转动惯量实验报告

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测转动惯量实验报告(共7篇)

篇一：实验报告-用扭摆法测定物体的转动惯量

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，

．弹簧的扭转系数

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（1

）测载物盘摆动周期

值。方法如下：

的测定：

为弹簧的扭转常数式中，

为物体绕转轴的转动惯量。

，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，测定其摆动周期，即

可算出该物体绕转动轴的转动惯量。

根据2内容，载物盘的转动惯量为

待测物体的转动惯量为

4．转动惯量的平行轴定理

实验内容与要求：

必做内容：

1．熟悉扭摆的构造及使用方法，以及转动惯量测试仪的使用方法。调整扭摆基座底脚螺丝，使水平仪的气

泡位于中心。（认真阅读仪器使用方法和实验注意事项）

．测定扭摆的弹簧的扭转常数

．测定塑料圆柱（金属圆筒）的转动惯量

4．测定金属细杆+

夹具的过质心轴的转动惯量

。

。并与理论值比较，求相对误差。

，写出

。

5．滑块对称放置在细杆两边的凹槽内，改变滑块在金属细杆上的位置，验证转动惯量平行轴定理。数据记录：

一、测定弹簧的扭转系数

及各种物体的转动惯量:

；

0.01s

表格一：

二、验证平行轴定理：

表格二：；

；；；。

滑块的总转动惯量为：

转动惯量实验报告

篇一：转动惯量的实验分析报告

转动惯量的测量实验分析报告

一、数据处理

（1）用游标卡尺、米尺、天平分别测出待测物体的质量和必要的几何尺寸。如塑料圆柱的直径，金属圆筒的内、外径，木球的直径以及金属细杆的长度等。

（2）计算扭摆弹簧的扭转常数k,计算公式为：

k?4?2?0.0411*******n?m 2

t1?t2

（3）测定塑料圆柱、金属圆筒、木球与金属细杆的转动周期，计算转动惯量的实验值，并与理论值相比较，求出百分比误差。

百分比误差=

理论值-实验值

?100

理论值

以上各测量值均记录在表3-2-1中，具体计算公式也包含在表格中。

表3-2-1 刚体转动惯量的测定

（4）验证平行轴定理。改变滑块在金属细杆上的位置，测定转动周期，测

量数据记录在表3-2-2中。计算滑块在不同位置出系统的转动惯量，并与理论值比较，计算百分比误差。其中测得m滑块=0.2397kg。

表3-2-2 平行轴定理的验证从以上实验结果可知，实验结果与理论计算结果百分比误差在百分之十以内，理论值与实验值的拟合较为合理，可有效地验证测定刚体的转动惯量并验证平行轴定理。

其中，误差来源主要有以下几点：

（1）圆盘转动的角度大于90度，致使弹簧的形变系数发生改变。（2）没有对仪器进行水平调节。（3）圆盘的固定螺丝没有拧紧。（4）摆上圆台的物体有一定的倾斜角度。三、思考题

（一）预习思考题

1、如何测量扭摆弹簧的扭转系数k?

答：先测出小塑料圆柱的几何尺寸及质量，得到小塑料圆柱的转动惯量理

论值为i1?m1d1，再测量出金属载物盘的转动周期t0及小塑料圆柱的转动周

测量刚体的转动惯量实验报告

篇一：刚体转动惯量的测定实验报告

刚体转动惯量的测定

物本1001班

张胜东（201009110024）

李春雷（201009110059）

郑云婌（201009110019）

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

（1）扭摆（转动惯量测定仪）。

（2）实心塑料圆柱体、空心金属圆

桶、细金属杆和两个金属块及支架。（3）天平。（4）游标卡尺。（5）HLD-TH-II

转动惯量测试仪（计时精度

）

。

实验原理

1. 扭摆

扭摆的构造如图所示，在垂直轴 1 上装有一根薄片状的螺旋弹簧2，用以产生恢复力矩。在轴的上方可以装上各种待测物体。垂直轴与支座间装有轴承，以降低磨擦力矩。3 为水平仪，用来调整系统平衡。

