轉(zhuǎn)動慣量測量實驗報告(共7篇)

1、篇一：大學(xué)物理實驗報告測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量測量剛體的轉(zhuǎn)動慣量實驗?zāi)康模?用實驗方法驗證剛體轉(zhuǎn)動定律，并求其轉(zhuǎn)動慣量；2觀察剛體的轉(zhuǎn)動慣量與質(zhì)量分布的關(guān)系3學(xué)習(xí)作圖的曲線改直法，并由作圖法處理實驗數(shù)據(jù)。二.實驗原理:1剛體的轉(zhuǎn)動定律具有確定轉(zhuǎn)軸的剛體，在外力矩的作用下，將獲得角加速度B，其值與外力矩成正比，與剛體的轉(zhuǎn)動慣量成反比，即有剛體的轉(zhuǎn)動定律：m=iB(1)利用轉(zhuǎn)動定律，通過實驗的方法，可求得難以用計算方法得到的轉(zhuǎn)動慣量。2應(yīng)用轉(zhuǎn)動定律求轉(zhuǎn)動慣量圖片已關(guān)閉顯示，點此查看如圖所示，待測剛體由塔輪，伸桿及桿上的配重物組成。剛體將在砝碼的拖動下繞豎直軸轉(zhuǎn)動。設(shè)細(xì)線不可伸長，砝碼受到重力和細(xì)線的張力

2、作用，從靜止開始以加速度a下落，其運動方程為mg-t=ma,在t時間內(nèi)下落的高度為h=at/2。剛體受到張力的力矩為tr和軸摩擦力力矩mf。由轉(zhuǎn)動定律可得到剛體的轉(zhuǎn)動運動方程：tr-mf=卩。繩與塔輪間無相對滑動時有a=邛，上述四個方程得到：22m(g-a)r-mf=2hi/rt(2)mf與張力矩相比可以忽略，砝碼質(zhì)量m比剛體的質(zhì)量小的多時有a&It;<g,所以可得到近似表達(dá)式：2mgr=2hi/rt(3)式中r、h、t可直接測量到，m是試驗中任意選定的。因此可根據(jù)(3)用實驗的方法求得轉(zhuǎn)動慣量io3驗證轉(zhuǎn)動定律，求轉(zhuǎn)動慣量從(3)出發(fā)，考慮用以下兩種方法：2a.作m-1

3、/t圖法：伸桿上配重物位置不變，即選定一個剛體，取固定力臂r和砝碼下落高度h,(3)式變?yōu)椋?m=k1/t(4)2式中k1=2hi/gr為常量。上式表明：所用砝碼的質(zhì)量與下落時間t的平方成反比。實驗中選用一系列的砝碼質(zhì)量，可測得一組m與1/t的數(shù)據(jù)，將其在直角坐標(biāo)系上作圖，應(yīng)是直線。即若所作的圖是直線，便驗證了轉(zhuǎn)動定律。222從m-1/t圖中測得斜率k1,并用已知的h、r、g值，由k1=2hi/gr求得剛體的i。b.作r-1/t圖法：配重物的位置不變，即選定一個剛體，取砝碼m和下落高度h為固定值。將式(3)寫為：r=k2/t(5)式中k2=(2hi/mg)是常量。上式表明r與1/t成正比關(guān)系。

4、實驗中換用不同的塔輪半徑r,測得同一質(zhì)量的砝碼下落時間t,用所得一組數(shù)據(jù)作r1/t圖，應(yīng)是直線。即若所作圖是直線，便驗證了轉(zhuǎn)動定律。1/21/2從r1/t圖上測得斜率，并用已知的m、h、g值，由k2=(2hi/mg)求出剛體的i.三. 實驗儀器剛體轉(zhuǎn)動儀，滑輪，秒表，砝碼。四. 實驗內(nèi)容1. 調(diào)節(jié)實驗裝置：調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸垂直于水平面調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉線與塔輪軸垂直，并與滑輪面共面。選定砝碼下落起點到地面的高度h,并保持不變。2. 觀察剛體質(zhì)量分布對轉(zhuǎn)動慣量的影響取塔輪半徑為，砝碼質(zhì)量為20g，保持高度h不變，將配重物逐次取三種不同的位置，分別測量砝碼下落的時間，分析下落時間與轉(zhuǎn)動慣量的關(guān)系。本項實驗

5、只作定性說明，不作數(shù)據(jù)計算。3. 測量質(zhì)量與下落時間關(guān)系：測量的基本內(nèi)容是：更換不同質(zhì)量的砝碼，測量其下落時間t。用游標(biāo)卡尺測量塔輪半徑，用鋼尺測量高度，砝碼質(zhì)量按已給定數(shù)為每個；用秒表記錄下落時間。將兩個配重物放在橫桿上固定位置，選用塔輪半徑為某一固定值。將拉線平行纏繞在輪上。逐次選用不同質(zhì)量的砝碼，用秒表分別測量砝碼從靜止?fàn)顟B(tài)開始下落到達(dá)地面的時間。對每種質(zhì)量的砝碼，測量三次下落時間，取平均值。砝碼質(zhì)量從5g開始，每次增加5g,直到35g止。用所測數(shù)據(jù)作圖，從圖中求出直線的斜率，從而計算轉(zhuǎn)動慣量。4. 測量半徑與下落時間關(guān)系測量的基本內(nèi)容是：對同一質(zhì)量的砝碼，更換不同的塔輪半徑，測量不同的

