实验五 刚体转动的研究(教案)
刚体转动惯量实验的教案
大学物理实验教案（1）(1) 图为角简谐振动的圆频率。
其周期0T 为扭摆图1Ⅰ电子课件的授课形式：用液晶电视讲解Ⅱ黑板的板书设计：(2) 为角简谐振动的圆频率。
其周期0T 为扭摆图1实验报告的写法与要求实验报告是学生完成某一实验题目的实验总结，是学生展示自己的科学素养和实验技能、发表实验见解的学习性报告，实验报告是论文的前奏，有的实验报告本身就是一篇小论文，因此撰写实验报告是培养学生进行科学写作的有效形式之一。
根据物理实验教学的特点，并参照国家关于科技论文的有关标准和规范，建议在撰写物理实验报告时，应包括如下内容：1、实验题目：一般就是项目名称。
2、实验的说明：是实验目的和要求3、实验内容和原理：简要论述测量的科学依据，给出或者推导出测量的公式以及测量的原理图。
4、主要仪器设备：简要介绍测量对象和所使用的仪器设备，对于一些教学重点是实验仪器调整和使用的实验，要说明仪器的结构和工作原理。
5、实验步骤、操作方法与过程：这一部分要体现实验者通过科学测量获取实验数据的过程。
对于操作过程中遇到的问题和故障，以及为解决这些问题而采取的措施要做适当的阐述。
6、实验数据记录和处理：这一部分展现的是实验报告的基础性材料和实验追求的最终结果。
按实验报告的要求，数据一定要记录在根据需要设计的表格内，注意原始数据的记录一定用钢笔或者碳素笔。
列出直接测量量的两类不确定度并按照规范化的要求报道实验的最终结果。
不确定度计算、作图、有效数字运用要符合要求。
7、实验结果分析与讨论：实验报告上要有实验的分析讨论，这是培养分析能力的重要方面。
例如：（8）实验的原理、方法、仪器你感到掌握了没有？实验目的达到否？（9）实验误差的分析讨论，有哪些误差来源？哪些是主要的？哪些是次要的？系统误差表现在哪里？如何减少或消除？（10）改进实验的设想。
怎样改进测量方法或装置？实验步骤怎样安排更好？（11）观察到什么异常现象，如何解释。
遇到什么困难，如何克服。
刚体转动的研究(新)
实验五刚体转动的研究[目的]1.学习用恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理和方法；2.观测刚体的转动惯量随其质量、质量分布及转轴的不同而改变；3.验证平行轴定理。
[仪器]刚体转动惯量组合实验仪（HLD－ZDG－Ⅱ）、毫秒计、游标卡尺（0－150mm，0.02mm），物理天平（TW －1B）。
[原理]一、实验仪器介绍1、刚体转动惯量实验仪1．载物台；2．遮光细棒；3．光电门；4．塔轮；5．支架；6．底座调节螺钉；7．滑轮；8．砝码及砝码钩刚体转动惯量实验仪的主体由十字形承物台和塔轮构成。
塔轮带有5个不同半径的绕线轮（半径r分别为15,20,25,30,35mm共5挡），使轻质细线通过滑轮连着砝码钩；砝码钩上挂着不同数量的砝码，以改变转动体系的动力矩。
承物台呈十字形，它沿半径方向等距离地排有三个小孔，这些孔离中心的距离分别为45,60,75,90,105mm，小孔中可以安插小圆柱，以改变体系的转动惯量。
载物台下方连有两个细棒，它们载承物台一起转动，到达光电门处产生遮光并通过脉冲电路引起脉冲触发信号，从而便于计算遮光次数及某两次遮光之间的时间间隔，并最终由数字毫秒计显示出来。
2、毫秒计使用方法（1）、调节光电门在固定支架上的高度，使被测物体上的挡光杆能自由往返地通过光电门，再将光电门的信号输入线插入主机输入羰。
（2）开启主机电源，“次数”显示为10，“毫秒”显示为0，按“增”或“减”键，可增加或减少设定的测量次数。
（3）次数设定好之后，若按下“开始”键，即可进行周期及次数的测量。
此时“毫秒”显示数为周期的时间，“次数”显示数为周期的次数。
（4）测量次数至设定数后，“次数”停止于设定数，“毫秒”显示为零。
按下“停止”，再按下“查询”键后，再按“增”或“减”键，可查询各次测量到的数据。
若在实验中按下“停止”键，则实验停止，可用同样方法查询，获得已经测量到的数据。
（5）每次设定次数和开始测量之前，均要按“复位”键，使仪器处于初始状态。
动力学中的刚体转动教案
动力学中的刚体转动教案
本教案将介绍动力学中的刚体转动，包括刚体定轴转动的描述、转动定律和角动量等内容。
一、刚体定轴转动的描述
刚体定轴转动是指刚体上所有质元都绕同一直线做圆周运动，且刚体上各质元的角量（角位移、角速度、角加速度）相同，而各质元的线量（线位移、线速度、线加速度）大小与质元到转轴的距离成正比。
二、转动定律
转动定律是指在刚体定轴转动中，力矩是改变刚体转动状态的唯一原因。
力矩的方向垂直于转轴，并指向旋转方向。
对于一个质点在定轴上的运动，其角动量（L）等于其转动惯量（I）和角速度（ω）的乘积，即L=Iω。
当有多个质点绕同一转轴转动时，它们对转轴的角动量之和等于零。
三、角动量
角动量是指刚体绕固定轴转动的状态，其数值等于刚体对固定轴的力矩和角速度的乘积。
在不受外力矩作用时，刚体的角动量是守恒的。
当刚体受到外力矩作用时，其角动量会发生改变，改变的量等于外力矩和角速度的乘积。
四、例题解析
例如，一个质量为m的质点以角速度ω绕固定轴z轴做平面定轴转动，求该质点对z轴的角动量Lz。
根据角动量的定义，Lz=Iω，其中I是该质点的转动惯量。
由于该质点是在二维平面上运动，因此其转动惯量为I=mr²/2，其中r为质点到z轴的距离。
代入角动量的定义得到Lz=mrω/2。
五、总结
本教案介绍了动力学中的刚体转动，包括刚体定轴转动的描述、转动定律和角动量等内容。
通过例题解析，我们可以看到如何运用这些概念来解决实际问题。
在实际教学中，可以根据学生的实际情况和需求进行适当的调整和补充。
刚体转动惯量的测定实验
刚体转动惯量的测定实验1. 引言嘿，朋友们！今天我们来聊聊一个听起来挺高大上的话题——刚体转动惯量。
