扭摆法测定物体的转动惯量

1、用三线摆法测定物体的转动惯量的示范报告竺江峰 2007 年 3 月 18 日一、教学目的：1、学会用三线摆测定物体圆环的转动惯量；2、学会用累积放大法测量周期运动的周期；4、学习运用表格法处理原始数据，进一步学习和巩固完整地表示测量结果；5、学会定量的分析误差和讨论实验结果。二、实验仪器：1FB210 型三线摆转动惯量测定仪2米尺、游标卡尺3物理天平三、实验原理 )(42010201 TmHgRrJ通过长度、质量和时间的测量，便可求出刚体绕某轴的转动惯量。四、实验内容1用三线摆测定圆环对通过其质心且垂直于环面轴的转动惯量。2用三线摆验证平行。

2、三线摆法测定刚体的转动惯量一、实验简介转动惯量是刚体转动时惯性的量度，其量值取决于物体的形状、质量、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。对于几何形状简单、质量分布均匀的刚体可以直接用公式计算出它相对于某一确定转轴的转动惯量。对于任意刚体的转动惯量，通常是用实验方法测定出来的。测定刚体转动惯量的方法很多，通常的有三线摆、扭摆、复摆等。本实验要求学生掌握用三线摆测定物体转动惯量的方法,并验证转动惯量的平行轴定。

3、用三线摆法测定物体的转动惯量-实验报告实验目的1、了解三线摆原理，并会用它测定圆盘、圆环绕对称轴的转动惯量；2、学会秒表、游标卡尺等测量工具的正确使用方法，掌握测周期的方法；3、加深对转动惯量概念的理解。4、验证转动惯量的平行轴定理5、研究物体的转动惯量与其质量、形状（密度均匀时）及转轴位置的关系实验器材三线摆、米尺、游标卡尺、天平、数字毫秒计、待测物、三线摆仪实验原理1、测悬盘绕中心轴转动时的转动惯量当三线摆下盘扭转振动，其转角 很小时，其扭动是一个简谐振动，其运动方程为：（1）tT02sin当摆离开平衡位置。

4、大学物理实验教案实验名称：三线摆法测定物体的转动惯量1 实验目的1）掌握水平调节与时间测量方法；2）掌握三线摆测定物体转动惯量的方法；3）掌握利用公式法测定物体的转动惯量。2 实验仪器三线摆装置 计数器 卡尺 米尺 水平器3 实验原理3.1 三线摆法测定物体的转动惯量机械能守恒定律： 201Imgh简谐振动： tTsin0tTdt2cos0通过平衡位置的瞬时角速度的大小为： T002；所以有：Imgh2120根据图 1 可以得到：122!BCBC2222 rRlABC从图 2 可以看到：根据余弦定律可得 01cos所以有： 0221221 cosRrlB整理后可得： 10210sin4)cos(CRrCRrhHB2；摆。

5、用三线摆法测定物体的转动惯量,实验目的,1.学会用三线摆法测定转动惯量 2.学会用累积放大法测量周期运动的周期,三线摆类似单摆：是摆的一种。（扭摆、复摆）,累积放大法：通过测多个周期求一个周期,实验仪器,1FB210型（单支架）三线摆转动惯量实验仪。 2FB213A型数显计时计数毫秒仪。 3米尺、游标卡尺,上圆盘,吊线,立柱,下圆盘,光电门,底座,仪器水平 调整螺丝,转动手柄,圆盘水平仪,吊线调节螺丝,吊线固定螺丝,仪器水平仪,实验原理,转动惯量是刚体转动惯性的量度（类似：质量是物体惯性的量度）,物体对某轴的转动惯量越大，则绕该轴转动时。

6、用三线摆法测定物体的转动惯量-实验报告实验目的1、了解三线摆原理，并会用它测定圆盘、圆环绕对称轴的转动惯量；2、学会秒表、游标卡尺等测量工具的正确使用方法，掌握测周期的方法；3、加深对转动惯量概念的理解。4、验证转动惯量的平行轴定理5、研究物体的转动惯量与其质量、形状（密度均匀时）及转轴位置的关系实验器材三线摆、米尺、游标卡尺、天平、数字毫秒计、待测物、三线摆仪实验原理1、测悬盘绕中心轴转动时的转动惯量当三线摆下盘扭转振动，其转角 很小时，其扭动是一个简谐振动，其运动方程为：（1）tT02sin当摆离开平衡位置。