6、下落時間。將兩個配重物選在橫桿上固定位置，用固定質(zhì)量砝碼施力，逐次選用不同的塔輪半徑，測砝碼落地所用時間。對每一塔輪半徑，測三次砝碼落地之間，取其平均值。注意，在更換半徑是要相應(yīng)的調(diào)節(jié)滑輪高度，并使繞過滑輪的拉線與塔輪平面共面。由測得的數(shù)據(jù)作圖，從圖上求出斜率，并計算轉(zhuǎn)動慣量。五. 實驗數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)處理：r-1/t的關(guān)系：圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看由此關(guān)系得到的轉(zhuǎn)動慣量i=103kgm2m-(1/t)2的關(guān)系：圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看由此關(guān)系得到的轉(zhuǎn)動慣量i=103kgm2六. 實驗結(jié)果：驗證了轉(zhuǎn)動定律并測出了轉(zhuǎn)動慣量。由r-1/t關(guān)系得到的轉(zhuǎn)動慣量

7、i=10由m-1/t的關(guān)系得到轉(zhuǎn)動慣量i=103kgm2.23kgm;2七. 實驗注意事項：1仔細(xì)調(diào)節(jié)實驗裝置，保持轉(zhuǎn)軸鉛直。使軸尖與軸槽盡量為點接觸，使軸轉(zhuǎn)動自如，且不能搖擺，以減少摩擦力矩。2拉線要纏繞平行而不重疊，切忌亂繞，以防各匝線之間擠壓而增大阻力。3把握好啟動砝碼的動作。計時與啟動一致，力求避免計時的誤差。4.砝碼質(zhì)量不宜太大，以使下落的加速度a不致太大，保證a<<g條件的滿足。八. 實驗思考題：1. 定性分析實驗中的隨機誤差和可能的系統(tǒng)誤差。答：隨機誤差主要出現(xiàn)在計時與啟動的一致性上面還有，拉線的平行情況。系統(tǒng)誤差主要是軸的摩擦及空氣阻力。篇二：剛體轉(zhuǎn)

8、動慣量的測定實驗報告剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定物本1001班張勝東（0024）李春雷（0059）鄭云婌（0019）剛體轉(zhuǎn)動慣量的測定實驗報告【實驗?zāi)康摹?. 熟悉扭擺的構(gòu)造、使用方法和轉(zhuǎn)動慣量測試儀的使用。2. 用扭擺測定彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)k和幾種不同形狀的物體的轉(zhuǎn)動慣量，并與理論值進(jìn)行比較。3. 驗證轉(zhuǎn)動定理和平行軸定理?！緦嶒瀮x器】（1）扭擺（轉(zhuǎn)動慣量測定儀）。（2）實心塑料圓柱體、空心金屬圓桶、細(xì)金屬桿和兩個金屬塊及支架。（3）天平。（4）游標(biāo)卡尺。（5）hld-th-ii轉(zhuǎn)動慣量測試儀（計時精度）圖片已關(guān)閉顯示，點此查看。圖片已關(guān)閉顯示，點此查看【實驗原理】1. 扭擺扭擺的構(gòu)造如圖所示，在垂直軸1

9、上裝有一根薄片狀的螺旋彈簧2，用以產(chǎn)生恢復(fù)力矩在軸的上方可以裝上各種待測物體。垂直軸與支座間裝有軸承，以降低磨擦力矩。3為水平儀，用來調(diào)整系統(tǒng)平衡。將物體在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)過一角度e后，在彈簧的恢復(fù)力矩作用下物體就開始繞垂直軸作往返扭轉(zhuǎn)運將物體在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)過一角度e后，在彈簧的恢復(fù)力矩作用下物體就開始繞垂直軸作往返扭轉(zhuǎn)運動。根據(jù)虎克定律，彈簧受扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的恢復(fù)力矩m與所轉(zhuǎn)過的角度e成正比，即bm=ke(1)式中，k為彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)，根據(jù)轉(zhuǎn)動定律m=iB式中，i為物體繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量，B為角加速度，由上式得令2m(2)k,忽略軸承的磨擦阻力矩，由(1)、(2)得d2k2(3)2idt上述方程表示扭擺運