将物体在水平面内转过一角度θ 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将物体在水平面内转过一角度θ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M与所转过的角度θ成正比，即

b M＝－Kθ （1）式中，K为弹簧的扭转常数，根据转动定律M＝Iβ 式中，I为物体绕转轴的转动惯量，β为角加速度，由上式得? 令?2

M （2）

,忽略轴承的磨擦阻力矩，由（1）、（2）得d2?K2

（3）??2

Idt

上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速度与角位移成正比，且方向相反。此方程的解为：

转动惯量的实验报告

一、引言

转动惯量是物体旋转时所具有的惯性，是描述物体旋转运动的物理量。本实验旨在通过测量不同物体的转动惯量，探究物体形状和质量对转动惯量的影响。

二、实验装置和方法

实验装置包括转动惯量测量装置、测量器具（卷尺、天平等）和不同形状的物体（如圆盘、长方体等）。实验步骤如下：

1. 将转动惯量测量装置放置在水平台面上，确保其稳定。

2. 选择一个物体，如圆盘，测量其质量m，并记录下来。

3. 将圆盘固定在转动惯量测量装置上，并使其能够自由旋转。

4. 通过卷尺测量圆盘的半径r，并记录下来。

5. 用测量器具测量圆盘的转动惯量I，并记录下来。

6. 重复步骤2-5，测量其他形状的物体的质量、尺寸和转动惯量。

三、实验结果与分析

根据实验数据，我们计算得到了不同物体的转动惯量，并进行了比较。以下是一些实验结果和分析：

1. 圆盘与长方体的转动惯量比较

我们测量了相同质量的圆盘和长方体的转动惯量，并发现圆盘的转动惯量要大于长方体。这是因为圆盘的质量分布更加集中在旋转轴附近，而长方体的质量分布相对较为分散，导致圆盘的转动惯量较大。

2. 形状对转动惯量的影响

我们还测量了不同形状的物体的转动惯量，并发现不同形状的物体具有不同的转动惯量。例如，对于相同质量的物体，圆盘的转动惯量大于长方体，而球体的转动惯量又大于圆盘。这是因为球体的质量分布更加集中在旋转轴附近，相比之下，圆盘的质量分布更为分散，导致球体的转动惯量最大。

3. 质量对转动惯量的影响

我们还进行了不同质量物体的转动惯量比较。实验结果显示，对于相同形状的物体，质量越大，转动惯量也越大。这是因为质量的增加会增加物体的惯性，从而增大了物体的转动惯量。

