实验
报告
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实验报告 院系：工院13系07级 姓名：龙林爽 日期：2008-10-10 学号：PB07013075 实验题目：测量刚体的转动惯量 实验目的：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理。 实验内容： 一、所用仪器的量程、精度 游标卡尺： 最小精度 0.02mm 量程30cm 秒表： 最小精度 0.01s 直尺： 最小刻度1mm 估读0.1mm 量程60cm 二、用水平仪分别放到上下盘面，调节上下盘面，使其水平 三、测量仪器常数，结果如下： 1、下盘有效半径 已知三线组成等边三角形边长为a=173.58mm，由几何关系得， 2、用游标卡尺测量上盘直径 误差
分析
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3、用米尺测量上下盘垂直距离 误差分析 写出最终结果X=x+ U P=0.95 4、下盘质量 直接读数得： 四、测量下圆盘的转动惯量 ，并计算不确定度 1、测量周期 稳定下盘，将上盘转动一小于10度的小角度后，放开下盘，待转动稳定后，测量50个周期。 误差分析 2、计算圆盘的转动惯量 由公式 （g取9.7947）得： 误差分析 偏小！ g也具有不确定度,计算时应加上。 五、测量圆环的转动惯量 1、测量圆环的内外径 2、测量转动周期 3、计算转动惯量 由公式得： 4、相对误差 由公式计算理论值得： 相对误差为 保留两位有效数字。 六、验证平行轴定理 将质量和形状尺寸相同的两金属圆柱重叠起来放在下圆盘上，注意使质心与下圆盘的质心重合。测量转动轴通过圆柱质心时，系统的转动惯量 ，然后将两圆柱对称地置于下圆盘中心的两侧。测量此时系统的转动惯量 1、测量 2、通过公式理论计算 d=2cm时 d=4cm时 d=6cm时 d=8cm时 3、改变圆柱质心到中心转轴的距离d，测量 d=2cm时 d=4cm时 d=6cm时 d=8cm时 4、绘制 曲线 d（cm） 2 4 6 8 （ ） 4 16 36 64 理论值 2.326 7.126 15.12 26.32 测量值 2.385 7.239 15.32 26.90 绘制曲线 得： 由图象得： =0时， 与理论计算值比较，得下表： d（cm） 0 2 4 6 8 （ ） 0 4 16 36 64 理论值 0.7258 2.326 7.126 15.12 26.32 测量值 0.7057 2.385 7.239 15.32 26.90 偏差（%） 2.77 2.54 1.58 1.32 2.20 从而验证了平行轴定理 思考题 加上待测物体后，三线摆的周期是否一定比空盘的周期大？为什么？ 答：不一定比空盘的时候大。 由公式 得: 可见，周期T的大小并不仅仅与质量有关，它还与物体的转动惯量这一固有属性有关，当 时，加上物体后的周期就会比空盘时要小。
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