10、動具有角簡諧振動的特性，角加速度與角位移成正比，且方向相反。此方程的解為：e=acos(t+R)(4)式中，a為諧振動的角振幅，e為初相位角，為角速度，此諧振動的周期為t22i(5)k由(5)可知，只要實驗測得物體扭擺的擺動周期，并在i和k中任何一個量已知時即可計算出另一個量。本實驗用一個幾何形狀規(guī)則的物體，它的轉(zhuǎn)動慣量可以根據(jù)它的質(zhì)量和幾何尺寸用理論公式直接計算得到，再算出本儀器彈簧的k值。若要測定其它形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量，只需將待測物體安放在本儀器頂部的各種夾具上，測定其擺動周期，由公式(3)即可算出該物體繞轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動慣量。2. 彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)實驗中用一個幾何形狀規(guī)則的物體（塑料圓柱體），

11、它的轉(zhuǎn)動慣量可以根據(jù)它的質(zhì)量和集合尺寸用理論公式直接計算得到，再由實驗數(shù)據(jù)算出本一起彈簧的k值。方法如下：（1）測載物盤擺動周期to,由（5）式得其轉(zhuǎn)動慣量為：（2）塑料圓柱放在載物盤上，測出擺動周期t1,由（5）式其總慣量為：（3）塑料圓柱的轉(zhuǎn)動慣量理論值為則由得：3. 測任意物體的轉(zhuǎn)動慣量若要測定其它形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量，只需將待測物體安放在本儀器頂部的各種夾具上，測其擺動周期，即可算出該物體繞轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動慣量。待測物體的轉(zhuǎn)動慣量為圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看4轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理理論分析證明，若質(zhì)量為m的物體繞通過質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量為io時，當(dāng)轉(zhuǎn)軸平行移動距離x時，則此物

12、體對新軸線的轉(zhuǎn)動慣量變?yōu)閕=icmx2（6）稱為轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理?！緦嶒灢襟E】測定彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)k及各種物體的轉(zhuǎn)動慣量。（1）用游標(biāo)卡尺分別測定各物體的外形尺寸（各量重復(fù)測定六次），用天平測出相應(yīng)質(zhì)量（2）調(diào)整扭擺基地腳螺絲，是水平儀的氣泡位于中心。（3）將金屬載物盤卡緊在扭擺垂直軸上，調(diào)節(jié)它使之靜止時正對傳感器。給一個力矩，測出擺動周期to。（4）將塑料圓柱體垂直放在載物盤上，測出擺動周期t1。（5）用金屬圓筒代替塑料圓柱體，測出擺動周期t2。2.驗證平行軸定理（1）取下載物盤，將金屬細(xì)桿及夾具卡緊在扭擺垂直軸上（金屬細(xì)桿中心必須與轉(zhuǎn)軸重合），測定擺動周期t3。2）將滑塊對稱放置在細(xì)桿兩

13、邊的凹槽內(nèi)，此時滑塊質(zhì)心離轉(zhuǎn)軸的距離分別為，厘米，測定擺動周期t。此時由于周期較長，可將擺動次數(shù)減少?！緮?shù)據(jù)記錄及處理】設(shè)周期的誤差限為，其標(biāo)準(zhǔn)差s=,（k為與該未定系差分量的可能分布有關(guān)的常數(shù)），故：s周期=，s卡尺=s天平=圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看則有：t0=k=圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看kg*i2=kg*=*kg*百分誤差：e=%2.驗證平行軸定理圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看由表格中的數(shù)據(jù)得，故平行軸定理得到驗證。圖片已關(guān)閉顯示，點此查看篇三：實驗報告-用扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動

14、慣量實驗原理：1扭擺運動角簡諧振動圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看(1)此角諧振動的周期為圖片已關(guān)閉顯示，點此查看（2）圖片已關(guān)閉顯示，點此查看式中，圖片已關(guān)閉顯示，點此查看2圖片已關(guān)閉顯示，點此查看彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)實驗中用一個幾何形狀規(guī)則的物體，它的轉(zhuǎn)動慣量可以根據(jù)它的質(zhì)量和幾何尺寸用理論公式直接計算得到，圖片已關(guān)閉顯示，點此查看再由實驗數(shù)據(jù)算出本儀器彈簧的（1圖片已關(guān)閉顯示，點此查看）測載物盤擺動周期值。方法如下：的測定：為彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)式中，為物體繞轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量。，由（2）式其轉(zhuǎn)動慣量為圖片已關(guān)閉顯示，點此查看（2圖片已關(guān)閉顯示，點此查看）塑料圓柱體放在載物盤上，測出擺動

15、周期，由（2）式其總轉(zhuǎn)動慣量為圖片已關(guān)閉顯示，點此查看（3）塑料圓柱體的轉(zhuǎn)動慣量理論值為圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看則由，得圖片已關(guān)閉顯示，點此查看（周期我們采用多次測量求平均值來計算）3測任意物體的轉(zhuǎn)動慣量：若要測定其它形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量，只需將待測物體安放在本儀器頂部的各種夾具上，測定其擺動周期，即可算出該物體繞轉(zhuǎn)動軸的轉(zhuǎn)動慣量。根據(jù)2內(nèi)容，載物盤的轉(zhuǎn)動慣量為圖片已關(guān)閉顯示，點此查看待測物體的轉(zhuǎn)動慣量為圖片已關(guān)閉顯示，點此查看4轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理圖片已關(guān)閉顯示，點此查看實驗內(nèi)容與要求：必做內(nèi)容：1熟悉扭擺的構(gòu)造及使用方法，以及轉(zhuǎn)動慣量測試儀的使用方法。調(diào)整扭擺基座底腳

