1 理 论 力 学 转 动 惯 量 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 2 【实验目的】 1. 了解多功能计数计时毫秒仪实时测量（时间）的基本方法 2. 用刚体转动法测定物体的转动惯量 3. 验证刚体转动的平行轴定理 4. 验证刚体的转动惯量与外力矩无关 【实验原理】 1. 转动力矩、转动惯量和角加速度关系系统在外力矩作用下的运动方程 T×r+Mμ=Jβ2 （1） 由牛顿第二定律可知，砝码下落时的运动方程为：mg-T=ma 即绳子的张力 T=m(g-rβ2) 砝码与系统脱离后的运动方程 Mμ=Jβ1 （2） 由方程（1）（2）可得 J=mr(g-rβ2)/(β2-β1) （3） 2. 角加速度的测量 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） 【实验仪器 】 1、IM-2 刚体转动惯量实验仪(含 霍 尔 开 关传 感 器 、计数计时多功能毫秒仪、一 根 细 绳、一 个3 质 量 为100g 的 砝 码 等 ， 塔 轮 直 径 从 下 至 上 分 别 为30mm、 40mm、 50mm、 60mm， 载 物 台上 的 孔 中 心 与 圆 盘 中 心 的 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) 【 实 验 步 骤 】 1. 实 验 准 备 在 桌 面 上 放 置IM-2 转 动 惯 量 实 验 仪 ， 并 利 用 基 座 上 的 三 颗 调 平 螺 钉 ， 将 仪 器 调 平 。 将 滑 轮支 架 固 定 在 实 验 台 面 边 缘 ， 调 整 滑 轮 高 度 及 方 位 ， 使 滑 轮 槽 与 选 取 的 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 的 开 关 应 接 通 ， 另 一 路 断 开 作 备 用 。 当 用 于 本 实 验 时 ， 设 置 1 个 光电 脉 冲 记 数 1 次 ， 1 次 测 量 记 录 大 约 20 组 数 。 2. 测 量 并 计 算 实 验 台 的 转 动 惯 量...