别被名字吓到，其实它就是物体在旋转时的“懒惰程度”。
想象一下，你的好朋友拖着一个超重的行李箱，想让它动起来，可真是费了九牛二虎之力。
这就是转动惯量在作怪！咱们要测定这个“懒惰程度”，听上去是不是有点意思？2. 实验目的2.1 了解转动惯量首先，我们得搞清楚转动惯量到底是什么。
简单来说，就是物体的质量分布对旋转的影响。
如果质量都集中在转轴附近，那转起来可就轻松多了；反之，分得远远的，嘿，别说转动了，动一下都得喘口气！2.2 掌握实验方法其次，这个实验还让我们学会一些简单的实验技巧。
比如说，如何使用简单的工具来测量各种物体的转动惯量，光是想想就让人激动呢。
别担心，我们有一套流程，能让你轻松上手，就像在厨房里做个三明治一样简单。
3. 实验器材3.1 实验设备那么，实验要用哪些工具呢？我们需要一个转轴，可以是简单的木棒，反正要转得动就行。
然后就是一些不同形状和质量的刚体，比如球、立方体、圆柱等等，真是五花八门的选择，让人眼花缭乱。
3.2 辅助工具此外，我们还得用上一个力计，用来测量施加在物体上的力。
这就像在做健身时需要的哑铃，帮助我们更好地理解转动的原理。
哦，对了，还有一些绳子和夹具，帮助我们把物体固定住，免得它在实验过程中“开小差”。
4. 实验步骤4.1 准备工作首先，把所有的设备准备好，确保每个工具都在场，像是准备一场盛大的聚会。
然后把转轴固定好，确保它不会在实验中摇摇欲坠。
接下来，选择一个刚体，轻松放在转轴上，别紧张，它可是我们的“主角”。
4.2 测量过程一切就绪，开始测量吧！轻轻拉动力计，记录施加的力和转动的角度。
此时，你可能会觉得自己像个科学家，心里默念：“科学家，科学家，快让我成为科学家！”没错，这种感觉就是实验的魅力所在。
接着，换上其他形状的刚体，重复上面的步骤。
你会发现，每个物体的转动惯量都不一样，这就像每个人的性格，千差万别。
刚体转动的研究实验报告
刚体转动的研究实验报告实验报告题目：刚体转动的研究实验报告摘要：本实验通过将不同形状、不同质量的物体固定在一个旋转轴上，观察它们的转动情况，并测量相关数据，验证了刚体转动定律和转动惯量公式的正确性。
实验结果表明，刚体的转动惯量与其形状和质量有关，转动惯量的大小决定了物体的转动稳定性。
本实验对于了解刚体转动方面的物理知识和应用具有重要意义。
关键词：刚体转动；定律公式；转动惯量；实验引言：刚体转动是物理学中的一项重要研究领域。
了解和掌握刚体转动的基本定律和公式，可以为我们更好地理解物体的运动状态和稳定性提供理论支持，也对于工程领域中各种机械设备的设计、制造和维护具有实际意义。
本实验旨在通过对不同形状、不同质量的刚体进行转动实验，并测量相关数据，验证刚体转动定律和转动惯量公式的正确性，探究刚体转动规律和应用。
实验内容和方法：本实验采用转动惯量实验装置，将不同形状、不同质量的物体（如球体、圆柱体、圆环等）依次固定在转动轴上，用定滑轮拉力计和计时器分别测量物体的转动角加速度和周期，再根据实验公式和测量数据，计算出物体的转动惯量。
实验结果：（1）球体通过实验测量得到，球体的转动惯量$I$为0.005 kg$m^2$，周期$T$为0.96 s，转动角加速度$\alpha$为1.54 rad/s2。
（2）圆柱体通过实验测量得到，圆柱体的转动惯量$I$为0.027 kg$m^2$，周期$T$为1.22 s，转动角加速度$\alpha$为1.03 rad/s2。
（3）圆环通过实验测量得到，圆环的转动惯量$I$为0.024 kg$m^2$，周期$T$为1.18 s，转动角加速度$\alpha$为1.06 rad/s2。
实验讨论：从实验结果可以发现，不同形状、不同质量的物体固定在同一旋转轴上的转动情况并不完全相同，转动惯量、周期和转动角加速度等参数存在明显的差异。
对于球体、圆柱体、圆环等不同形状的同一质量物体来说，转动惯量的大小是不同的，而转动角加速度与转动惯量呈反比例关系。
05实验五 刚体转动惯量的测量(新)
实验五刚体转动惯量的测量【实验简介】转动惯量是描述刚体转动惯性大小的物理量，是研究刚体转动定律的一个重要物理量，它不仅取决于刚体的总质量，而且与刚体的形状、质量分布以及转轴位置有关。
对于质量分布均匀、形状简单规则的刚体，可以通过数学方法计算绕特定轴的转动惯量；对于质量分布不均匀、形状复杂的刚体，计算转动惯量是相当困难的，通常要用实验的方法来测定其大小。
因此，测定转动体系的转动惯量成为生产实践中经常会遇到的一个课题。
测转动惯量的实验方法较多，如拉伸法、扭摆法、三线摆法等，本实验是利用“塔轮式刚体转动惯量实验仪”来测定刚体的转动惯量。
【实验目的】1．用实验方法验证刚体的转动定律。
2．学会用作图法处理数据。
3．学习测量转动惯量的一种方法。
【实验仪器】刚体转动惯量实验仪，电子秒表、卷尺（米尺）、小挂钩、小槽码（每个5.00g，5~6个）。
图5-1刚体转动实验仪1-气泡水准仪；2-横杆；3-可移动的重锤；4-底座;5-轴固定螺丝；6-塔轮；7-转轴；8-底脚螺丝；9-滑轮；10-滑轮固定螺丝；11-滑轮架；12-指示标志；13-滑轮架固定螺丝；14-砝码实验五 刚体转动惯量的测量2【实验原理】根据转动定律，刚体绕固定轴转动时，刚体的角加速度β与所受的合力矩M 成正比，与转动惯量J 成反比，即：M J β= （5-1）如图所示刚体系（塔轮、横柱和两个质量为0m 的重物）所受外力矩是绳的张力矩及轴上的摩擦力矩。
根据转动定律有：r Tr M J -β= （5-2）式中T 为绳的张力；r 为塔轮的半径；r M 为轴上的摩擦力矩。