16、螺絲，使水平儀的氣泡位于中心。（認(rèn)真閱讀儀器使用方法和實驗注意事項）2圖片已關(guān)閉顯示，點此查看測定扭擺的彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)圖片已關(guān)閉顯示，點此查看3圖片已關(guān)閉顯示，點此查看測定塑料圓柱（金屬圓筒）的轉(zhuǎn)動慣量4測定金屬細(xì)桿+圖片已關(guān)閉顯示，點此查看夾具的過質(zhì)心軸的轉(zhuǎn)動慣量。并與理論值比較，求相對誤差。，寫出。5滑塊對稱放置在細(xì)桿兩邊的凹槽內(nèi)，改變滑塊在金屬細(xì)桿上的位置，驗證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理。數(shù)據(jù)記錄：一、測定彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)及各種物體的轉(zhuǎn)動慣量:圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看表格一：圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看二、

17、驗證平行軸定理：表格二：；。圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看滑塊的總轉(zhuǎn)動慣量為：數(shù)據(jù)處理：（要求同學(xué)們寫出詳細(xì)的計算過程）1計算彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)2計算物體的轉(zhuǎn)動慣量（公式見表格）3驗證平行軸定理（公式見表格）拓展與設(shè)計內(nèi)容：（實驗方法步驟、數(shù)據(jù)表格自行設(shè)計）。圖片已關(guān)閉顯示，點此查看1滑塊不對稱時平行軸定理的驗證，并與滑塊對稱放置的結(jié)果進(jìn)行對比。2測量某種不規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動慣量。注意事項：1由

18、于彈簧的扭轉(zhuǎn)系數(shù)不是固定常數(shù)，與擺角有關(guān)，所以在實驗中測周期時擺角應(yīng)相同（例如圖片已關(guān)閉顯示，點此查看均取2給扭擺初始擺角是應(yīng)逆時針旋轉(zhuǎn)磁柱，避免彈簧振動，且放手時盡量避免對磁柱施力。3被測物件避免磕碰。思考題：（1）數(shù)字計時儀的儀器誤差為，實驗中為什么要測量20個周期（2）如何用轉(zhuǎn)動慣量測試儀測定任意形狀物體繞特定軸的轉(zhuǎn)動慣量（3）在用扭擺測定物體轉(zhuǎn)動慣量實驗中，彈簧扭轉(zhuǎn)系數(shù)越大，擺動周期是否越大（4）實驗中測量物體擺動周期時，擺角為何要取確定值，你認(rèn)為擺角取多少合適）。篇四：大學(xué)物理實驗轉(zhuǎn)動慣量的測量（實驗報告）測量物體的轉(zhuǎn)動慣量1剛體的轉(zhuǎn)動定律具有確定轉(zhuǎn)軸的剛體，在外力矩的作用下，將獲得

19、角加速度B，其值與外力矩成正比，與剛體的轉(zhuǎn)動慣量成反比，即有剛體的轉(zhuǎn)動定律：m=iB（1）利用轉(zhuǎn)動定律，通過實驗的方法，可求得難以用計算方法得到的轉(zhuǎn)動慣量。2應(yīng)用轉(zhuǎn)動定律求轉(zhuǎn)動慣量如圖所示，待測剛體由塔輪，伸桿及桿上的配重物組成。剛體將在砝碼的拖動下繞豎直軸轉(zhuǎn)動。設(shè)細(xì)線不可伸長，砝碼受到重力和細(xì)線的張力作用，從靜止開始以加速度a下落，其運動方程為mg-t=ma，在t時間內(nèi)下落的高度為h=at/2。剛體受到張力的力矩為tr和軸摩擦力力矩mf。由轉(zhuǎn)動定律可得到剛體的轉(zhuǎn)動運動方程：tr-mf=卩。繩與塔輪間無相對滑動時有a=rB，上述四個方程得到：m（g-a）r-mf=2hi/rt（2）mf與張力矩

20、相比可以忽略，砝碼質(zhì)量m比剛體的質(zhì)量小的多時有a&It;<g,所以可得到近似表達(dá)式：mgr=2hi/rt（3）式中r、h、t可直接測量到，m是試驗中任意選定的。因此可根據(jù)（3）用實驗的方法求得轉(zhuǎn)動慣量io3驗證轉(zhuǎn)動定律，求轉(zhuǎn)動慣量從（3）出發(fā)，考慮用以下兩種方法：a. 作m-1/t圖法：伸桿上配重物位置不變，即選定一個剛體，取固定力臂r和砝碼下落高度h，（3）式變?yōu)?m=k1/t（4）式中k1=2hi/gr為常量。上式表明：所用砝碼的質(zhì)量與下落時間t的平方成反比。實驗中選用一系列的砝碼質(zhì)量，可測得一組m與1/t的數(shù)據(jù)，將其在直角坐標(biāo)系2222222上作圖，應(yīng)是直線。即若所

