扭摆法测定物体转动惯量00001VIP免费

扭摆法测定物体转动惯量2210'212148TTKJmD即可得到 K，再将 K代回第一式和第三式可以得到载物盘的转动惯量为'21002210J TJTT只需测得其它的摆动周期， 即可算出该物体绕转动轴的转动惯量：224T KJ1． 转动惯量的平行轴定理若质量为m 的物体绕质心轴的转动惯量为Jc时，当转轴平行移动距离x 时，则此物体对新轴线的转动惯量：'2cJJmx2． 实验中用到的规则物体的转动惯量理论计算公式圆柱体的转动惯量：22220128DmJr hrdrmDh r金属圆筒的转动惯量：2218JJJm DD外外内内木球的转动惯量：22223211sincos42103mJRRRdmDR金属细杆的转动惯量：222012212L mJr drmLL二、 实验步骤1． 用游标卡尺、钢尺和高度尺分别测定各物体外形尺寸，用电子天平测出相应质量；2． 根据扭摆上水泡调整扭摆的底座螺钉使顶面水平；3． 将金属载物盘卡紧在扭摆垂直轴上， 调整挡光杆位置和测试仪光电接收探头中间小孔，测出其摆动周期T；4． 将塑料圆柱体放在载物盘上测出摆动周期 T1。已知塑料圆柱体的转动惯量理论值为J1’，根据 T0、T1可求出 K 及金属载物盘的转动惯量 J0。5． 取下塑料圆柱体，在载物盘上放上金属筒测出摆动周期 T2。6． 取下载物盘，测定木球及支架的摆动周期T3。7． 取下木球，将金属细杆和支架中心固定，测定其摆动周期 T4，外加两滑块卡在细杆上的凹槽内， 在对称时测出各自摆动周期，验证平行轴定理。 由于此时周期较长， 可将摆动次数减少。三、 注意事项1． 由于弹簧的扭摆常数K不是固定常数，与摆角有关，所以实验中测周期时使摆角在90 度左右。2． 光电门和挡光杆不要接触， 以免加大摩擦力。3． 安装支架要全部套入扭摆主轴， 并将止动螺丝锁紧，否则记时会出现错误。4． 取下支架测量物体质量。 处理时支架近似为圆柱体。四、 实验结果1． 各种物体转动惯量的测量物体名称质量m/kg 几何尺寸/cm 周期Ti /s 平均周期TQ/s 转动惯量实验值 J/（kg· m2）不确定度% 转动论（k金属载物盘0.777 0.781 5.077 ×10-4 0.781 0.781 塑料0.7157 D=10.012 1.298 1.299 8.968 ×10-4 0.29 8.91.297 圆柱体1.301 金属圆筒0.7164 D外=10.016D内=9.398 1.630 1.630 1.704 ×10-3 0.28 1.61.628 1.632 木球0.7246 D=13.573 1.210 1.210 1.219 ×10-3 0.33 1.31.210 1.210 金属细杆0.1332 L=61.08 2.221 2.222 4.110 ×10-3 0.30 4.12.223 2.223 塑料圆柱体转动惯...