以砝码m 为研究对象，根据牛顿第二定律有：-=mg T 'ma （5-3）当滑轮和绳的质量均可忽略，滑轮轴上的摩擦力矩不计时，有：=T T ' （5-4） 当绳与塔轮之间没有相对滑动时，砝码的加速度a 与塔轮的角加速度β的关系为：βa =r （5-5）整理可得 ()-=+r Jam g a r M r（5-6） 若砝码由静止开始下落h 高度所用的时间为t ，则有：212=h at 即 22=ha t（5-7） 将上式代入（2-6）式，可得()22-=+r Jhm g a r M rt（5-8） 在实验过程中，如果满足ga ，上式中a 可忽略，则有：实验五 刚体转动惯量的测量3222=+r M Jhm gr gr t（5-9） 若rM mgr ，略去r M ，则有：222=Jhm gr t（5-10） 下面分两种情况进行讨论。
测量刚体的转动惯量——大物实验
测量刚体的转动惯量——大物实验实验五测量刚体的转动惯量转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度．它取决于刚体的总质量，质量分布、形状大小和转轴位臵．对于形状简单，质量均匀分布的刚体，可以通过数学方法计算出它绕特定转轴的转动惯量，但对于形状比较复杂，或质量分布不均匀的刚体，用数学方法计算其转动惯量是非常困难的，因而大多采用实验方法来测定．转动惯量的测定，在涉及刚体转动的机电制造、航空、航天、航海、军工等工程技术和科学研究中具有十分重要的意义．测定转动惯量常采用扭摆法或恒力矩转动法，本实验采用恒力矩转动法测定转动惯量．【实验目的】1．学习用恒力矩转动法测定刚体转动惯量的原理和方法．2．观测转动惯量随质量、质量分布及转动轴线的不同而改变的状况，验证平行轴定理．3．学会使用智能计时计数器测量时间．【实验原理】1．恒力矩转动法测定转动惯量的原理根据刚体的定轴转动定律（1）M?J?只要测定刚体转动时所受的总合外力矩M及该力矩作用下刚体转动的角加速度β，则可计算出该刚体的转动惯量J．设以某初始角速度转动的空实验台转动惯量为J1，未加砝码时，在摩擦阻力矩Mμ的作用下，实验台将以角加速度β1作匀减速运动，即：?M??J1?1 （2）将质量为m的砝码用细线绕在半径为R的实验台塔轮上，并让砝码下落，系统在恒外力作用下将作匀加速运动．若砝码的加速度为a，则细线所受张力为T= m (g - a)．若此时实验台的角加速度为β2，则有a= Rβ2．细线施加给实验台的力矩为T R= m (g - Rβ2) R，此时有：m(g?R?2)R?M??J1?2 （3）将（2）、（3）两式联立消去Mμ后，可得：J1?mR(g?R?2) （4）?2??1 同理，若在实验台上加上被测物体后系统的转动惯量为J2，加砝码前后的角加速度分别为β3与β4，则有：J2?mR(g?R?4) （5）?4??3 由转动惯量的迭加原理可知，被测试件的转动惯量J3为：J3?J2?J1 （6）测得R、m及β1、β2、β3、β4，由（4），（5），（6）式即可计算被测试件的转动惯量．2．β的测量实验中采用智能计时计数器记录遮挡次数和相应的时间．固定在载物台圆周边缘相差π角的两遮光细棒，每转动半圈遮挡一次固定在底座上的光电门，即产生一个计数光电脉冲，计数器记下遮档次数k和相应的时间t．若从第一次挡光（k=0，t=0）开始计次，计时，且初始角速度为ω0，则对于匀变速运动中测量得到的任意两组数据（km，tm）、（kn，tn），相应的角位移θm、θn分别为：2?m?km0tm??tm (7) 1212?n?kn0tn??tn (8) 2从（7）、（8）两式中消去ω0，可得：??2?(kntm?kmtn) (9)22tntm?tmtn由（9）式即可计算角加速度β．3．平行轴定理理论分析表明，质量为m的物体围绕通过质心O的转轴转动时的转动惯量J0最小．当转轴平行移动距离d后，绕新转轴转动的转动惯量为：J?J0?md2 （10）4．转动惯量实验组合仪简介转动惯量实验仪如图1所示，绕线塔轮通过特制的轴承安装在主轴上，使转动时的摩擦力矩很小．塔轮半径为15，20，25，30，35mm共5挡，可与大约5g的砝码托及1个5g，4个10g的砝码组合，产生大小不同的力矩．载物台用螺钉与塔轮连接在一起，随塔轮转动．随仪器配的被测试样有1个圆盘，1个圆环，两个圆柱；试样上标有几何尺寸及质量，便于将转动惯量的测试值与理论计算值比较．圆柱试样可插入载物台上的不同孔，这些孔离中心的距离分别为45,60,75,90,105mm，便于验证平行轴定理．铝制小滑轮的转动惯量与实验台相比可忽略不记．一只光电门作测量，一只作备用，可通过智能计时计数器上的按钮方便的切换．图1 转动惯量实验组合仪智能计时计数器如图2所示:图2 智能计时计数器智能计时计数器可测量时间、速度、加速度等多种物理量．在本实验中利用单电门、多脉冲测量时间．上电开机后显示“智能计数计时器成都世纪中科”画面延时一段时间后，显示操作界面：上行为测试模式名称和序号，例：“1 计时”表示按模式选择/查询下翻按钮选择测试模式．下行为测试项目名称“1－1 单电门”表示项目选择/查询上翻按钮选择测试项目．和序号，例：选择好测试项目后，按确定键,LCD将显示“选A通道测量”，然后通过按模式选择/查询下翻按钮和项目选择/查询上翻按钮进A或B通道的选择，选择好后再次按下确认键即可开始测量．一般测量过程中将显示“测量中*****”，测量完成后自动显示测量值，若该项目有几组数据，可按查询下翻按钮或查询上翻按钮进行查询，再次按下确定键退回到项目选择界面．如未测量完成就按下确定键，则测量停止，将根据已测量到的内容进行显示，再次按下确定键将退回到测量项目选择界面．【实验内容】1．实验准备在桌面上放臵ZKY-ZS转动惯量试验仪，并利用基座上的三颗调平螺钉，利用水准仪，将仪器调平．将滑轮支架固定在实验台面边缘，调整滑轮高度及方位，使滑轮槽与选取的线绕塔轮槽等高，且其方位相互垂直，并且用数据线将智能计时计数器中A或B通道与转动惯量实验仪其中一个光电门相连．2．利用天平测量砝码和样品的质量，游标卡尺测量样品的尺寸．3．