21、作的圖是直線，便驗證了轉(zhuǎn)動定律。從m-1/t圖中測得斜率k1,并用已知的h、r、g值，由k1=2hi/gr求得剛體的i。b. 作r-1/t圖法：配重物的位置不變，即選定一個剛體，取砝碼m和下落高度h為固定值。將式(3)寫為：r=k2/t(5)式中k2=(2hi/mg)是常量。上式表明r與1/t成正比關(guān)系。實驗中換用不同的塔輪半徑r,測得同一質(zhì)量的砝碼下落時間t,用所得一組數(shù)據(jù)作r1/t圖，應(yīng)是直線。即若所作圖是直線，便驗證了轉(zhuǎn)動定律。從r1/t圖上測得斜率，并用已知的m、h、g值，由k2=(2hi/mg)求出剛體的i。實驗儀器剛體轉(zhuǎn)動儀，滑輪，秒表，砝碼剛體轉(zhuǎn)動儀包括：a. 、塔輪，由五個不同

22、半徑的圓盤組成。上面繞有掛小砝碼的細(xì)線，由它對剛體施加外力矩。b. 對稱形的細(xì)長伸桿，上有圓柱形配重物，調(diào)節(jié)其在桿上位置即可改變轉(zhuǎn)動慣量。與a和配重物構(gòu)成一個剛體。c. 、底座調(diào)節(jié)螺釘，用于調(diào)節(jié)底座水平，使轉(zhuǎn)動軸垂直于水平面。此外還有轉(zhuǎn)向定滑輪，起始點標(biāo)志，滑輪高度調(diào)節(jié)螺釘?shù)炔糠?。實驗?nèi)容1. 調(diào)節(jié)實驗裝置：調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)軸垂直于水平面調(diào)節(jié)滑輪高度，使拉線與塔輪軸垂直，并與滑輪面共面。選定砝碼下落起點到地面的高度h,并保持不變。2. 觀察剛體質(zhì)量分布對轉(zhuǎn)動慣量的影響取塔輪半徑為，砝碼質(zhì)量為20g,保持高度h不變，將配重物逐次取三種不同的位置，分別測量砝碼下落的時間，分析下落時間與轉(zhuǎn)動慣量的關(guān)系。本項實

23、驗只作定性說明，不作數(shù)據(jù)計算。3.測量質(zhì)量與下落時間關(guān)系：測量的基本內(nèi)容是：更換不同質(zhì)量的砝碼，測量其下落時間to用游標(biāo)卡尺測量塔輪半徑，用鋼尺測量高度，砝碼質(zhì)量按已給定數(shù)為每個；用秒表記錄下落時間。將兩個配重物放在橫桿上固定位置，選用塔輪半徑為某一固定值。將拉線平行纏繞在輪上。逐次選用不同質(zhì)量的砝碼，用秒表分別測量砝碼從靜止?fàn)顟B(tài)1/21/222開始下落到達(dá)地面的時間。對每種質(zhì)量的砝碼，測量三次下落時間，取平均值。砝碼質(zhì)量從5g開始，每次增加5g,直到35g止。n用所測數(shù)據(jù)作圖，從圖中求出直線的斜率，從而計算轉(zhuǎn)動慣量。4測量半徑與下落時間關(guān)系測量的基本內(nèi)容是：對同一質(zhì)量的砝碼，更換不同的塔輪半

24、徑，測量不同的下落時間。將兩個配重物選在橫桿上固定位置，用固定質(zhì)量砝碼施力，逐次選用不同的塔輪半徑，測砝碼落地所用時間。對每一塔輪半徑，測三次砝碼落地之間，取其平均值。注意，在更換半徑是要相應(yīng)的調(diào)節(jié)滑輪高度，并使繞過滑輪的拉線與塔輪平面共面。由測得的數(shù)據(jù)作圖，從圖上求出斜率，并計算轉(zhuǎn)動慣量。1、m-1/t2的數(shù)據(jù)與圖像：圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看2、r1/t的數(shù)據(jù)與圖像：圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看篇五：物體轉(zhuǎn)動慣量的測定-實驗報告-1-張利鵬沈陽城市學(xué)院圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看物理實驗室制請認(rèn)真填寫圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片

25、已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看請認(rèn)真填寫圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看請在一周內(nèi)完成，交教師批閱圖片已關(guān)閉顯示，點此查看篇六：轉(zhuǎn)動慣量實驗報告實驗項目：測量形狀不規(guī)則物體的轉(zhuǎn)動慣量（一）實驗?zāi)康募耙螅喊l(fā)散思維設(shè)計兩種不同的方法去求物體的轉(zhuǎn)動慣量。結(jié)合理論知識，加深轉(zhuǎn)動慣量在剛體運動中所起作用的理解。（二）儀器器材：密度均勻薄木板、三線擺、dh4601轉(zhuǎn)動慣量測試儀、實驗機架、水平儀、游標(biāo)卡尺、米尺、細(xì)線、圓柱體、天平、大頭針、剪刀、鉗子、透明膠。（三）理論值計算：jr2dmjri2mi計算得方案一：三線擺法1一、實驗原理：1. 重心物體

