物体转动惯量的测定

沈阳城市学院

物理实验报告

实验题目 物体转动惯量的测定 姓 名 学 号 专业班级 实验室号 实验成绩 指导教师 实验时间 2015年 3 月 13 日

物理实验室制

实验目的 1.熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测试仪的使用； 2.利用塑料圆柱体和扭摆测定不同形状物体的转动惯量I和扭摆弹簧的扭摆常数K； 3.验证转动惯量平行轴定理。 实验仪器 名称 转动惯量实验仪 智能计时计数器 ZKY-ZS 型号 ZKY-TD WL-0.5 天平 直尺 请认真填写

实验原理（注意：原理图、测试公式） 1.不规则物体的转动惯量 测量载物盘的摆动周期T0，得到它的转动惯量： 塑料圆柱体放在载物盘上测出摆动周期T1，得到总的转动惯量： 塑料圆柱体的转动惯量为 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 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： 2.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： 3.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： 金属圆筒的转动惯量： 木球的转动惯量： 金属细杆的转动惯量：

实验内容及步骤 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