转动惯量的测量实验报告数据处理.docx

转动惯量的测量实验报告数据处理篇一：用扭摆法测定转动惯量实验数据处理实例 转动惯量实验数据处理实例 〔数据记录与处理〕 1、 测量扭转常数和载物金属盘转动惯量 表1 测量塑料圆柱的直径D数据 次数 1 99.96 2 99.98 3 99.98 4 99.98 5 99.96 平均值 99.97 S/mm 0.05 u/mm 0.01 σ/mm 0.05 D/mm 表2 测量载物金属盘与塑料圆柱的质量和摆动周期数据 李春雷 郑云婌 刚体转动惯量的测定实验报告 【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.用扭摆测定弹簧的扭转常数k和几种不同形状的物体的转动惯量，并与理论值进行比较 3.验证转动定理和平行轴定理 【实验仪器】 ? k ,忽略轴承的磨擦阻力矩，由 式中，a为谐振动的角振幅，φ为初相位角，ω为角速度，此谐振动的周期为 t? 2? ? ?2? i （5） k 由（5）可知，只要实验测得物体扭摆的摆动周期，并在i和k中任何一个量已知时即可计算 出另一个量 本实验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，再算出本仪器弹簧的k值。

若要测定其它形状物体的转动惯量，只需将待测物体安放在本仪器顶部的各种夹具上，测定其摆动周期，由公式（3）即可算出该物体绕转动轴的转动惯量 2.弹簧的扭转系数 实验中用一个几何形状规则的物体（塑料圆柱体），它的转动惯量可以根据它的质量和集合尺寸用理论公式直接计算得到，再由实验数据算出本一起弹簧的k值方法如下： （1）测载物盘摆动周期t0，由（5）式得其转动惯量为： （2）塑料圆柱放在载物盘上，测出摆动周期t1，由（5）式其总惯量为： （3）塑料圆柱的转动惯量理论值为 则由得： 3. 测任意物体的转动惯量 若要测定其它形状物体的转动惯量，只需将待测物体安放在本仪器顶部的各种夹具上，测其摆动周期，即可算出该物体绕转动轴的转动惯量 待测物体的转动惯量为4．转动惯量的平行轴定理 理论分析证明，若质量为m的物体绕通过质心轴的转动惯量为io时，当转轴平行移动距离x时，则此物体对新轴线的转动惯量变为 i=ic＋mx2(6) 称为转动惯量的平行轴定理 【实验步骤】 测定弹簧的扭转系数k及各种物体的转动惯量 （1） 用游标卡尺分别测定各物体的外形尺寸（各量重复测定六次），用天平测出相应 质量 （2）调整扭摆基地脚螺丝，是水平仪的气泡位于中心。

（3）将金属载物盘卡紧在扭摆垂直轴上，调节它使之静止时正对传感器给一个力矩，测出摆动周期t0 （4）将塑料圆柱体垂直放在载物盘上，测出摆动周期t1 （5）用金属圆筒代替塑料圆柱体，测出摆动周期t2 2．验证平行轴定理 （1）取下载物盘，将金属细杆及夹具卡紧在扭摆垂直轴上（金属细杆中心必须与转轴重合），测定摆动周期t3 （2）将滑块对称放置在细杆两边的凹槽内，此时滑块质心离转轴的距离分别为5.00，10.00，15.00，20.00，25.00厘米，测定摆动周期t此时由于周期较长，可将摆动次数减少 【数据记录及处理】 设周期的误差限为△，其标准差s=，（k为与该未定系差分量的可能分布有关的常数），故：s周期= =0.000058，s卡尺==0.00115 s天平==0.5773 。