26、各部分所受重力的合力的作用點。在物體內(nèi)各部分所受重力可看作平行力的情況下，重心是一個定點。一般物體可用懸掛法求的重心。質(zhì)心物體的質(zhì)量中心，是研究物體機械運動的一個重要參考點。當(dāng)作用力通過該點時，物體只作平動而不發(fā)生轉(zhuǎn)動；否則在發(fā)生移動的同時物體將繞該點轉(zhuǎn)動。在研究質(zhì)心的運動時，可將物體的質(zhì)量看作集中于質(zhì)心。對于密度平均的物體，其質(zhì)心與重心重合。根據(jù)平衡力定理：重力和拉力平衡,大小相等,在一條直線上測兩次就可以得到兩條直線兩條不平行的直線交于一個點就是重心，亦即質(zhì)心。2. 左圖是三線擺實驗裝置的示意圖。上、下圓盤均處于水平，懸掛在橫梁上。三個對稱分布的等長懸線將兩圓盤相連。上圓盤固定，下圓盤可繞

27、中心軸o'o作扭擺運動。下圓盤轉(zhuǎn)動角很小，且略去空氣阻力時，扭擺的運動可以近似的看作簡諧運動。根據(jù)能量守恒定律或剛體的轉(zhuǎn)動定律均可以導(dǎo)出物體繞中心軸o'o的轉(zhuǎn)動慣量。i0=t02(mOgrr)/(4n2h0).其中mO為下盤的質(zhì)量：r、r分別為上下懸點離各自圓盤中心的距離；hO為平衡時上下盤間的垂直距離；to為下盤作簡諧運動的周期，g為重力加速度(在廣州地區(qū)g=s2)。將質(zhì)量為m的待測物體放在下盤上，并使待測剛體的轉(zhuǎn)軸與oo圖片已關(guān)閉顯示，點此查看'軸重合。測出此時擺運動周期t1和上下圓盤間的垂直距離h。同理可求得待測剛體和下圓盤對中心轉(zhuǎn)軸oo'軸的總轉(zhuǎn)動慣量為

28、：i1=t12(m0+m)grr/(4n2h)如不計因重量變化而引起懸線伸長，則有h-h0。那么，待測物體繞中心軸的轉(zhuǎn)動慣量為:i=i1i0-=(t12(m0+m)-t02m0)grr/(4n2h0)因此，通過長度、質(zhì)量和時間的測量，便可求出剛體繞oo軸的轉(zhuǎn)動慣量。二、實驗步驟：1.儀器操作方法（1）打開電源dh4601轉(zhuǎn)動慣量測試儀，程序預(yù)置的周期數(shù)為n=30（數(shù)顯）。當(dāng)計時開始時，計數(shù)達(dá)到2n+1次時，計時停止并且顯示具體時間（單位是秒），這個時間即為n個周期的時間。例如，我們預(yù)置周期數(shù)為50，按下執(zhí)行鍵開始計時，信號燈不停閃爍，即為計時狀態(tài)。當(dāng)這個計數(shù)達(dá)到2x50+1=101次時計時停止

29、，顯示具體時間。（2）設(shè)置周期數(shù)的方法。若要設(shè)置50次，先按“置數(shù)”開鎖，再按上調(diào)（或下調(diào)）改變周期數(shù)n,再按“置數(shù)”鎖定，此時，即可按執(zhí)行鍵開始計時，信號燈不停閃爍，即為計時狀態(tài)。當(dāng)物體經(jīng)過光電門的次數(shù)達(dá)到設(shè)定值時，數(shù)字顯示器將顯示具體時間（單位是秒）。只要按“返回”即可回到上次剛執(zhí)行的周期數(shù)“50”，再按“執(zhí)行”鍵即可第二次計時。（3）當(dāng)斷電后再開機，程序從頭預(yù)置30次周期，須重復(fù)上述步驟。2. 實驗操作步驟（1）選擇一個點，用細(xì)線分穿過該點將薄木板懸掛于空中，且細(xì)線另一端垂掛重物，使其自然垂直于木板所在的平面，用大頭針將細(xì)線固定住，再用鉛筆沿細(xì)線在木板上畫出該細(xì)線在木板上的底紋。（2）再

