实验A10刚体转动惯量的测定【实验目的】：1.学习测量刚体转动惯量的方法2.学习用作图法处理数据3.观测刚体转动惯量与质量分布的关系【实验仪器】：刚体转动惯量实验仪，通用电脑式毫秒计，铝环，铝盘，牵引码等【实验原理】：一：转动惯量的测量：中动唱量
大学物理实验 A10 刚体转动惯量的测定 实验A10 刚体转动惯量的测定 【实验目的】: 1．学习测量刚体转动惯量的方法 2．学习用作图法处理数据 3．观测刚体转动惯量与质量分布的关系 【实验仪器】: 刚体转动惯量实验仪，通用电脑式毫秒计，铝环，铝盘，牵引砝码等。 【实验原理】: 一．转动惯量的测量：
1.承物台2.邀先组排3.光电门4.绕线抢6.谢轮固中中甲5.底座T.码登E图10-2承物台前视图图直10-1刚体转动惯量仪电暖A刚体转动惯量的测定
大学物理实验 A10 刚体转动惯量的测定
转动惯量对同轴叠加原理：空实验台的转动体系对转轴的转动惯量记为l。。本实验的待测物体为铝环、铝盘，要测其对中心轴的转动惯量，可以将其放在载物台上。这时转动体系的转动惯量记为l，=1。+Ix，Ix=/-loTr- M= Iβ2转动定律mg-T=maa<<g近似地：T=m1gmigmgr-M.=β3（匀加速转动）（匀减速转动）m，脱落后- M,= Iβ'migr如测量出角加速度和β-β'角减速度代入公式则可得转动惯量和摩P擦阻力矩,migrβ-β
大学物理实验 A10 刚体转动惯量的测定 1 转动惯量对同轴叠加原理：空实验台的转动体系对转轴的转 动惯量记为I0 。本实验的待测物体为铝环、铝盘，要测其对中 心轴的转动惯量Ix，可以将其放在载物台上。这时转动体系的 转动惯量记为I，I = I 0 + Ix ， Ix = I - I0 2 转动定律： a << g 近似地：T=m1g m1g r T T 如测量出角加速度和 角减速度代入公式, 则可得转动惯量和摩 擦阻力矩. Tr M Iβ μ = m1 g T = m1 a m1 gr Mμ = Iβ (匀加速转动） M μ = Iβ′ （匀减速转动）m1脱落后 β β m gr I ′ = 1 m gr β β β M μ ′1 ′ =
3确定角加速度β和角减速度β= Wot += βt?用毫秒计测出转动体系从同一个起始点转过两个不同角位移，所用时间t、t20 = Woti += βti, = Wotz + βt2上两式联立.得系统匀加速转动时的角加速度：第三次遮挡0, = 2元2(0t2 -0,t)β=tit -tit0, =8元第九次遮挡亚验AIO刚体转动惯量的测定
大学物理实验 A10 刚体转动惯量的测定 3 确定角加速度β和角减速度β’ 上两式联立,得系统匀加速转动时的角加速度： 2 0 2 1 θ = ω t + βt 用毫秒计测出转动体系从同一个起始点转过两个不同角 位移 所用时间t1、t2 1 θ 2 θ 2 1 0 1 1 2 1 θ = ω t + βt 2 2 0 2 2 2 1 θ = ω t + βt 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 2( ) = t t t t θ t θ t β θ1 = 2π θ2 = 8π 第三次遮挡 第九次遮挡
当绳子一端的码m，落地，转台在摩擦力矩作用下，做匀减速转动。同理：可以求出匀减速转动的角加速度2(0,t2 -0,t)Btt-tt0= 00 + βr?二作图法20(1）若初角速度为00= 0β=心210migr - M,42uM210+mmgrgT
大学物理实验 A10 刚体转动惯量的测定 当绳子一端的砝码m1落地，转台在摩擦力矩作用下，做匀减速转动。同理:可 以求出匀减速转动的角加速度 二 作图法 (1)若初角速度 为0 μ μ m t k gr M gr t Iθ m + 1 + = 2 1 1 = 2 2 1 2 2 2 2 1 1 2 2 1 ′′ ′′ 2( ′ ′) ′= t t t t θ t θ t β 2 0 2 1 θ = ω t + βt = 0 ω0 2 2 = t θ β 1 2 2 gr - = t Iθ m M μ