三线摆转动惯量实验报告

引言：

转动惯量是描述物体旋转惯性的物理量，它对于理解和研究物体在旋转过程中

的运动规律具有重要意义。本实验旨在通过测量三线摆的转动惯量，探究不同

参数对转动惯量的影响，并验证转动惯量与物体几何形状、质量分布等因素之

间的关系。

实验装置与方法：

本实验采用三线摆装置，由一根细长的杆上悬挂一个小球，并通过细线将小球

与杆连接。实验过程中，调整细线的长度，使得小球能够在水平面内自由摆动。通过改变小球的质量、杆的长度以及细线的长度等参数，来研究它们对转动惯

量的影响。

实验步骤：

1. 测量杆的长度：使用尺子准确测量杆的长度，并记录下来。

2. 测量小球的质量：使用天平准确测量小球的质量，并记录下来。

3. 调整细线长度：通过调整细线的长度，使得小球能够在水平面内自由摆动。

4. 测量摆动周期：用计时器测量小球在摆动过程中的周期，并记录下来。

5. 改变参数：依次改变小球的质量、杆的长度和细线的长度，重复步骤3和步

骤4，记录数据。

实验结果与分析：

根据实验数据，我们可以计算出不同参数下的转动惯量，并分析它们之间的关系。

1. 质量对转动惯量的影响：保持杆的长度和细线的长度不变，改变小球的质量，测量摆动周期。通过计算转动惯量，我们可以发现质量与转动惯量之间存在线

性关系，即转动惯量随质量的增大而增大。

2. 杆的长度对转动惯量的影响：保持小球的质量和细线的长度不变，改变杆的

长度，测量摆动周期。通过计算转动惯量，我们可以发现杆的长度与转动惯量

之间存在二次关系，即转动惯量随杆的长度的增大先增大后减小。

转动惯量实验报告

一、实验目的

1.学习转动惯量的概念和计算方法；

2.通过实验测量确定不同物体的转动惯量；

3.探究转动惯量和物体几何形状、质量的关系。

二、实验原理

1.转动惯量：物体对绕过其质心轴心旋转的惯性特征的度量。对于刚体，它由物体质量和物体构型决定。

2.转动惯量的计算方法：

(1) 对于点质量：I = mr^2；

(2)对于轴对称物体：I=1/2mR^2；

(3) 对于复杂形状物体：I = Σmiri^2，其中m为小质量元素的质量，ri为离轴线的距离。

3.转动惯量的实验测量方法：利用转动定理，即T=Iα，其中T为转矩，α为角加速度。

三、实验器材

1.转动惯量测量装置：由转动马达、转动平衡台、挠度计和电源等组成；

2.一组不同形状的物体，如长方体、圆柱体和球体等；

3.一个尺子和一个卷尺。

四、实验步骤

1.将转动平衡台固定在桌面上，并将待测物体放在平衡台上；

2.将挠度计的感应头与测量物体相切，并调整挠度计的灵敏度；

3.通过转动马达，给待测物体加上一定的角加速度，并记录挠度计的示数；

4.重复以上步骤3次，取平均值作为最终结果。

五、实验数据处理

1.根据转动定理T=Iα，其中T为转矩，通过测量挠度计的示数可获得转矩大小；

2.计算转动惯量：I=T/α；

3.对于不同形状的物体，根据其几何形状和质量，计算并比较转动惯量的大小。

六、实验结果分析

1.根据实验测得的数据，计算出不同物体的转动惯量；

2.比较不同物体之间转动惯量的大小差异；

3.分析转动惯量与物体的几何形状、质量之间的关系；

七、实验结论

1.转动惯量是描述物体对转动运动的惯性特征的物理量，它与物体的质量和几何形状有关；

转动惯量实验报告

引言：

转动惯量是描述物体旋转惯性的物理量，它在刚体力学和旋转动力学中具有重

要的意义。本实验旨在通过测量不同物体的转动惯量，探究转动惯量与物体形状、质量分布以及旋转轴位置的关系。

实验装置与方法：

实验装置包括转动惯量测量仪、不同形状的物体（如圆环、圆盘、长方体等）

以及测量工具（如卷尺、天平等）。首先，将待测物体固定在转动惯量测量仪上，确保物体能够自由旋转。然后，通过改变转动轴的位置，测量物体在不同转动

轴位置下的转动周期和振幅。

实验结果与分析：

通过实验测量，我们得到了不同物体在不同转动轴位置下的转动周期和振幅数据。首先，我们将数据整理成表格，并绘制出转动周期与转动轴位置的关系曲线。根据实验数据的分析，我们发现转动惯量与物体形状、质量分布以及旋转

轴位置密切相关。

1. 形状对转动惯量的影响：

我们选取了不同形状的物体进行实验，包括圆环、圆盘和长方体。通过实验数

据的比较，我们发现相同质量的物体，圆环的转动惯量最大，圆盘次之，长方

体最小。这是因为圆环的质量分布更加集中在离转动轴较远的位置，使得转动

惯量增大；而长方体的质量分布相对均匀，转动惯量较小。

2. 质量分布对转动惯量的影响：

我们选取了两个相同形状但质量分布不同的物体进行实验，比较了它们的转动惯量。结果显示，质量集中在离转动轴较远位置的物体转动惯量较大，而质量分布相对均匀的物体转动惯量较小。这进一步验证了质量分布对转动惯量的影响。

3. 旋转轴位置对转动惯量的影响：

我们固定了一个物体，通过改变旋转轴的位置，测量了不同旋转轴位置下的转动周期和振幅。结果显示，离转动轴较远的位置转动周期较长，振幅较小；而离转动轴较近的位置转动周期较短，振幅较大。这说明旋转轴位置的改变会影响物体的转动惯量。

