1、研究刚体转动定律 刚体的平衡轴定理一：实验目的1：了解转动惯量的物理意义2：掌握测定刚体的转动惯量的方法3：学习用曲线改直的处理方法，最小二乘法，验证刚体的转动定律和平衡轴定理4：观察分析缸体转动惯量的大小与刚体总质量，质量分布的关系二：实验原理 刚体转动惯量是反映刚体转动惯量大小的物理量，它与刚体的质量及质量对轴的分布有关。对于几何形状规则，质量分布均匀的物体，可以计算出转动惯量。但对于几何形状不规则的物体，以及质量分布不均匀的物体，只能用实验方法法来测定。三：实验方法先将 JM-3 智能转动惯量实验仪的转动惯量仪和电脑毫秒计用信号线连接起来，再将砝码挂钩挂在线的一端。线的另一端打个结，将打
2、结的一端塞入塔伦的狭缝中，将线全部绕在塔轮上。然后放开砝码让其自由落下，当砝码落地时线的另一端自动从塔轮的狭缝中脱出。转动惯量仪在转动过程中，电脑毫秒计会自动记录下每转过 弧度时的次数和时间，而且还能计算出角加速度的值。由于砝码落地之前，转动仪受外力矩的作用角加速度为正值，而砝码落地之后转动仪在摩擦力矩的作用下角加速度为负值，由于从正角加速度转变到负角加速度，中间计算方法也有个转换过程。为此，电脑毫秒计中间隔有 5 次 PASS。四：实验数据0.050 0.060 0.070 0.080 0.090 0.1001.097 1.327 1.561 1.837 2.069 2.3621.085 1
3、.321 1.552 1.820 2.063 2.3371.077 1.314 1.540 1.803 2.029 2.3171.038 1.294 1.532 1.791 1.915 2.2590.950 1.224 1.525 1.778 1.757 2.115平均角加速度 1.0494 1.296 1.542 1.8058 1.9666 2.278最小二乘法求相关系数平均质量=0.075g 平均角加速度=1.6563平衡轴定理砝码质量：m=0.05kg 绕线轮半径：r=0.02m 铝块的质量 m=0.17kg 铝块到中心轴的距离 x=0.05m 两铝块之间的距离 d=0.025m转动体系 角加速度 1 角加速度 2 J1 测量值 J2 理论值1 1.270 -0.3462 1.330 -1.827