测量并计算实验台的转动惯量J1（1）测量β1上电开机后LCD显示“智能计数计时器成都世纪中科”欢迎界面延时一段时间后，显示操作界面：①选择“计时1—2 多脉冲”．②选择通道．③用手轻轻拨动载物台，使实验台有一初始转速并在摩擦阻力矩作用下作匀减速运动．④按确认键进行测量．⑤载物盘转动多圈后按确认键停止测量．⑥查阅数据，并将查阅到的数据记入表格中；采用逐差法处理数据，将第1和第5组，第2和第6组……,分别组成至少4组，用（9）式计算对应各组的β1值，然后求其平均值作为β1的测量值．⑦按确认键后返回“计时1—2 多脉冲”界面．（2）测量β2①选择塔轮半径R及砝码质量，将1端打结的细线沿塔轮上开的细缝塞入，并且不重叠的密绕于所选定半径的轮上，细线另1端通过滑轮后连接砝码托上的挂钩，用手将载物台稳住；②重复（1）中的2、3、4步③释放载物台，砝码重力产生的恒力矩使实验台产生匀加速转动；记录至少8组数据后停止测量．查阅、记录数据于表格中并计算β2的测量值．由（4）式即可算出J1的值．4．测量并计算实验台放上试样后的转动惯量J2 ，计算试样的转动惯量J3 并与理论值比较．将待测试样放上载物台并使试样几何中心轴与转轴中心重合，按与测量J1同样的方法可分别测量未加法码的角加速度β3与加砝码后的角加速度β4．由（5）式可计算J2的值，已知J1 、J2 ，由（6）式可计算试样的转动惯量J3 ．已知圆盘、圆柱绕几何中心轴转动的转动惯量理论值为：J?1mR22 （11）圆环绕几何中心轴的转动惯量理论值为：J?m22R外?R内2（12）??计算试样的转动惯量理论值并与测量值J3 比较，计算测量值的相对误差：E?J3?J?100%J （13）5．验证平行轴定理将两圆柱体对称插入载物台上与中心距离为d的圆孔中，测量并计算两圆柱体在此位臵的转动惯量．将测量值与由（11）、（10）式所得的计算值比较，若基本一致即验证了平行轴定理．理论上，同一待测样品的转动惯量不随转动力矩的变化而变化．6．利用控制变量法，改变塔轮半径或砝码质量（五个塔轮，五个砝码），保持其它实验条件不变，进行测量并对数据进行分析，探索其规律，寻求发生误差的原因，探索测量的最佳实验条件．【实验仪器】ZKY—ZS转动惯量实验仪．电子天平，游标卡尺．【思考题】1．分析影响实验精度的各种因素，如何减少这些因素影响？2．是否可以通过实验和作图，既求出转动惯量，又求出摩擦力矩？。
刚体转动实验 实验报告
刚体转动实验实验报告刚体转动实验实验报告引言：刚体转动实验是物理学中常见的实验之一，通过实验可以研究刚体的转动规律以及相关的物理量。
本实验旨在通过测量刚体转动的角加速度和转动惯量，验证刚体转动的运动方程，并探究转动惯量与刚体的几何形状和质量分布之间的关系。
实验装置和方法：实验中使用了一个旋转台和一个刚体转动装置。
首先，将刚体装置固定在旋转台上，并使其能够自由转动。
然后，通过加力臂施加一个水平方向的力矩，使刚体开始转动。
在转动过程中，使用一个计时器和一个角度测量仪测量刚体的转动时间和转动角度。
实验步骤：1. 将刚体装置固定在旋转台上，并调整好刚体的初始位置。
2. 通过加力臂施加一个水平方向的力矩，使刚体开始转动。
3. 同时启动计时器和角度测量仪，记录下刚体转动的时间和角度。
4. 根据记录的数据，计算刚体的角加速度和转动惯量。
实验结果和讨论：根据实验数据计算得到的角加速度和转动惯量可以用来验证刚体转动的运动方程和转动惯量的计算公式。
在实验中，我们可以通过改变刚体的几何形状和质量分布来观察转动惯量的变化。
例如，可以使用不同形状的刚体，如圆盘、长条等，并测量它们的转动惯量。
实验结果显示，转动惯量与刚体的质量和几何形状有关，具体的关系可以通过实验数据拟合得到。
此外，实验还可以通过改变施加在刚体上的力矩来观察转动的变化。
当施加的力矩增大时，刚体的角加速度也会增大，从而使刚体的转动速度变快。
这与刚体转动的运动方程中的关系式相吻合。
结论：通过刚体转动实验，我们验证了刚体转动的运动方程和转动惯量的计算公式，并探究了转动惯量与刚体的几何形状和质量分布之间的关系。
实验结果表明，转动惯量与刚体的质量和几何形状有关，而角加速度与施加在刚体上的力矩成正比。
这些结果对于理解刚体转动的规律和应用于实际问题具有重要意义。
总结：刚体转动实验是物理学中的基础实验之一，通过实验可以研究刚体转动的运动规律和转动惯量的计算方法。
实验结果验证了刚体转动的运动方程和转动惯量的计算公式，并探究了转动惯量与刚体的几何形状和质量分布之间的关系。
大学物理钢体转动问题教案
一、教学目标1. 知识目标：（1）理解钢体转动的概念和基本原理；（2）掌握钢体转动惯量的计算方法；（3）了解钢体转动时的动力学方程及其求解方法。
2. 能力目标：（1）培养学生运用转动惯量计算公式解决实际问题的能力；（2）提高学生分析钢体转动问题、运用物理知识解决工程问题的能力。
3. 情感目标：（1）激发学生对物理学科的兴趣和热爱；（2）培养学生的科学精神，提高综合素质。
二、教学内容1. 钢体转动的概念和基本原理；2. 钢体转动惯量的计算方法；3. 钢体转动时的动力学方程及其求解方法。
三、教学过程（一）导入1. 通过生活中的实例（如陀螺、滑冰运动员旋转等）引入钢体转动的概念；2. 引导学生思考：为什么陀螺旋转时不会倒下？滑冰运动员旋转时如何保持平衡？（二）讲授新课1. 钢体转动的概念和基本原理（1）介绍钢体转动的概念，如转动惯量、角速度、角加速度等；（2）讲解转动惯量的定义和计算方法，包括质量分布、形状、尺寸等因素对转动惯量的影响；（3）介绍角动量守恒定律和转动动能定理，阐述钢体转动时的能量转化和守恒规律。
2. 钢体转动惯量的计算方法（1）介绍常用的转动惯量计算公式，如平行轴定理、组合定理等；（2）通过实例演示如何运用公式计算钢体的转动惯量。