扭摆法测刚体转动惯量实验报告

扭摆法测刚体转动惯量实验报告实验报告：扭摆法测刚体转动惯量

摘要：

本次实验采用了扭摆法来测量刚体的转动惯量，通过对实验数据的分析，在加入摆轮的情况下，得到了刚体主轴的转动惯量以及转动惯量的误差范围。实验证明了扭摆法测量刚体转动惯量的可行性和准确性。

介绍：

转动惯量是描述刚体转动惯性的物理量。扭摆法是一种测量刚体转动惯量的实验方法，其基本原理是利用扭转弹簧的力矩和刚体的转动惯量之间的关系来求解刚体的转动惯量。本次实验旨在通过扭摆法测量刚体的转动惯量并验证其可行性和准确性。

实验步骤：

1.准备实验仪器：扭转弹簧、计时器、试验台等。

2.固定刚体：将刚体固定在试验台上并调整好位置。

3.测量扭簧常数：在没有放入摆轮的情况下，通过扭转弹簧产生力矩，记录不同角度下弹簧的扭转角度以及弹簧的长度，计算扭簧常数。

4.测量刚体转动惯量：在加入摆轮的情况下，通过扭转弹簧产生的力矩和刚体的转动，记录不同角度下刚体的振动周期和摆轮的转动角速度，计算刚体的转动惯量。

结果分析：

通过对实验数据的分析，得到了刚体的转动惯量以及转动惯量的误差范围。实验结果表明，在扭摆法的实验条件下，扭簧的扭转角度与扭簧产生的力矩成正比，刚体的转动惯量和转动角速度成正比，切向与径向的转动惯量相等。

结论：

本次实验通过扭摆法测量刚体的转动惯量，实验结果表明该方法具有可行性和准确性。通过加入摆轮，可以得到更加准确和稳定的实验数据。刚体的转动惯量在实验条件下与转动角速度成正比，切向与径向的转动惯量相等。本次实验结果对于刚体转动惯量的研究有一定的参考和借鉴意义。

大学物理实验报告转动惯量

转动惯量是物理学中的一个基础概念，它是描述刚体（不易发生形变的物体）转动运动的一个物理量。在本次实验中，我们使用两种方法来测量转动惯量，分别是动力学法和选线法。

一、实验仪器

1. 轻木质圆盘

2. 镜面转盘

3. 毛细绳

4. 重物（小重物、大重物）

5. 游标卡尺

6. 电子天平

7. 手摇发电机

二、动力学法测量转动惯量

动力学法测量转动惯量的原理是通过对物体施加一个外力，使其绕固定轴转动，然后通过测量转动加速度和所施加力的关系来计算出转动惯量。

1. 实验过程

（1）将轻木质圆盘放在水平桌面上，将毛细绳拴在轻木质圆盘的底部，另一端拴上小重物，并且将重物绕过镜面转盘的轴心，以产生旋转运动。

（2）使用手摇发电机将绕过轴心的小重物生成电流，通过天平可以测量出小重物的重量，根据施加的力的大小可以计算出所施加的力。

（3）测量重物的距离轴心的距离d和重物绕过轴心的转动时间T，计算出转动加速度a。

（4）测量不同质量的重物所产生的转动加速度，根据牛二定律（F=ma）计算出所施加的力，然后根据该力和加速度的关系，可以计算出轻木质圆盘的转动惯量。

（5）重复实验三次并进行平均值计算。

2. 实验结果

使用动力学法测量轻木质圆盘的转动惯量，得到实验数据如下：

质量（kg） d（m） T（s） a (rad/s²) F (N) I (kg*m²)

