文档介绍：测定刚体的转动惯量大学物理实验——昆明理工大学新迎物理实验中心昆明理工大学新迎物理实验中心注意:本教学片中引用的图片或其它资料,无论注明与否,版权均属原作者或单位所有注意:本教学片中引用的图片或其它资料,无论注明与否,版权均属原作者或单位所有用转动惯量仪测刚体转动惯量?实验目的?验证刚体的转动定理并测定刚体的转动惯量。?研究物体的转动惯量随质量和质量分布而改变的规律。实验原理如图 1,圆盘 2可绕轴转动。绳绕在与滑轮子固连的塔轮 1上,滑轮 3的摩擦可忽略,下端挂砝码 4。在绳的张力作用下,圆盘将作匀角加速运动。图 2 JM-2 转动惯量仪154 3 2 设M m为轴的摩擦力矩、 T为绳中张力、 r为塔轮半径,有: M Tr M I ??? ??( ) T m g a ? ? 212 h at ? a r ??当g>> a时,由以上各式得 12 22112Ct kgr Mtgr hIm???????(6) 由( 6)式可知,保持 h、r不变,测出不同砝码 m对应的下落时间 t,就可由 m~1/t 2直线的斜率 k计算出转动惯量: h grkI2 2?(7) 实验内容分别测出转台、转台上加圆盘、转台上加圆环时的转动惯量。测量数据记入表 4~5 表4 砝码下落高度 h = m ,绕绳轮半径 r = cm 刚体 101520253035 转台 123平均值 m(g) T(s) m(g) 次数 2?t t 圆环 d外( m)圆环 d内( m)圆环 m环( kg)圆盘 d盘( m)圆盘 m盘( kg) 表5 根据表 4数据,用坐标纸作出 m~1/t -2图线,在线上取两点计算出直线的斜率 k,进而算出转动惯量 I 台、I 台+环、I 台+盘。计算环及盘转动惯量的理论值: 2 2 288 d d I m d I m ???外内环理环盘盘理盘计算百分误差%100 ???环理环理环测环I IIE % 100 ???盘理环理盘测盘I IIE