3. 钢体转动时的动力学方程及其求解方法（1）讲解钢体转动时的动力学方程，如牛顿第二定律的转动形式；（2）介绍求解转动动力学方程的方法，如能量法、拉格朗日方程等；（3）通过实例演示如何运用动力学方程求解钢体转动问题。
（三）课堂练习1. 让学生根据所学知识，计算几个常见钢体的转动惯量；2. 针对钢体转动问题，运用动力学方程进行求解。
（四）总结与反思1. 总结本节课所学内容，强调钢体转动问题的计算方法和动力学方程的运用；2. 引导学生思考：如何将所学知识应用于实际工程问题中。
四、教学评价1. 课堂参与度：观察学生在课堂上的发言、提问、讨论等表现；2. 作业完成情况：检查学生作业的完成质量和正确率；3. 实际应用能力：通过课后作业或实验项目，考察学生运用所学知识解决实际问题的能力。
动手实践《转动》科学活动教案
动手实践《转动》科学活动教案。
一、教学目标在开展《转动》活动之前，我们需要给幼儿制定目标。
该教案的教学目标主要包括以下三个方面：1.启发幼儿的转动思维：幼儿需要通过活动启发其对物体的转动现象进行思考，理解转动运动的本质和规律。
2.掌握转动的基本概念：幼儿需要掌握物体转动的基本概念，包括转动轴、转动半径、角速度、转动惯量等。
3.培养幼儿的操作能力：幼儿需要通过动手实践，掌握物体转动的实验方法和操作技能，培养其操作与探究的能力。
二、活动内容《转动》活动的内容主要包括以下几个部分：1.观察物体：幼儿将有机会观察各种物体的转动现象，并发现物体的转动规律，如旋转方向、转速大小等。
2.实验操作：幼儿将在实验中自行设计实验装置和工具，探究物体的转动运动，尝试从实验中获得新的知识。
3.讨论转动运动规律：通过分组讨论或师生互动，幼儿将有机会分享自己的研究成果，激发团队合作精神。
4.总结归纳：教师将与幼儿共同总结实验结果和体验，阐述转动运动的规律和特点。
三、教学实施在教学实施过程中，我们应该尽可能地让幼儿参与到各个环节中来，培养其兴趣，激发其思考，以下为一些实施建议：1.设定情境引导幼儿：我们可以通过一些小游戏，如“找转动”，“比转速”，“找不同”等情境，呈现出物体转动的现象，引导幼儿探究转动运动。
2.提供自主搭建转动场景的机会：教师可以根据幼儿已有的经验，提供各种可自主搭建的转动场景，鼓励幼儿在实践中不断深入，探索转动运动的各种特性。
3.以任务为导向，提高活动的探究性：可以通过一些由教师设定的任务，如“用不同材料做出转动可充电器”，“找出瓶盖的转动原理”等，让幼儿在任务的引导下逐步探究更深层次的知识。
4.保持教学的活力和趣味性：在教学过程中，可以不断创新和设计丰富多样的教学资源和场景，以确保幼儿参与度的高效保持。
四、思考与总结《转动》科学活动教案是一种值得推广和实施的科学活动教育方法。
教师需要在教学实施过程中，引导幼儿科学探究物体的转动运动，提高幼儿的学习兴趣和自主学习能力，同时也能够激发幼儿们的创造力和科学思维能力。
学生科学活动《转动》教案
学生科学活动《转动》教案。
引言物体的旋转和运动是生活中普遍存在的现象，如纺织机的旋转、球类运动的旋转等。
在学生科学教育中，利用转动的实验可以帮助学生更深刻地理解物体的运动规律，并体验能量传递和转化的过程。
主体一、教学目标1.了解旋转的概念和原理；2.理解物体旋转的规律和常见的旋转现象；3.探究旋转和能量转化的关系；4.培养观察能力和动手能力。
二、教学准备1.准备一些简单的物品，如饮料瓶、金属球等；2.准备CD光盘或其他的平衡物品；3.制作一些小型风扇或小灯泡，用于演示能量传递和转化的过程；4.准备测量工具，如尺子或卷尺。
三、教学过程1.介绍旋转的概念和原理，并展示几个常见的旋转现象。
例如，纺织工业中的纺车织机、自行车、螺旋桨等。
2.让学生自由探究旋转现象。
教师可以提供一些物品、材料，让学生进行实验，让学生分析探究旋转过程的规律和特点。
3.设计一个小实验，让学生研究旋转的能量转化。
可以制作一个简单的小型风扇，让学生体验风能转化为电能的过程。
也可以用小灯泡来展示电能的转化。
4.环节四：讨论学生实验结果。
通过实验，学生可以观察到旋转物体的运动轨迹，理解旋转的物理规律和能量转化与传递的关系。
学生可以以小组讨论的形式，总结各个组的实验结果，并将实验结果与旋转现象联系起来，探究物体旋转的规律。
5.设计一个加强版的实验。
教师可以让学生设计一台机器，用来转动机械臂，进行一个复杂的机械动作。
这个实验不仅需要学生具备一定的机械制造能力，还需要学生在实践中感受旋转与机械的关系，提高学生的动手能力。
四、教学总结通过学生科学活动《转动》的教学实践，学生可以在实验中学习并探究旋转的原理和规律，感受能量传递和转化的过程。
同时，它还可以帮助学生提高观察能力和动手能力，为未来的科学学习打下坚实的基础。
结论通过以上教学设计，学生可以深入探究旋转物体的规律和能量转化过程，加深对物理知识的理解和掌握。
同时，学生还能够通过实验体验科学实践，提高动手能力和实际操作能力。
学生喜爱的旋转物理教案,轻松掌握刚体在旋转中的规律
学生喜爱的旋转物理教案，轻松掌握刚体在旋转中的规律作为高中物理教学中的重要一环，旋转物理在学生中常常显得十分枯燥乏味，难以引起学生的兴趣，也难以深入学生的心灵。
然而，为了让学生更好地理解旋转物理，进一步掌握刚体在旋转中的规律，我们开发了一份学生喜爱的旋转物理教案，让学生轻松掌握刚体在旋转中的规律，以期让学生更好地理解旋转物理，同时激发学生对物理学习的兴趣。
介绍旋转物理的重要性旋转物理在实际生活中应用广泛。
例如，许多技术装置都是基于旋转的，如风力发电、火车轮子的滚动等。
进一步来说，如果我们能够掌握刚体在旋转中的规律，我们就可以更好地理解这些技术装置的工作原理，进而加强改进和优化这些装置的能力。
为什么学生会烦恼旋转物理？学生在学习旋转物理时，通常面临一些常见的困难：1.公式过多，难以记忆。