0.0575 0.10 1.37 3.29 0.189 0.000148

0.0777 0.10 1.27 4.76 0.294 0.000188

0.1095 0.10 1.14 6.96 0.680 0.000302

转动惯量的测量实验报告数据处理

实验目的：通过实验测量旋转体的转动惯量，掌握用陀螺仪测量转动的方法。

实验原理：转动惯量是描述物体相对于旋转轴的旋转惯性的物理量。当外力作用于旋

转体时，旋转体会产生转速，此时会有一个转动惯量作用于旋转体，阻碍其继续旋转。因

此当物体的质量越大或者物体到旋转轴的距离越远时，旋转惯量也就越大。而陀螺仪的原

理是利用旋转惯量的影响来测量角速度。

实验设备：数字陀螺仪、测量木块、计时器、圆盘、测量尺、线杠、液体测量器。

操作步骤：

1、将圆盘放在水平面上，通过线杠和木块将圆盘固定在陀螺仪上。

2、调整陀螺仪，使其位置水平，然后进行零点校准。

3、通过液体测量器测量出木块的质量，并用测量尺测量木块到圆盘边缘的距离，记

录下数据。

4、计时器开始计时，然后用手推动圆盘，使其绕自身的平行轴旋转。

5、在圆盘旋转时，观察陀螺仪的显示，得到圆盘的初始角速度和终止角速度。

6、通过式子：（I=mR^2）/(2t(wf-wi))，计算出圆盘的转动惯量。

实验数据处理：

根据记录下的数据，结合计算公式，可以求出测量圆盘的转动惯量。

假如测量得到的木块质量为250g，距离圆盘边缘的距离为10cm，计时器计时结果为

10秒。圆盘的初始角速度为20rad/s，终止角速度为7rad/s。则可以得到转动惯量如下：I=(0.25kg×0.1m^2)/(2×10s×(20rad/s-7rad/s))=0.037kg·m^2

结论：

通过实验测量得到的圆盘转动惯量为0.037kg·m^2，与理论值相差不大，说明实验方法可靠。在实验中，我们还发现了测量精度与实验条件有关，如调整陀螺仪和圆盘的平衡、测量垂直方向时要保证测量精度等。通过这次实验，我们掌握了用陀螺仪测量转动惯量的

转动惯量实验报告数据(共7篇)

篇一：大学物理实验报告测量刚体的转动惯量

测量刚体的转动惯量

实验目的：

1．用实验方法验证刚体转动定律，并求其转动惯量；

2．观察刚体的转动惯量与质量分布的关系

3．学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。

二.实验原理:

1．刚体的转动定律

具有确定转轴的刚体，在外力矩的作用下，将获得角加速度β，其值与外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比，即有刚体的转动定律：

m = iβ (1)

利用转动定律，通过实验的方法，可求得难以用计算方法得到的转动惯量。

2．应用转动定律求转动惯量

如图所示，待测刚体由塔轮，伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。

设细线不可伸长，砝码受到重力和细线的张力作用，从静止开始以加速度a下落，其运动方程为mg – t=ma，在t时间内下落的高度为h=at/2。刚体受到张力的力矩为tr和轴摩擦力力矩mf。由转动定律可得到刚体的转动运动方程：tr - mf = iβ。绳与塔轮间无相对滑动时有a = rβ，上述四个方程得到：

22m(g - a)r - mf = 2hi/rt (2)

mf与张力矩相比可以忽略，砝码质量m比刚体的质量小的多时有a<<g，所以可得到近似表达式：

2mgr = 2hi/ rt (3)

式中r、h、t可直接测量到，m是试验中任意选定的。因此可根据（3）用实验的方法求得转动惯量i。

3．验证转动定律，求转动惯量

从（3）出发，考虑用以下两种方法：

2a．作m – 1/t图法：伸杆上配重物位置不变，即选定一个刚体，取固定力臂r和砝码下

落高度h，（3）式变为：

转动惯量的测定实验报告

理论力学转动惯量

实验报告

【实验目的】

1.了解多功能计数计时毫秒仪实时测量（时间）的基本方法

2.用刚体转动法测定物体的转动惯量

3.验证刚体转动的平行轴定理

4.验证刚体的转动惯量与外力矩无关

【实验原理】

1.转动力矩、转动惯量和角加速度关系系统在外力矩作用下的运动方程

T×r+Mμ=Jβ2（1）由牛顿第二定律可知，砝码下落时的运动方程为：mg-T=ma

即绳子的张力T=m(g-rβ2)

