文档介绍：实验名称：刚体转动惯量的测量；
分
姓名学号班级
桌号同组人
本实验指导教师实验地点：基教 1208教室
实验日期 20年月日时段
一、实验目的:
.用实验方法检验刚体的转动定律；
.掌握利用刚体转动定律测定刚体转动惯量的实验方法；
.学习曲线改直的方法；
.学习用ORIGIN软件处理实验数据。
二、实验仪器与器件
刚体转动惯量仪一套，毫秒计时器一台，铝圆环一个，请自带计算器。
三、实验原理：
当祛码以加速度a加速下落带动转动体系运动时，在 a<<g条件下，并设摩擦力
矩为MR在转动过程中不变时，则由转动定律得到转动体系的运动方程为。
1」的计算
用毫秒计时器分别测出的时间 t1,t2,可以得到
P=o
2. I的计算
(a)当外力为m1gr时，。
当外力为m2gr时，。
联立得I =。
（b）右co 0 = 0 ,则有
「22, mgr-M—Y
2
gr t gr
改变m,测得不同的《，由线性回归法求出
t2
k,可得转动惯量
测量铝环绕轴的转动惯量，可先测量承载时的转动惯量 I,再测量空载时的转动
惯量10 ,则其转动惯量I x =。
四、实验内容：
.用计算法测量铝环对中心轴的转动惯量
（1）测承载时的转动惯量I
把铝环放在承物台上，取 m为9个祛码质量，r= （第3个塔轮半径），取3,与分别为2/口 8冗，所对应的时间t1和t2,即由毫秒计分别读出所对应的时间
t1和t2。重复五次。取 m为3个祛码质量，其余条件不变，由毫秒计分别读出所对
应的时间t1和t2。重复五次。
（2）测空载时的转动惯量I0
- 一 -一- 、一 .一 '
把铝环从承物台上取下，重复上述步骤，得 t1, t2, t1, t2,重复五次。
.用最小二乘法处理数据，测铝环对中心轴的转动惯量
需要满足缶0 = 0 （怎样操作？），为此，挡光柱初始位置应在光电门处，使体系一
开始转动就开始计时。
⑴测量I
把铝环放在承物台上，r= ,取住8冗，所对应的时间t,分别加4, 5, 6, 7, 8个祛码进行测量。
(2)测量Io
把铝环从承物台上取下，其余条件不变，重复步骤（1）。
五、数据与数据处理（所有计算都要求有计算过程）

表一■:承载时转动惯量的测量（ 61 =2n, 02 =8n；计算up时把P看作直接测
量量，且只考虑A类不确定度。）
条件
次数
1
2
3
4
5
M=9mgr
3（秒）
t2（秒）
01 (1/s2)
M=3mgr
tj秒）
t2‘ 秒）
•M1/s2)
P1= 1/s2 Ufi= 1/s2
?7= 1/s2 Uf2= 1/s2
(m -m2)gr
(计算时，分别取 um= , ur= 。)
UI = I = I 二 UI =
表二：空载时转动惯量的测量（ 3=2兀02=8兀）
条件
次数
1
2
3
4
5
M=9mgr
3（秒）