旋转物理涉及众多公式，包括牛顿第二定律、动量守恒定律、角动量守恒定律等，记起来会很困难。
2.公式和实物之间缺少联系。
很多学生无法想象物体在实际旋转时的状态，这使得他们很难连接公式和实物之间的联系。
3.难以模拟和证实。
没有相应的工具或实验装置，学生很难模拟和证实实际的旋转现象和规律。
提供学生喜爱的旋转物理教案为了让学生更好地理解旋转物理，并激发他们对物理学习的兴趣，我们根据学生的特点，开发了一份旋转物理教案。
1.通过实例引导学习为了让学生记忆公式更加容易，我们使用了大量的实例。
学生们可以通过实际的例子来逐渐理解公式的意义和作用，从而更好地记忆和应用公式。
例如，在教学生成物的角动量守恒公式时，我们借鉴了一个飞盘旋转的实例，让学生从实际的图像中感受到角动量守恒的奥秘。
2.注重理论与实践的结合在教学过程中，不仅仅要注重理论的叙述，也要注重实践的操作。
通过具体的实践操作，学生们可以更直观地了解旋转物理，加深他们对于物理规律的理解和掌握。
例如，在教学转动惯量时，我们将学生分为小组，每个小组制作一些不同形状的物体，要求他们自行计算每个物体的转动惯量。
刚体转动的研究
实验名称：刚体转动的研究一、实验目的：研究刚体转动时合外力矩与刚体转动的角加速度之间的关系二、实验仪器刚体转动试验仪、秒表、游标卡尺、砝码、细线。
三、实验原理：根据刚体转动定律，转动的系统所受的合外力矩合M 与刚体的转动惯量I 还有其角加速度β有如下关系βI M =合○1合外力矩的计算：在刚体转动过程中其合外力矩是由细线的拉力矩和摩擦力矩所提供的，即 βI M M =摩拉- ○2由于在实验过程中摩擦力的力矩可以近似忽略所以 βI M =拉○3所以只需要找出拉力矩和角加速度之间的关系即可，因为在忽略摩擦力的情况下有mg F =拉，则M mgr =拉，其中m 是砝码的质量，r 是滑轮的半径。
在测量过程中可测得转轴的直径D 即 2DM mg =合 ○4角加速度的测定：假定砝码静止下落为h 的距离所用的时间为t ，平均速度thv =，落到地面的瞬时速度v v 2=，下落的加速度t v a =，则角加速度ra=β，所以24hDt β=○5 所以根据实验原理找出○4和○5之间的关系就为合外力矩和角加速度的关系。
作出M 与β的图。
四、实验主要步骤:1、检查实验仪器是否完好，找出实验中的需要用到的实验仪器。
2、按照实验原理组装实验仪器。
3、测量转轴的直径，测量砝码盒的质量，规定砝码下落的高度。
4、让砝码自由下落用秒表测量砝码下落时的时间。
5、计算刚体的合外力矩和角加速度，作出M β-的图找出其中的线性关系。
五、实验数据的记录与处理：砝码的下落高度h = 1.46m ，空盒的质量0m = 8.72g ，钢环的质量1m = 1.40kg表1 绕线轴直径i D (mm)50.24 50.26 50.22 50.26表2 不同转台时不同砝码的质量下的下落时间i m （g ）1 2 3 4 5 6 /t s 空28.724.804.794.844.784.834.814.81由表一可得：4111(50.2450.2650.2250.26)50.2544i i D D mm ===+++=∑()0.01A U D mm ==()0.01B U D mm ===()0.01C U D mm ==所以 (50.250.01)D mm =±由 2DM mg=合 和24h Dt β= 计算得到M 、β计算如下表；其中i i M y =i ix β=在空转台下时的最小二乘法的计算与线性拟合如下：22()82.0300xx i i S x x =-=∑∑0.1139xy i i i i S x y x y n =-=∑∑∑22()0.0002yy i i S y y =-=∑∑0.0014xy xx b S S ==0.0016i i a y b x n y bx =-=-=∑∑0.9749xy S r ==0.0020S ==0.0002a b S S =⋅=0.00003b b S r=⋅=在加上钢环时是最小二乘法的计算与线性拟合如下：22()0.8432xx ii S x x n =-=∑∑0.0117xy i i i i S x y x y n =-=∑∑∑22()0.0002yy ii S y y =-=∑∑0.0139xy xx b S S ==0.0009i ia yb x n y bx =-=-=∑∑0.9896xy S r ==0.0013S ==0.0001a b S S =⋅=0.0002b b S r=⋅=实验结论：经过实验数据的处理分析得出了以上两个图，第一个是在刚体转动仪没有加钢环的时候的， 第二个是在外加了钢环以后的到的图，两个图都满足y kx b =+的形式，即M 与β满足直线关系，即M 与β存在一定的比例关系。
刚体转动研究实验说明
刚体转动研究实验说明
一、 实验目的
1. 研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度之间的关系.
2. 练习使用数字计时器和光电门测量角加速度方法.
3. 学习测量不同形状刚体的转动惯量的方法.
4. 考察刚体质量分布改变时对转动的影响. 二、 实验器材
刚体转动实验仪，数字计时器，光电门，游标卡尺，圆环，砝码，电子天平. 三、 实验内容
1. 测量转台转轴直径d;测量圆环的内、外直径12,d d ;测量转台臂上两孔中心到转台中心的水平距离，12,x x .
2. 通过改变砝码质量改变转台所受力矩并测量相应的加速度.
3. 作-M β外 图线，得到-M β外的关系；计算直线斜率可得转台和台上刚体的转动惯量总和.
4. 测量圆环的转动惯量.
5. 分别将两圆形金属块放在转台中央和固定在两臂上，研究两种情况转动惯量的关系. 四、 实验数据
.
五、注意事项
1.正确使用游标卡尺，电子天平.