砝码与系统脱离后的运动方程

Mμ=Jβ1（2）由方程（1）（2）可得

J=mr(g-rβ2)/(β2-β1) （3）

2.角加速度的测量

θ=ω0t+½βt²（4）若在t1、t2时刻测得角位移θ1、θ2

则θ1=ω0 t1+½βt²（5）

θ2=ω0 t2+½βt²（6）

所以，由方程（5）、（6）可得

β=2（θ2 t1-θ1 t2）/ t1 t2（t2- t1）

【实验仪器】

1、IM-2刚体转动惯量实验仪(含霍尔开关传感器、计数计时多功能毫秒仪、一根细绳、一个质量为100g的砝码等，塔轮直径从下至上分别为30mm、40mm、50mm、60mm，载物台上的孔中心与圆盘中心的距离分别为40mm、80mm、120mm)

2、一个钢质圆环(内径为175mm，外径为215mm，质量为995g)

3、两个钢质圆柱(直径为38mm，质量为400g)

【实验步骤】

1.实验准备

在桌面上放置IM-2转动惯量实验仪，并利用基座上的三颗调平螺钉，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，使滑轮槽与选取的绕线塔轮槽等高，且其方位相互垂直。

测量转动惯量实验报告

正文：

一、实验目的

本实验旨在测量一个转动惯量，以观测它如何变化，影响及改变转动性能。

二、实验原理

惯量是物体转动运动的一项重要物理量，它反映了物体在受到外力作用时，其转动速度和转动角速度之间的变化，即它反映了物体转动惯性的大小。它与质量和它的形状、尺寸及分布有关，惯量的大小越大，对外力的反应就越慢。

三、实验原理

1. 设备准备：

（1）实验台；

（2）转子；

（3）拉力传感器；

（4）电磁传动装置；

（5）陀螺仪；

（6）数据采集卡；

（7）PC机；

2.实验步骤：

（1）将转子安装在实验台上；

（2）将拉力传感器安装在实验台上；

（3）将电磁传动装置安装在转子上；

（4）将陀螺仪安装在转子上；

（5）将数据采集卡连接到PC机；

（6）启动电磁传动装置，并调节转子的转速；

（7）通过陀螺仪记录转子的角速度；

（8）将拉力传感器的值记录下来，用来计算转子的惯量。

四、实验结果

拉力传感器的数值：

1. 角速度：20°/S

拉力：2N

2. 角速度：50°/S

拉力：7N

3. 角速度：100°/S

拉力：14N

根据实验数据，可以求出转子的惯量为：0.12 kg·m2。

五、结论

本实验测量的转动惯量为0.12 kg·m2。实验结果表明，转动惯量受物理实体的质量及其形状尺寸分布的影响较大，因此，在设计或制造转动物体时，应注意转动惯量相关的影响因素，以改善物体的转动性能。