7、实验二 扭摆法测物体的转动惯量实验二 扭摆法测物体的转动惯量转动惯量是刚体转动惯性大小的量度，是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量的大小除与物体质量有关外，还与转轴的位置和质量分布（即形状、大小和密度）有关。如果刚体形状简单，且质量分布均匀，可直接计算出它绕特定轴的转动惯量。但在工程实践中，我们常碰到大量形状复杂，且质量分布不均匀刚体，理论计算将极为复杂，通常采用实验方法来测定。转动惯量的测量，一般都是使刚体以一定的形式运动。通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量之间的关系，进行转换测量。本实验使。

8、实验二 材料的切变模量与刚体转动惯量的测定（扭摆法）【实验目的】本实验通过用扭摆法测量钢丝及铜丝材料的切变模量，了解测量材料切变模量的基本方法，进一步掌握基本长度量和时间测量仪器的正确使用方法，同时还可以用扭摆法测量各种形状刚体绕同一轴转动的转动惯量以及同一刚体绕不同轴转动的转动惯量，加深对转动惯量的概念及对垂直轴定理和平行轴定理的理解。【仪器和用具】1、切变模量与转动惯量实验仪2、仪器使用方法（1）取下仪器上端夹头，并把它拧松，将钢丝一端插入夹头孔中，然后把夹头拧紧，再把夹头放回横梁上。用同样的方。

9、扭摆法测物体的转动惯量实验报告一，实验目的1，测定弹簧的扭转常数,2，用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量，并与理论值进行比较,3，验证转动惯量平行轴定理二，实验仪器扭摆，塑料圆柱体，金属空心圆筒，实心球体，金属细长杆（两个滑块可在上面自由移动），数字式定数计时器，数字式电子秤三，实验原理将物体在水平面内转过一角度 后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。根据虎克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩 与所转过的角度 成正比，即 M， 式中， 为弹簧的扭转常数；KM根据转动定律， ， 式中， 为物。

10、实验 2 扭摆法测定物体转动惯量转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度，是表明刚体特性的一个物理量。刚体转动惯量除了与物体质量有关外，还与转轴的位置和质量分布（即形状、大小和密度分布）有关。如果刚体形状简单，且质量分布均匀，可以直接计算出其绕特定转轴转动的转动惯量。对于形状复杂，质量分布不均匀的刚体，其转动惯量计算极为复杂，必须通常采用实验方法来测定，例如机械部件，电动机转子和枪炮的弹丸等。转动惯量的测定，一般都是使刚体以一定形式运动，通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系，进行转换测量，本实验。

11、实验 2-10 扭摆法测物体的转动惯量【引言】转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度，是表明刚体特性的一个物理量。刚体相对于某转轴的转动惯量，是组成刚体的各质元质量与它们各自到该转轴距离平方的乘积之和。刚体的转动惯量与以下因素有关：刚体的质量：各种形状刚体的转动惯量都与它自身的质量成正比；转轴的位置：并排的两个刚体的大小、形状和质量都相同，但转轴的位置不同，转动惯量也不同；质量的分布：质量一定、密度相同的刚体，质量分布不同（即刚体的形状不同）转动惯量也不同。如果刚体形状简单，且质量分布均匀，可以直接计算出。

12、扭摆法测定物体的转动惯量实验原理：1扭摆运动角简谐振动(1)此角谐振动的周期为 （2）式中， 为弹簧的扭转常数式中， 为物体绕转轴的转动惯量。2弹簧的扭转系数 的测定： 实验中用一个几何形状规则的物体，它的转动惯量可以根据它的质量和几何尺寸用理论公式直接计算得到，再由实验数据算出本仪器弹簧的 值。方法如下： （1）测载物盘摆动周期 ，由（2）式其转动惯量为（2）塑料圆柱体放在载物盘上，测出摆动周期 ，由（2）式其总转动惯量为（3）塑料圆柱体的转动惯量理论值为则由 ，得（周期我们采用多次测量求平均值来计算）3测任意物体。

13、1南昌大学物理实验报告学生姓名： 学号： 专业班级： 班级编号： 实验时间：第 周，星期 ， 时 分 座位号： 扭摆法测定物体转动惯量（说明：本模板仅供写实验报告参考使用，与实际实验并不完全相同，切勿照抄！）一、实验目的1、 测定扭摆弹簧的扭转常数 K。2、 测定几种不同形状物体的转动惯量，并与理论值进行比较。3、验证转动惯量平行轴定理。二、实验仪器（实验中实际用到的仪器）扭摆、转动惯量测试仪、实心塑料圆柱体、空心金属圆筒、木球、金属杆、金属圆柱滑块。三、实验原理扭摆的结构如图 2.1 所示，将物体在水平面内转过一角。

