1、 剛體轉動慣量的測定 剛體轉動慣量的測定實驗目的學會用扭擺測定彈簧的扭轉常數和幾種不同形狀物體的轉動慣量；驗證轉動慣量平行軸定理；用三線擺測定圓盤和圓環的轉動慣量；學會長度量的測量和時間量的測量。實驗目的學會用扭擺測定彈簧的扭轉常數和幾種不同形狀物體的轉動 轉動慣量是剛體轉動時慣性大小的量度，它與剛體的質量、轉軸的位置及剛體相對于轉軸的質量分布有關。本實驗使物體作扭轉擺動，測定擺動周期和其它參數，從而計算出剛體的轉動慣量。 實驗原理 轉動慣量是剛體轉動時慣性大小的量度，它與剛體的質1.扭擺構造 垂直軸裝螺旋彈簧，以產生恢復力矩。水準儀調整系統水平。1.扭擺構造轉動慣量測量公式物體轉一角度，彈簧

2、受扭轉產生恢復力矩 M。 轉動定律簡諧振動方程 根據胡克定律令轉動慣量測量公式物體轉一角度，彈簧受扭轉產生恢復力矩 M。簡諧振動的周期轉動慣量測量公式 K值的確定圓柱體m1D簡諧振動的周期轉動慣量測量公式 K值的確定圓柱體m1D圓柱載物盤扭轉周期載物盤扭轉周期轉動慣量的平行軸定理圓柱載物盤載物盤轉動慣量的平行軸定理2.三線擺2.三線擺圓盤圓環圓盤圓環圓盤圓環圓盤實驗內容扭擺1.調整扭擺底座的底角螺絲，使水準儀的氣泡居中。實驗內容扭擺1.調整扭擺底座的底角螺絲，使水準儀的氣泡居中。2.裝載物盤，調整光電探頭位置，使載物盤的擋光桿處于缺口中央（不要接觸）。用數字毫秒計測擺動周期T0 。2.裝載物盤

3、，調整光電探頭位置，使載物盤的擋光桿處于缺口中央3.測出塑料圓柱、金屬圓筒及實心球擺動周期T1、T2 、T3，計算轉動慣量，以及與理論值的百分差。4.滑塊對稱地放置在細桿兩邊的凹槽內（滑塊質心離轉軸的距離分別為5.00cm 、25.00cm），測定細桿的擺動周期，計算轉動慣量，驗證平行軸定理。3.測出塑料圓柱、金屬圓筒及實心球擺動周期T1、T2 、T35.用卡尺測出塑料圓柱體的外徑, 金屬圓筒的內、外徑(各測量三次)；用直尺測出金屬細長桿的長度(測量一次)。6.記錄實心球的直徑, 塑料圓柱體、金屬圓筒和實心球的質量（見實驗室提供的數據表）。5.用卡尺測出塑料圓柱體的外徑, 金屬圓筒的內、外徑(

4、各測量三線擺1.將水準儀分別放在A、B二盤上，分別調節支架底角螺絲和三根懸線長度，使A、B兩盤皆水平。2.分別沿三根懸線位置，用直尺測A、B二盤之間的垂直距離H0 ，然后取平均值。調節懸線長度，要先按住螺絲A，再松開螺絲B，然后再旋轉螺絲A調節懸線長度，待B盤水平后，再將螺絲B擰緊。AB三線擺1.將水準儀分別放在A、B二盤上，分別調節支架底角螺絲3. 使B盤靜止，稍轉A盤，帶動B盤小角（5o）轉動。用秒表測量50周期的時間，共測三次，由此得到扭動周期T0 。4. 將圓環同心地放在圓盤B上，仿步驟2測A、B二盤之間的垂直距離H1 ，然后取平均值。5. 仿步驟3測扭動周期T。6. 記下圓環、圓盤的

5、質量，以及實驗室給出的必要數據。3. 使B盤靜止，稍轉A盤，帶動B盤小角（5o）轉動。用秒長度測量米尺長度測量米尺游標卡尺主尺 游標 深度尺推動游標手輪 內徑量爪緊固螺絲外徑量爪主尺的分度值為1mm，10分度、20分度、50分度的游標，分度值分別為0.1mm、0.05mm和0.02mm。先讀主尺上（游標0刻線以前，不是邊緣）的整數部分。超過整數部分,再在游標上讀。仔細尋找游標與主尺上對的最齊的那條刻線是第幾條，若是第k條，那么游標的讀數就是*k。游標卡尺主尺 游標 深度尺推動游標手輪 內徑量爪緊固螺絲外徑此物體尺寸為：5.30.096=5.396 cm主尺讀數為5.3cm 游標上第48根刻度線

6、與主尺上一條線對齊。游標讀數為0.00248=0.096cm此物體尺寸為：5.30.096=5.396 cm主尺讀數時間的測量數字毫秒計時間的測量數字毫秒計按“功能”選扭擺，按“執行”開始記時，為10個周期時間，按“查詢”可知各次測量的周期值Ci及平均值CA。按“返回”，回最初狀態。按“復位”，清除全部數據。按“功能”選扭擺，按“執行”開始記時，為10個周期時間，按“停表計時或停止計時回零秒針，秒盤，轉一圈30秒，前30秒為黑數字，后30秒為紅數字，分度值為0.1秒分針、分盤，前半分鐘用白色，后半分鐘用紅色停表計時或停止計時回零秒針，秒盤，轉一圈30秒，前30秒為黑數據處理扭擺 計算扭擺的彈簧常數K； 將計算的各物體的轉動慣量和百分差添入表格。三線擺 圓盤和圓環的扭轉周期添入表格； 按所給公式計算圓盤和圓環的轉動慣量和百分差。數據處理注意事項扭擺松緊按住不動1. 安裝載物盤和塑料圓球時，應使物體的螺絲與垂直軸上的止動螺母對正，按住物體不動，順時針將止動螺母旋緊。 卸下物體時，按住物體不動，逆時針將止動螺母旋松。 塑料圓柱和鋼套放在載物盤上，要使底面與載物盤面全接觸，并將擋光桿擰緊。注意事項扭擺松緊按住不動1. 安裝載物盤和塑料圓球時，應使物2. 彈簧扭轉常數K不是固定常數，與擺動角度略有關系，本實驗擺動角度應在90o左右。2. 彈簧扭轉常數K