30、選擇另外一個點（該點不在步驟一所畫出的細(xì)線上）用同樣的方法畫出另外一條細(xì)線，這兩條細(xì)線的交點即為該薄木板的質(zhì)心記為點a。（3）調(diào)節(jié)底座及下盤水平：將水準(zhǔn)儀分別置于底座與下盤，調(diào)整上盤的三個旋鈕，使水準(zhǔn)儀的氣泡居中，使底座（下盤）水平。（4）測出的上、下圓盤相鄰兩個懸孔間的距離a和b，然后算出懸孔到中心的距離r和r。r=a/V3,r=b/V3（5）用米尺測出兩圓盤之間的垂直距離ho。（6）測量空盤繞中心軸oo'轉(zhuǎn)動的運動周期to:輕輕轉(zhuǎn)動上盤（上盤上有小轉(zhuǎn)動桿），帶動下盤轉(zhuǎn)動，這樣可以避免三線擺在做扭動時發(fā)生晃動。注意扭擺的轉(zhuǎn)角控制在5°以內(nèi)。用累積放大法測出扭擺運動的周期（計

31、時器設(shè)定n=50個周期）。（7）測量待測物體與下盤共同轉(zhuǎn)動的周期t1:將待測圓環(huán)置于下圓盤上，注意使兩者中心重合，按上面的方法測出它們一起扭擺運動的周期t1。（8）用天平測量、記錄各剛體的質(zhì)量（下圓盤質(zhì)量在其表面上已有標(biāo)注，單位為克）。三、實驗數(shù)據(jù)記錄:表1有關(guān)長度測量的記錄表圖片已關(guān)閉顯示，點此查看下盤質(zhì)量mo=，待測木板的質(zhì)量m=，兩圓盤的垂直距離ho=，根據(jù)式計算出表2累積法測周期的數(shù)據(jù)記錄表圖片已關(guān)閉顯示，點此查看根據(jù)式計算出待測薄木板繞中心軸oo'的轉(zhuǎn)動慣量i。i=i1i0-=(t12(mO+m)-t02m0)grr/(4n2h0)i=。四、誤差來源分析及改進(jìn)：米尺及游標(biāo)卡尺

32、的讀數(shù)誤差；用累積放大法測周期時，未等擺動平穩(wěn)時便開始測量；擺動角度過大；三線擺中，下軸未能保持平行。改進(jìn)：控制下轉(zhuǎn)盤扭擺角度于5°內(nèi)；方案二：三線擺法2：一、實驗原理：左圖是三線擺實驗裝置的示意圖。上、下圓盤均處于水平，懸掛在橫梁上。三個對稱分布的等長懸線將兩圓盤相連。上圓盤固定，下圓盤可繞中心軸o'o作扭擺運動。下圓盤轉(zhuǎn)動角很小，且略去空氣阻力時，扭擺的運動可以近似的看作簡諧運動。根據(jù)能量守恒定律或剛體的轉(zhuǎn)動定律均可以導(dǎo)出物體繞中心軸o'o的轉(zhuǎn)動慣量。i0=t02(m0grr)/(4n2h0).其中m0為下盤的質(zhì)量：r、r分別為上下懸點離各自圓盤中心的距離；h0為

33、平衡時上下盤間的垂直距離；to為下盤作簡諧運動的周期，g為重力加速度(在廣州地區(qū)g=s2)。將下圓盤換成薄木板時，測量數(shù)據(jù)，跟據(jù)式計算即可得到木板的轉(zhuǎn)動慣量。二、實驗步驟：(1) 根據(jù)方案一得出的圓盤的質(zhì)心，以該質(zhì)心為圓心以r為半徑畫一圓，將該圓三等分，在圓周上取得x、y、z三點，且將大頭針釘在該點上，再講該三根大頭針扭曲直至能用細(xì)線將該木板平行掛起為止。2)將三線擺儀器的下圓盤拆卸下來，再將薄木板通過細(xì)線掛在三線擺儀器的上圓盤上，將水準(zhǔn)儀放在薄木板上，調(diào)節(jié)三條線的線長，直至該薄木板水平。(2) 測出的上圓盤相鄰兩個懸孔間的距離a，然后算出懸孔到中心的距離r。r=a/V3(r能由方案一測出的數(shù)

34、據(jù)直接得出)(3) 用米尺測出圓盤和薄木板之間的垂直距離hl。(4) 輕微轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)盤，使其轉(zhuǎn)動角度小于或等于5，用累積放大法測出扭擺運動的周期(計時器設(shè)定n=50個周期)。記錄并整理數(shù)據(jù)。三、實驗數(shù)據(jù)記錄：由方案一的測量結(jié)果，可以獲得以下數(shù)據(jù)：薄木板質(zhì)量m=，下圓盤和薄木板間的垂直距離hl,。圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看圖片已關(guān)閉顯示，點此查看3.2h0)i2。四、誤差來源分析及改進(jìn)：(1) 米尺及游標(biāo)卡尺的讀數(shù)誤差；(2) 待測物體質(zhì)量測量時產(chǎn)生誤差；(3) 擺動角度過大；(4) 由于木板質(zhì)量過輕，不能將懸掛木板的線拉直。改進(jìn)：控制擺動角度于5°之內(nèi)；懸掛木板的線