14、扭摆法测定物体的转动惯量一、实验目的1.测定扭摆的仪器常数（弹簧的扭转常数）K。2.测定熟料圆柱体、金属圆筒、木球与金属细长杆的转动惯量。3.验证转动惯量的平行轴定理。二、实验器材扭摆、转动惯量测试仪、金属圆筒、实心塑料圆柱体、木球、验证转动惯量平行轴定理用的金属细杆（杆上有两块可以自由移动的金属滑块） 、游标卡尺、米尺托盘天平。三、实验原理1.测量物体转动惯量的构思与原理将物体在水平面内转过以角度 后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。更具胡克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩 M 与所。

15、大学物理实验教案实验名称：扭摆法测定物体转动惯量 1 目的1）熟悉扭摆的构造、使用方法，以及转动惯量测试仪的使用方法；2）学会用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数，并通过理论公式推算出物体的转动惯量；3）验证转动惯量与距离平方的关系。2 仪器扭摆、转动惯量测试仪、游标卡尺、天平3 实验原理3.1 原理将物体在水平面内转过一定的角度，在扭摆的弹簧的恢复力矩作用下物体绕垂直轴作往返扭转运动。根据胡克定律有：M= - K （1）根据转动定律有：M= （2）令 2=K/I，忽略轴承的摩擦阻力矩，由（1） 、 （2）得： 2Id。

16、大学物理实验教案实验名称：扭摆法测定物体转动惯量1 目的1）熟悉扭摆的构造、使用方法，以及转动惯量测试仪的使用方法；2）学会用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数，并通过理论公式推算出物体的转动惯量；3）验证转动惯量与距离平方的关系。2 仪器扭摆、转动惯量测试仪、游标卡尺、天平3 实验原理3.1 原理将物体在水平面内转过一定的角度，在扭摆的弹簧的恢复力矩作用下物体绕垂直轴作往返扭转运动。根据胡克定律有：M= - K （1）根据转动定律有：M= （2）令 2=K/I，忽略轴承的摩擦阻力矩，由（1） 、 （2）得： 2Idt。

17、扭摆法测定物体转动惯量实验报告一、实验目的1 熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测试仪的使用；2 利用塑料圆柱体和扭摆测定不同形状物体的转动惯量 I 和扭摆弹簧的扭摆常数 K；3 验证转动惯量平行轴定理。二、实验原理1 不规则物体的转动惯量测量载物盘的摆动周期 T0，得到它的转动惯量： 204TKJ塑料圆柱体放在载物盘上测出摆动周期 T1，得到总的转动惯量： 20J塑料圆柱体的转动惯量为 210 248TKJmD即可得到 K，再将 K 代回第一式和第三式可以得到载物盘的转动惯量为 2100JT只需测得其它的摆动周期，即可算出该物体绕转动轴的转动惯量。

18、用扭摆法测定物体转动惯量（一）教学基本要求学会用扭摆法测量物体转动惯量的原理和方法。了解转动惯量的平行轴定理，理解“对称法”验证平行轴定理的实验思想，学会验证平行轴定理的实验方法。掌握定标测量思想方法。学会转动惯量测试仪的使用方法。学会测量时间的累积放大法。掌握不确定度的估算方法。（二）讲课提纲1实验简介转动惯量是表征转动物体惯性大小的物理量，是研究、设计、控制 转动物体运动规律的重要工程技术参数。如钟表摆轮、精密电表动圈的体形设计、枪炮的弹丸、电机的转子、机器零件、 导弹和卫星的发射等，都不能忽。

19、 扭摆法测定物体转动惯量实验报告一、实验目的1 熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测试仪的使用；2 利用塑料圆柱体和扭摆测定不同形状物体的转动惯量 I 和扭摆弹簧的扭摆常数 K；3 验证转动惯量平行轴定理。二、实验原理1 不规则物体的转动惯量测量载物盘的摆动周期 T0，得到它的转动惯量： 204TKJ塑料圆柱体放在载物盘上测出摆动周期 T1，得到总的转动惯量： 20J塑料圆柱体的转动惯量为 210 248TKJmD即可得到 K，再将 K 代回第一式和第三式可以得到载物盘的转动惯量为 2100JT只需测得其它的摆动周期，即可算出该物体绕转动轴的转动惯量。

20、物理实验报告一、【实验名称】扭摆法测定物体转动惯量二、【实验目的】1、 测定扭摆弹簧的扭转常数 K。2、 测定几种不同形状物体的转动惯量，并与理论值进行比较。3、改变滑块在金属细杆上的位置，验证转动惯量平行轴定理。三、【实验原理】扭摆的结构如图 2.1 所示，将物体在水平面内转过一角度 后，在弹簧的恢复力矩作用下，物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。根据胡克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩 M 与所转过的角度 成正比，即 M= K （2.1）根据转动定律：M=J 得（2.2）IM令 ，由式（2.1）、（2.2）得：IK2 22IKdt上述方程表示扭。