2.爱护实验器材，不要将砝码摔到地上.。
实验五物体转动惯量的测定1用转动惯量仪测量物体的转动惯量
实验五物体转动惯量的测定刚体转动的一个重要物理量是转动惯量，它是表征物体转动惯性大小的量度，在许多研究领域和工业设计中都要考虑物体转动惯量的大小，因此，测定物体的转动惯量具有重要的实际意义。
对于形状比较规则的物体，可用数学方法计算出它的转动惯量。
但对于形状比较复杂的物体，一般需用实验的方法进行测定，如机械零件、电动机转子和枪炮的弹丸等。
测量刚体转动惯量的方法很多，本实验介绍两种测定给定物体的转动惯量，并由此验证转动定理和平行轴定理。
1 用转动惯量仪测量物体的转动惯量【实验目的】【实验仪器】【实验原理】【实验内容】【数据处理】【分析与讨论】【实验目的】1．通过实验验证刚体的转动定理；2．研究刚体绕定轴转动时，转动惯量随质量分布而改变的规律；3．用作图法处理数据。
【实验仪器】BDF1型刚体转动惯量仪自由落体仪SSM-5C计时-计数-计频仪⑴BDF1型刚体转动惯量仪转动体塔轮，两边各伸出一根具有等分刻度的均匀细杆B、B ′。
在B、B′上各有一可移动的圆柱形重物（称重锤），它们构成一个可定轴OO′转动的刚体系。
塔轮上绕一根细线，通过滑轮C与砝码相连，从而通过细线对刚体系施以力矩。
滑轮C 的位置可用固定螺钉D调节，以保证绕线的塔轮不同位置时都能与转轴OO′保持垂直。
固定架E上有指针标记F，此标记为砝码落下时的起始位置，H是固定螺杆。
实验前，通过底脚螺钉S 装置如图。
A是有不同半径R（15、25、30、20、10mm）的1、S2和S3可调转轴OO′的竖直状态。
⑵SSM-5C计时-计数-计频仪和自由落体仪的使用请参照重力加速度测定的仪器介绍。
【实验原理】当刚体绕定轴转动时，根据转动定律有 βI M =⑴式中M 为刚体所受合外力矩，I 为刚体对该轴的转动惯量（单位：KG ·M 2），β为角加速度。
在转动惯量仪装置图中，刚体所受的力矩M 为绳子所施力矩Tr M T =和磨擦力矩的合力矩，即μM M =Tr —⑵μM 式中T 为绳子的张力且与OO ′垂直。
刚体的转动PPT教案学习
dW Md
称为力矩的功。
力矩对转动物体作的功等 于相应力矩和角位移的乘 积。
v
F
dr P dr O
x
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2、刚体定轴转动的动能定理
刚体上所有质元的动能之和为：
EK
1 2
i
mi vi2
1 2
i
mi (ri )2
1 (
2i
mi ri2 ) 2
1 2
J 2
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将定轴转动的转动定律两边乘以 d 再同时对 积分有:
第3页/共70页
6、角速度矢量 （1）、 引入ω矢量的目的 ①、 反应刚体定轴转动的方向 ②因为在圆周运动中，V＝ωr,因为r、V是矢量，V、r相 互垂直，所以引入ω矢量才能将矢量V表示出来。
2、ω矢量
V r
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二、 力矩 转动定律
（二）、 力矩
1、力矩
（1）、定义 中学定义 M＝d=Frsinθ
mg
解： 对M：M ＝TR＝J J＝1 MR2
2
对m : mg T ma a R
解方程得：a
m
m M
2
g
v 2ah 4mgh 2m M
v 1 第18页R/共70页R
4mgh 2m M
例2、一个飞轮的质量为69kg，半径为0.25m,正在以每分
1000转的转速转动。现在要制动飞轮，要求在5.0秒内使
mL2
1 3
mL2
若有任一轴与过质心的轴平行，相距 为d，刚 体对其 转动惯 量为J ，则有 ：J＝JC ＋md2 。称为 平行轴 定理
第16页/共70页
右图所示刚体对经过棒端且与棒垂直 的轴的 转动惯 量如何 计算？( 棒长为 L、圆 半径为R）
刚体转动的研究实验报告
刚体转动的研究实验报告刚体转动的研究实验报告引言：转动是物体运动的一种重要形式，而刚体转动作为其中的一种特殊情况，具有广泛的应用和研究价值。
本实验旨在通过对刚体转动的研究，探索其运动规律，并通过实验数据验证相关理论。
实验目的：1. 研究刚体转动的基本规律；2. 通过实验验证刚体转动的动力学方程；3. 探索刚体转动的应用领域。
实验器材：1. 转动装置：包括转轴、转轴支架、转轴固定装置等；2. 刚体样品：选择形状规则、质量均匀分布的物体；3. 力矩传感器：用于测量外力对刚体的作用力矩；4. 计时器：用于测量刚体转动的时间；5. 数据采集系统：用于记录实验数据。
实验步骤：1. 搭建转动装置：将转轴安装在转轴支架上，并确保转轴能够自由旋转；2. 准备刚体样品：选择一个形状规则、质量均匀分布的物体，并将其固定在转轴上；3. 施加外力：通过力矩传感器施加外力，并记录外力的大小和作用时间；4. 记录数据：使用数据采集系统记录刚体转动的角度、角速度和角加速度；5. 多次实验：重复以上步骤，进行多次实验，以获得更加准确的数据；6. 数据处理：分析实验数据，绘制图表，验证刚体转动的动力学方程；7. 结果分析：对实验结果进行分析和讨论，探索刚体转动的应用领域。
实验结果：通过实验数据的处理和分析，我们得到了刚体转动的角度、角速度和角加速度随时间的变化关系。
根据实验数据，我们可以绘制出刚体转动的角度-时间、角速度-时间和角加速度-时间曲线图。
通过对这些曲线的分析，我们可以得到刚体转动的运动规律，并验证刚体转动的动力学方程。
讨论与分析：在实验中，我们发现刚体转动的角度随时间的变化呈线性增加的趋势，即刚体的转动角度与时间成正比。
而角速度和角加速度的变化则与施加的外力有关。
当外力作用时间较短时，刚体的角速度和角加速度较大；当外力作用时间较长时，刚体的角速度和角加速度较小。
这与刚体转动的动力学方程相吻合。
应用领域：刚体转动作为一种重要的物理现象，在工程和科学研究中有着广泛的应用。
实验五 刚体转动惯量的测定_大学物理实验_[共4页]
![实验五 刚体转动惯量的测定_大学物理实验_[共4页]](https://img.taocdn.com/s3/m/ca7cc2fa7375a417876f8f24.png)
27 式中，Q 为试样的品质因数。
由于一般的Q 值最小为50，因此，固有频率和共振频率差别不大，可以用共振频率来代替固有频率。
于是，将式（2-15）代入到式（2-14）中，可计算出试样在某温度下的弹性模量。
【实验内容】① 测量试样的长度，重复3次取平均值。
② 测量试样的直径，在不同部位测5次取平均值。
③ 测量试样的质量1次。
④ 测量室温下试样的基频共振频率。
在基频节点处左右30mm 范围内同时改变两悬丝吊扎点的位置，每隔10mm 测一次共振频率，共测6次。
设试样端面至悬丝吊扎点的距离为x ，以x l为横坐标，共振频率f 共为纵坐标作图，由图确定节点位置的基频共振频率。
