，挂线和绕线轮中间呈水平。 
5) 释放砝码，砝码在重力作用下带动转动体系做加速度转动。 
6) 计数计时毫秒仪自动统计系统从0π开始作1π，2π……角位移相对应时刻。
3. 测量并计算试验台放上试样后转动惯量 
将待测试样放上载物台并使试样几何中心轴和转动轴中心重合，按和测量空试验台转动惯量一样方法可分别测量砝码作