1、關于剛體轉動慣量的測定及思考題第一張，PPT共十九頁，創作于2022年6月前言轉動慣量是描述剛體轉動慣性大小的物理量，是研究剛體轉動規律的重要參量之一。 它取決于剛體的總質量、形狀、質量分布（即質心相對位置）及轉軸相對位置。 對于質量分布均勻、具有規則幾何形狀的剛體，可以通過數學方法計算出它繞給定轉動軸的轉動慣量。 對于質量分布不均勻、沒有規則幾何形狀的剛體，常用實驗的方法來測定其轉動慣量。 第二張，PPT共十九頁，創作于2022年6月前 言定軸ridmi第三張，PPT共十九頁，創作于2022年6月轉軸通過中心與環面垂直R內R外第四張，PPT共十九頁，創作于2022年6月定軸轉動慣量滿足平行軸

2、定理LJ1J2M/2M/2J2 = J1 + M L2固定轉軸轉軸轉軸Z 剛體對任意軸的轉動慣量等于它對過質心的平行軸轉動慣量加上剛體的質量與兩軸垂直距離平方的乘積。 第五張，PPT共十九頁，創作于2022年6月實驗目的學習使用剛體轉動實驗儀，測定規則物體的轉動慣量。驗證平行軸定理。J1MM固定轉軸J2 - J1 = 2M d2dJ2第六張，PPT共十九頁，創作于2022年6月實驗儀器剛體轉動實驗儀待測剛體（鋁環和鋼柱）電子毫秒計電子計算器第七張，PPT共十九頁，創作于2022年6月 假設空載，承物臺在繩子的拉力和系統摩擦力綜合作用下轉動，轉動慣量為J，繩子拉力作用力矩為M ，摩擦力矩為M，轉

3、動角加速度為則 FFr砝碼落地前砝碼落地后第八張，PPT共十九頁，創作于2022年6月設定在同一運動過程中，記錄兩個不同時刻的運動參數，時間分別為t1和t2， t1和t2選擇不同的擋光置數N1和N2，則第九張，PPT共十九頁，創作于2022年6月同理，當承物臺僅在摩擦力作用下轉動時，轉動的角加速度為 第十張，PPT共十九頁，創作于2022年6月測量承物體臺轉動慣量J，需知轉動角加速度 和測量角加速度只需測量時間t1和t2實驗原理第十一張，PPT共十九頁，創作于2022年6月實驗內容及操作要點測量鋁環的轉動慣量并與理論值相比較 均勻繞線在第三個轉輪（力臂等于轉輪半徑r2.5cm） 調節承物臺和滑

4、輪位置保證繞線水平并徑向垂直 調節承物臺和滑輪間距保證砝碼脫落時刻N7 J鋁環J總J承物臺第十二張，PPT共十九頁，創作于2022年6月數據記錄鋁環質量M=？/g，砝碼質量（含鉤盤）m40/g，重力加速度g979.4cm/s2，r2.5cm，N1=3，N2=7 轉動系統 M作用下 M作用下 次數 t1（s） t2（s） （s-2） t1（s） t2（s） （s-2） 承物臺J0123平均全系統J123平均第十三張，PPT共十九頁，創作于2022年6月驗證平行軸定理 J2 -J1=2Md2 鋼柱初始位置為22 ，最終位置13或13孔 鋼柱系統22孔轉動慣量J1， 13或13孔轉動慣量J2 最終體

5、系質心偏離中心轉軸距離為小孔間距d（2.5cm）實驗內容及操作要點123123第十四張，PPT共十九頁，創作于2022年6月數據處理 轉動系統 M作用下 M作用下 次數 t1（s） t2（s） （s-2） t1（s） t2（s） （s-2） 2 2J1123平均1 3或13J2123平均一個鋼柱質量M=188/g，砝碼質量（含鉤盤） m40/g，兩相鄰小孔間距d2.5cm，2Md2= ? ，N1=3，N2=7第十五張，PPT共十九頁，創作于2022年6月注意事項數據處理中注意最終計算結果有效數字與測量數據中有效數字位數最少的對齊相對百分比誤差小數點后保留一到兩位注明各物理量的單位。第十六張，P

6、PT共十九頁，創作于2022年6月思考題1. 本實驗中忽略了滑輪的質量與摩擦力矩，由此使測量結果相對于理論值偏大還是偏小？試給予一定深度的分析討論。2. 本實驗中，為測量u ，實作時能否采用另一方案，即：待轉動系統停止后用手動的方法使系統轉動，由此測得t1 和t2?試給予分析討論。 3. 試在本實驗基礎上運用作圖法(或用最小二乘法)求解鋁環繞中心軸的轉動慣量。若重物質量一定，能否利用轉動半徑rt的關系設計一個測量轉動慣量的實驗方案？ 4. 試簡述扭擺法或復擺法測量轉動慣量的原理思路。第十七張，PPT共十九頁，創作于2022年6月思考題5. 有同學從有砝碼作用到砝碼落地后的同一次運動中取N1=03、 N2=07, 和N1=11(設砝碼落地時刻對應于第十次脈沖)、 N2=15來計算tu1和tu2，你認為正確嗎，為什么？第十八張，PPT共十九頁，創作于2022年6月弦駐波與線脹系數測量思考題1. 試指出并解釋本實驗中低頻信號發生器的輸出頻率與音叉固有頻率間的關系。2. 試導出線脹系數相對不確定度的表式。3.