测量转动惯量实验报告

实验报告：测量转动惯量

1. 背景

转动惯量是描述物体对转动运动的惯性大小的物理量，它与物体的质量分布和轴线的位置有关。在本实验中，我们将通过测量转轮的转动惯量来探究其与不同参数之间的关系。

2. 实验目的

本实验的目的是测量转轮的转动惯量，并研究其与质量、半径以及形状等因素之间的关系。

3. 实验装置和原理

3.1 实验装置

本实验所需装置包括：

•转轮：一个具有可变质量和可调半径的转轮。

•转轴：用于支撑转轮并提供旋转运动。

•弹簧秤：用于测量施加在转轮上的扭矩。

•计时器：用于测定旋转时间。

3.2 实验原理

根据力学原理，对于一个固定轴线上具有质量分布的刚体，其转动惯量可以通过以下公式计算：

I=∑m i r i2

其中，m i为刚体上每个微小质点i的质量，r i为该质点到转轴的距离。

在本实验中，我们将通过应用一个给定的扭矩来使转轮旋转，并测量其旋转时间和施加在转轮上的扭矩。根据牛顿第二定律和力矩定义，可以得到以下公式：

I=T α

其中，T为施加在转轮上的扭矩，α为转轮的角加速度。

4. 实验步骤

4.1 实验准备

1.将转轴固定在实验台上，并确保其能够自由旋转。

2.将弹簧秤挂在转轮上方，并调整弹簧秤的位置，使其能够施加一个合适的扭

矩。

4.2 测量过程

1.调整转轮的质量和半径，记录下每组参数。

2.施加一个给定的扭矩，并记录下所用时间t。

3.重复以上步骤多次，以获得准确的数据。

5. 数据处理与分析

根据实验步骤中测得的数据，我们可以计算出每组参数下的转动惯量。然后，通过绘制图表来分析不同参数对转动惯量的影响。

下图是一个示例图表：

刚体转动惯量的测定实验报告2篇

实验一：采用悬挂法测定刚体转动惯量

一、实验目的

1. 学习测量刚体的质心位置和转轴的位置。

2. 学习借助实验数据推导直线密集分布的质点转动惯量公式。

3. 通过实验学习刚体转动惯量的测量方法。

二、实验原理

1. 刚体的转动惯量

物体围绕旋转轴转动时，物体的惯性越大，物体的转动越难。当物体惯性越大时，转动惯量也越大。物体围绕旋转轴转动时，物体转动惯量的定义为：

I = Σmiri²

其中，m表示物体的质量，r表示物体的质心离旋转轴的距离。

2. 直线密集分布的质点转动惯量公式

一个质量为m，长为L的物体中，满足密集分布的质点，它们的质心离旋转轴的距离为r，那么此物体的转动惯量公式为：

I = Σmiri² = mΣri² = m(Σr²)

Σr²表示每个质点到旋转轴的距离平方和。

3. 采用悬挂法测定刚体的转动惯量

实验使用悬挂法测定刚体的转动惯量，测定步骤如下：

(1) 利用细线将物体悬挂在平衡杆上。

(2) 利用相应的杠杆称来测量物体的重量，此时物体的质心在杆的下方。

(3) 将物体沿竖直方向旋转，并用底部的指示器（如图）记录物体的振动周期。

(4) 将物体沿竖直方向旋转，记录下物体在两个位置的转动周期，用于计算旋转轴的位置。

(5) 用距离表测量出物体质心到旋转轴的距离。

(6) 计算物体的转动惯量。

三、实验器材

1. 刚体（统一物体）：统一吊杆、金属球、转轴、细线、竖直级尺等。

2. 实验仪器和设备：相应的计时器、杠杆称、距离表、指示器等。

3. 实验环境：采用教学实验室。

四、实验步骤和实验数据处理

转动定律实验报告

篇一：刚体转动惯量的测定_实验

报告

实验三刚体转动惯量的测定

转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度。它与刚体的质量、形状大小和转轴的位置有关。形状简单的刚体，可以通过数学计算求得其绕定轴的转动惯量；而形状复杂的刚体的转动惯量，则大都采用实验方法测定。下面介绍一种用刚体转动实验仪测定刚体的转动惯量的方法。

实验目的：

1、理解并掌握根据转动定律测转动惯量的方法；

2、熟悉电子毫秒计的使用。

实验仪器：

刚体转动惯量实验仪、通用电脑式毫秒计。

仪器描述：

刚体转动惯量实验仪如图一，转动体系由十字型承物台、绕线塔轮、遮光细棒等（含

小滑轮）组成。遮光棒随体系转动，依次通过光电门，

每π弧度（半圈）遮光电门一次的光以计数、计时。塔轮上有五个不同半径（r）的绕线轮。砝码钩上可以放置不同数量的砝码，以获得不同的外力矩。

实验原理：

空实验台（仅有承物台）对于中垂轴OO’的转动惯量用Jo表示，加上试样（被测物

体）后的总转动惯量用J表示，则试样的转动惯量J1 ：

J1 = J –Jo(1) 由刚体的转动定律可知：

T r – Mr = J?(2) 其中Mr为摩擦力矩。

而 T = m(g -r?) (3) 其中 m ——砝码质量 g ——重力加速度 ? ——角加速度 T ——张力

1．测量承物台的转动惯量Jo

未加试件，未加外力（m=0 , T=0）

令其转动后，在Mr的作用下，体系将作匀减速转动，?=?1，有 -Mr1 = Jo?1 (4) 加外力后，令? =?2

m(g –r?2)r –Mr1 = Jo?2(5) （4）（5）式联立得

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