轉動慣量是表征剛體轉動特性的物理量，是剛體轉動慣性大小的量度，它與剛體質量的大小、轉軸的位置和質量對于轉軸的分布等有關。

對于形狀簡單的剛體，可以通過數學方法計算出它繞特定轉軸的轉動慣量。但對于形狀復雜的剛體，用數學方法計算它的轉動慣量就非常困難，有時甚至不可能，所以常用實驗方法測定。因此，學會測定剛體轉動慣量的方法，具有實用意義。引言

實驗目的實驗原理及儀器實驗內容數據處理思考題注意事項目錄實驗目的1、了解轉動慣量的定義和性質。2、掌握用三線擺測量圓盤和圓環繞中心對稱軸的轉動慣量。3、驗證轉動慣量的平行軸定理。實驗原理及儀器以初始靜止平衡狀態為重力勢能零點，當下圓盤繞軸扭轉最大角位移為時，圓盤重心位置升高。此時有重力勢能當下圓盤重新回到平衡位置，重心降到最低點，此時有最大角速度，重力勢能被全部轉化為動能，有根據機械能守恒，則有實驗原理及儀器角速度為由于扭轉角很小，擺動可以看作是簡諧振動，則圓盤的角位移與時間的關系是則經過平衡位置時的最大角速度為實驗原理及儀器如圖，有實驗原理及儀器由式（1）、（2）、（3），可得實驗原理及儀器下圓盤對中心轉軸的轉動慣量為下圓盤加圓環對中心轉軸的轉動慣量為圓環對中心轉軸的轉動慣量為實驗原理及儀器距離中心為x的2個對稱小圓柱加圓盤對中心轉軸的轉動慣量為根據平行軸定理，距離中心為x的2個對稱小圓柱對中心轉軸的轉動慣量為由式（7）、（8），可得實驗原理及儀器由式（9），可以看出和之間存在線性關系。因此，我們可以通過驗證這種線性關系是否存在，來驗證平行軸定理是否成立。引入參數實驗原理及儀器三線擺水準儀實驗原理及儀器光電門數顯計時計數毫秒儀實驗原理及儀器小圓柱圓環實驗原理及儀器游標卡尺量刃固定螺絲量尺量爪主尺游標實驗原理及儀器游標卡尺讀數=主尺讀數+游標讀數實驗原理及儀器實驗原理及儀器1、三線擺調節實驗內容2、轉動慣量的測定實驗內容

1、上圓盤水平調節。將水準儀置于上圓盤上靠近中心位置，調整底座上的三個水平調節螺絲，使上圓盤處于水平狀態。懸線調節螺絲底座水平調節螺絲一、三線擺調節

2、下圓盤水平調節。調整懸線長度，使下圓盤處于水平狀態。水準儀實驗內容（1）首先使下圓盤靜止，然后輕輕扭動上圓盤，帶動下圓盤擺動。注意使擺動角度小于5度，不允許錐形擺。（2）觀察擺動狀態，調節光電門位置，使下圓盤側面上的擋光金屬桿每次都經過光電門并且擋光。擋光金屬桿光電門光電門底座

3、光電門調節。實驗內容

1、數顯計時計數毫秒儀的調節。通過功能鍵，使其處在周期測量狀態，周期數調節為20個。二、轉動慣量的測定

2、下圓盤轉動慣量的測定。下圓盤上不放置其他物體，按要求使下圓盤擺動，記錄其周期，一共5次。功能鍵復位鍵置數鍵實驗內容

3、圓環轉動慣量的測定。將圓環放置在下圓盤上，并且使圓環圓心與下圓盤圓心重合。按要求使下圓盤擺動，記錄其周期，一共5次。

4、平行軸定理的測定。將小圓柱放置在下圓盤上。按要求使小加圓環擺動，記錄小圓柱中心到下圓盤圓心的距離以及相應的周期；然后改變不同距離，一共測量6次。1.三線擺測量中的基本實驗數據與處理實驗數據和處理下圓盤理論轉動慣量圓環理論轉動慣量2.累積法測量周期的數據與處理實驗數據和處理下圓盤的轉動慣量測量值圓環的轉動慣量測量值相對誤差相對誤差3.驗證平行軸定理實驗數據和處理注意：x為小圓柱中心到下圓盤圓心的距離。計算實驗數據和處理思考題1、用三線扭擺測定物體的轉動慣量時，為什么要求懸盤水平，且擺角要小？2、測圓環的轉動慣量時，把圓環放在是盤的同心位置上。若轉軸放偏了，測出的結果是偏大還是偏小？為什么？注意事項1.實驗過程中，要保持上、下圓盤始終都處在水平狀態。2.要通過上圓盤帶動下圓盤擺動，以保證下圓盤圍繞過圓心且垂直于圓盤平面的轉軸擺動。圓盤擺動幅度不超過