35、盡可能用細(xì)軟線。方案三：復(fù)擺法：四、實驗原理：一個可繞固定軸擺動的剛體稱為復(fù)擺。剛體的質(zhì)心為c,對過o點的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為j,o、c兩點間距離的距離為hod2j2mgshin據(jù)轉(zhuǎn)動定律，得dtd2圖片已關(guān)閉顯示，點此查看j2mgh若較小時dt2令mghjd22圖片已關(guān)閉顯示，點此查看02則dt有t22t2j2mgh4可得剛體繞過點o且垂直于薄木板轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量又由轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理有：質(zhì)量為m的物體繞過質(zhì)心的且垂直于薄木板的軸的轉(zhuǎn)動慣量為ic,當(dāng)轉(zhuǎn)軸平行移動距離x時，則此物體對新軸ab的轉(zhuǎn)動慣量為i=ic+mx2。于是根據(jù)轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理有,過薄木板質(zhì)心的轉(zhuǎn)軸的轉(zhuǎn)動慣量為ic=i-mx2二

36、、實驗步驟：(1) 打開電源dh4601轉(zhuǎn)動慣量測試儀，將程序周期數(shù)設(shè)為n=50.(2) 在待測薄木板上側(cè)面釘一大頭針(dh4601轉(zhuǎn)動慣量測試儀測周期用)，拿一長木板，在木板上釘一細(xì)釘，將薄木板通過細(xì)釘懸掛于長木板上，記該點為點b,記該木板的質(zhì)心的為a點。(3) 將薄木板向上拉開a角，松開手，讓薄木板以該細(xì)釘為轉(zhuǎn)軸做扭擺運動。(4) 待其擺動較為稍穩(wěn)定時，用dh4601轉(zhuǎn)動慣量測試儀測量該薄木板擺動50個周期所用的時間，并記錄下來。(5) 重復(fù)步驟(3)、(4)5次，并將實驗數(shù)據(jù)記錄在下表4中。取其平均值。(6) 用游標(biāo)卡尺測量ab兩點間的距離，記為h。三、數(shù)據(jù)記錄與計算：圖片已關(guān)閉顯示，點

37、此查看由方案一已測出薄木板質(zhì)量m,根據(jù)式計算出該薄木板質(zhì)心所在軸的轉(zhuǎn)動慣量為io=。由式有：ia=ib-mh23四、誤差來源分析及改進(jìn)：（1）米尺及游標(biāo)卡尺的讀數(shù)誤差；（2）薄木板擺動過程中，與長木板的摩擦過大。改進(jìn)：減少薄木板與長木板的接觸面積，如將懸掛薄木板的大頭釘釘在長木板的側(cè)面，減少摩擦。（四）注意事項：（1）在使用三線擺法測待測物體的轉(zhuǎn)動慣量時，底盤必須保持平衡。（2）在使用方案（一）、（二）時要注意待測物體與三線擺儀器的中心軸oo'重合。（3）三線擺法測量時，底盤的扭轉(zhuǎn)角度不宜過大，最好保持在5°。（4）在三個測量方案里，都必須等到擺動平穩(wěn)時才開始用累積放大法測其

38、周期，這樣能夠減小誤差。（5）dh4601轉(zhuǎn)動慣量測試儀的光電感應(yīng)的感應(yīng)端必須擺在擺動角的中間附近位置，確保轉(zhuǎn)動一個周期能夠兩次掃過該感應(yīng)端。（五）對該次實驗的評價：篇七：實驗二扭擺法測物體的轉(zhuǎn)動慣量（bipt標(biāo)準(zhǔn)實驗報告）實驗二用扭擺法測定物體的轉(zhuǎn)動慣量（標(biāo)準(zhǔn)實驗報告制作：bipt）【實驗?zāi)康摹?、測定幾種不同形狀物體的轉(zhuǎn)動慣量和彈簧的扭轉(zhuǎn)常數(shù)，并與理論值進(jìn)行比較。2、驗證轉(zhuǎn)動慣量平行軸定理?！緝x器用具】扭擺、轉(zhuǎn)動慣量測試儀、實心塑料圓柱體、空心金屬圓筒、木球、金屬桿、金屬圓柱滑塊?！緦嶒炘怼颗[的結(jié)構(gòu)如圖所示，將物體在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)過一角度后，在彈簧的恢復(fù)力矩作用下，物體就開始繞垂直軸作往返扭轉(zhuǎn)運動。根據(jù)胡克定律，彈簧受扭轉(zhuǎn)而產(chǎn)生的恢復(fù)力矩m與所轉(zhuǎn)過的角度成正比，即m=k根據(jù)轉(zhuǎn)動定律：m=j得2m（）jd2kk令，由式（）、（）得：22jjdt上述方程表示扭擺運動具有角簡諧振動的特性，此方程的解為：acos（t）圖此諧振動的周期為：t22j（）或kt2jk（）24由（）或（）式可知，只要實驗測得物體扭擺的擺動周期，并在j和k中任何一個量已知時即可計算出另一個量