由于样品内部材质不一定均匀，样品径向放置方向不同，会测得不同的f 共值。
测过每个支点之后，应绕轴将样品转90°再测一遍，取平均值。
【注意事项】① 要小心地将试样悬挂于悬丝之上，并使试样保持横向水平，悬丝与试样轴向垂直，两悬丝吊扎点到试样端点距离相等，且试样处于静止状态。
② 悬挂试样或移动悬丝吊扎点位置时一定要小心，轻放轻移，千万不要用力拉悬丝，以免损坏仪器。
③ 在寻找共振频率时，要先用频率粗调旋钮FA 调到共振频率附近，此时注意示波器显示，再用频率细调旋钮FC 仔细调节，否则共振峰很容易被错过。
④ 注意真假共振峰的判别。
撤耦判别法比较简单有效，即：当共振信号为真时，将试样用手托起，或用笔杆、小螺丝刀杆等轻轻与试样中点接触，则示波器的图形闭合成一条线，否则示波器的图形不能闭合成一条线。
⑤ 当功率函数信号发生器做信号发生器使用时，要将“计频显示”开关扳向“内”，然后选取需要的频率范围。
须特别注意的是，当其输出端过载或短路时，仪器会自动保护，并发出鸣声，此时应尽快切断电源，10s 以后再开机。
【思考题】① 实验过程中，如调节信号发生器输出频率，示波器上图形始终为一水平方向线段，试分析可能的原因。
② 试比较拉伸法与悬挂法测定材料杨氏模量的优缺点。
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实验五 刚体转动的研究
[目的]：
1、 研究刚体转动时合外力矩与刚体转动角加速度的关系；
2、 考查刚体的质量分布改变时对转动的影响。
[仪器]
刚体转动实验仪（BD －J －101），砝码托，砝码片，细线，电子秒表，游标卡尺（0－150mm ，0.02mm ），物理天平（TW －1B ），钢卷尺，小螺丝刀。
图14-1为刚体转动实验仪的示意图。
图中1为均匀的横杆，2为可移动的圆柱形重物，3为塔轮，4为引线，5
为滑轮，6为砝码。
横杆、重物和塔
轮构成一转动系统，在砝码重力作用下可作匀角加速度的运动。
[原理]
1、 根据刚体转动定律，转动系统所受合外力矩合M 与角加速度β的关系为：
βI M =合 （14-1）
其中I 为系统对回转轴的转动惯量。
合外力矩合M 主要由引线的张力矩M 和轴承的摩擦力矩阻M 构成，则： βI M M =-阻
摩擦力矩阻M 是未知的，但是它主要来源于接触磨擦，可以认为是恒定的，因而将上式改为
βI M M +=阻 （14-2）
在此实验中，若要研究引线的张力矩M 与角加速度β之间是否满足式（14-2）的关系，就要测不同时M 的β值。
（1） 关于引线张力矩M
设引线的张力为T F ，绕线轴半径为R ，则：R F M T =，
又设滑轮半径为r ，其转动惯量为轮I ，转动时砝码下落加速度为a ，参照图14-2可以写出：
ma F mg T =-1
r
a I r F r F T T 轮
=-1 从上述二式中消去1T F ，同时取2
'2
1r m I =轮（'m 为滑轮质量），得出：
)]21(['
a m
m a g m F T +-=
在此实验中，)21('
a m
m
a +
不超过g 的%3.0，如果要求低一些，可取mg F T ≈。
这时：
m g R M ≈ （14-3） 在实验中是通过改变塔轮的R 来改变M 的。
（2） 角加速度β的测量
测出砝码从静止开始下落到地板上的时间为t ，路程为s ，则平均速度t
s
v =，落到地板前瞬间的速度v v 2=，下落加速度t v a =
，角加速度R
a
=β，即： 22Rt
s
=
β （14-4） （3） 外力矩与角加速度的关系
使用不同半径的塔轮，改变外力矩M ，测量各M 的角加速度β，作β-M 图线。
这将是一条直线，其截距为阻力矩阻M ，斜率为转动系统对转轴的转动惯量I 。
2、 考查刚体的质量分布对转动的影响
设二重物的位置为1x 和2x 时（图14-3）的转动惯量分别为1I 和2I ，则有
图14-3
图14-2
210012x m I I +=
2
20022x m I I += （14-5）
其中0I 为0=x 时的转动惯量。
当两次测量合M 不变时，则根据式（14-1），应有：
2211ββI I =
综合上式和式（14-5），得出：
1
212
2021
)(21I x x m -+=ββ （14-6） 它反映出重物位置1x 改变时对转动的影响，也是对平行轴定理的检验。
[实验内容、步骤]
1、 考察张力矩M 与角加速度β的关系 （1） 调节刚体转动实验仪：
①把回转台固定在桌上，用水准器将回转台调成水平，把塔轮固定在回转台上，旋紧紧固螺丝，注意塔轮能自由转动但不松动。
将细线一端固定在塔轮上。
安装好滑轮架并装上滑轮。
②把线绕在塔轮上，（特别要注意绕线的长度，最好是比砝码落地时所需线的长度略长为宜）。
改变滑轮高度，使塔轮上的细线水平的跨过滑轮，挂几个砝码，使各个滑动部分能活动自如。
（2）将两个圆柱体对称地固定在两臂横杆上最外侧，细线系在塔轮的某一个半径1R 上，在维持砝码质量m 不变（约为10个砝码）的情况下，使载砝码的砝码托与滑轮下部的一个铝片相平，让其从静止开始下落，记录砝码经过距离s 所用的时间t ，重复三次取平均值1t 。
（3）改变塔轮的半径为5432,,,R R R R ，同时改变滑轮高度（称微移动刚体实验仪，使细线与塔轮相切并落在滑轮内，勿偏过一小角度，否则会增大摩擦力矩），测量相应的时间t ，求时间的平均值。
（4）用钢卷尺测出铝片到地板的高度s ，用游标卡尺测塔轮的半径为54321,,,,R R R R R 。
（5）使用天平测量出砝码和砝码托的质量m 。
（6）在坐标纸上作β-M 直线，求出纵轴截距a （即阻M ）和斜率b （即I ）。
2、 考察质量分布对转动的影响
（1）将两个圆柱体对称地固定在两臂横杆上外侧，细线系在塔轮的某一个固定半径2R 上，在维持砝码质量m 不变（约为10个砝码）的情况下，使载砝码的砝码托与滑轮下部的一个铝片相平，让其从静止开始下落，记录砝码同一高度s 下落时间t ，重复四次取平均值i t 。
（2）用游标卡尺测量塔轮外部到圆柱外部的长度i L ，圆柱体高1d 和塔轮直径2d ，计算
i i L d d x ++=
2
22
1的长度。
（3）改变两臂横杆上塔轮外部到圆柱外部的长度)5,4,3,2,1(=i L i ，重复上述（1）（2）步骤，测同一半径下，砝码在同一高度下的下落时间，各测3次，求平均值。
（4）以横杆上的圆柱体在最外侧时，其中心轴到回转轴的距离为2x ，在坐标纸上作出
)(~2222
i i x x -ββ图线，并进行分析。
[数据记录与处理]
1、 张力矩M 与角加速度β的关系
mgR M ≈； 22Rt
s
=
β； s = cm ； =m g
2、 考察质量分布对转轴的影响
i i L d d x ++=
2
22
1，1d 为圆柱高，2d 为塔轮直径， =2R cm ，=1d cm, =2d cm。