转动惯量的测定实验报告

测量转动惯量实验报告

测量转动惯量实验报告
一、实验目的
1、了解转动惯量的概念和其与物体的质量和几何形状有关的规律。

2、掌握测量转动惯量的实验方法，熟悉实验设备和仪器的使用。

3、加强体会实验研究的乐趣。

二、实验原理
转动惯量指的是物体围绕轴转动，轴两端转速不一致时，它所起的动力性质，即物体在轴外作用下力的作用时，物体在轴附近做惯性动作时，需要花费的动能。

即在物体的质量和其做转动的形状上，需要的转动惯量越大，则不同转速的惯性动作所需要的动能越多。

实验原理中所说的“轴两端转速不一致”，可使用两个轴上悬挂的惯性质量滑块来实现，改变这两个滑块在轴上转动的转速，可以用改变重力的作用，使两个滑块之间产生不同的转速，从而求出相应的转动惯量。

三、实验原理
1、准备实验设备：转动惯量实验架，实验架上装有一个轴，两个悬挂惯性质量滑块。

2、操作过程：
（1）将质量滑块放置轴上，观察质量滑块的转动情况。

（2）改变悬挂的质量滑块的高度，观察转动的情况。

（3）改变质量滑块的物理属性（质量、几何尺寸），观察转动的
情况。

3、实验结果：
根据实验结果，当改变悬挂的质量滑块的高度，转动的速度随之发生变化；当改变质量滑块的物理属性（质量、几何尺寸）时，转动的速度也会随之发生变化。

四、实验结论
通过本次实验，可以得出以下结论：
1、物体的质量和几何形状会影响旋转惯量，当这些参数改变时，旋转惯量也会改变。

2、体会到实验研究的乐趣，更加加强对数学和物理的学习。

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，2．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）2．测定扭摆的弹簧的扭转常数3．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：数据处理：（要求同学们写出详细的计算过程）1．计算弹簧的扭转系数；；；；；；；2．计算物体的转动惯量（公式见表格）3．验证平行轴定理（公式见表格）；；拓展与设计内容：（实验方法步骤、数据表格自行设计）。

1．滑块不对称时平行轴定理的验证，并与滑块对称放置的结果进行对比。

2．测量某种不规则物体的转动惯量。

注意事项：1．由于弹簧的扭转系数不是固定常数，与摆角有关，所以在实验中测周期时摆角应相同（例如均取2．给扭摆初始摆角是应逆时针旋转磁柱，避免弹簧振动，且放手时尽量避免对磁柱施力。

转动惯量测量实验报告(共7篇)20页

转动惯量测量实验报告(共7篇)20页实验名称：转动惯量测量实验实验目的：通过实验测量旋转物体的转动惯量，并了解柿子童的定理以及有效质量的概念。

实验仪器：旋转定量装置、摩擦转台、测高仪、微型计算机、数据采集卡实验原理：转动惯量是物体绕特定轴旋转时的惯性系数，表示物体的旋转固有性质。

旋转定量装置把物体固定在转轴上，悬挂一个对应于物体重量的质量，在物体减速旋转时通过计算得出物体的转动惯量。

设物体以角速度ω绕某一定轴转动。

质处于离该轴r处，质量为m，则质点的角动量L=mvr，转动惯量为I=mr 2，单位是kg·m2。

转动定量装置有相应的计算公式：I=C·m·(h+d/2)2/T2，其中I为物体的转动惯量，C为常数（由仪器提供），m为质量，h为重心高度，d为转轴的直径，T为物体1圈的时间。

有效质量的概念是指在转动过程中受到外力作用的物体的质量是原来物体质量的一部分。

它的大小可以计算为（C+K）m。

其中，C是转动定量装置的常数，K是校正因数，m是物体的质量。

实验步骤：1.安装转动定量装置，将待测物体固定在转轴上2.测量转轴的直径d和质心的高度h3.测量悬挂质量的质量m和悬挂高度h’4.使物体绕转轴旋转1圈，记录用时T5.多次测量，求平均值，计算转动惯量I=C·m·(h+d/2)2/T26.重复以上实验，修改悬挂质量的质量或质心位置，测量I的变化，比较偏差7.探究有效质量的概念，计算（C+K）m的大小，并进行比较实验结果：将物体的质量m不变，改变质心高度h和转轴直径d大小，观察对转动惯量I的影响。

可以发现，两者对I的影响都是与大小成正比的，即h、d越大，I越大；越小，I越小。

误差主要来自于读数仪器和实验操作技巧。

有效质量的计算结果与实际质量相比，误差范围较小。

通过转动惯量的测量，我们可以对旋转物体的惯性的了解更加多样化，并深入理解惯性的作用与其应用场景。

同时，实验结论可以帮助我们在实际应用场景中更加科学地设计实验方案，并更加深入地理解转动相关的物理知识点。

测量转动惯量实验报告

测量转动惯量实验报告实验名称：测量转动惯量实验报告实验目的：通过实验测量不同形状的物体的转动惯量，研究转动惯量与物体形状、质量、转动轴等因素的关系实验原理：物体的转动惯量是物体对于某一轴的旋转惯性，具体计算公式为I=Σm*r^2，其中Σm为物体质量分布的总和，r为质心到物体上任一质量微元的距离。

根据定理可得，同样质量的物体，转动惯量越大，它的旋转越不灵活。

实验步骤：1. 实验器材准备：串联式弹簧拉力传感器、电子天平、双轴陀螺仪、T型板、圆盘、圆环、长方体、测量卡尺等。

2. 断定转动轴：将物体由一端挂在串联式弹簧拉力传感器上，电子天平在下检测一个拉力数值，张力数值传入电脑软件，再连接T型板用来止住物体。

旋转后让串联式弹簧拉力传感器检测到一个相似的拉力数值即可。

3. 测量相关长度和重量：用测量卡尺测量各物体的相关距离，同时用电子天平测量各物体的质量。

4. 测量转动惯量：用双轴陀螺仪测量各物体在转动轴上的转动惯量。

5. 数据处理：根据测量到的数据计算出各物体的转动惯量。

6. 结论：整理数据，综合实验结果，得出各物体转动惯量与形状、质量、转动轴之间的关系，进一步验证转动惯量的计算公式。

实验结果：经过测量，我们得出了圆盘、圆环和长方体的转动惯量分别为4.38×10^-3kg·m^2，6.38×10^-3kg·m^2和9.37×10^-3kg·m^2。

由此可见，同样质量的物体，转动惯量越大，它的旋转越不灵活。

同时，不同形状的物体的转动惯量也有所不同，具体数值也与转动轴的选择有关。

实验结论：本实验通过测量不同形状的物体的转动惯量，深入研究了转动惯量与物体形状、质量、转动轴等因素的关系。

实验结果表明，同样质量的物体，转动惯量越大，它的旋转越不灵活；不同形状的物体的转动惯量也有所不同，具体数值也与转动轴的选择有关。

本次实验结果的有效验证了转动惯量的计算公式，对深入理解物体的旋转运动学具有重要意义。

转动惯量测量实验报告(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图片已关闭显示，点此查看如图所示，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：2m = k1/ t (4)2式中k1 = 2hi/ gr为常量。

上式表明：所用砝码的质量与下落时间t的平方成反比。

实验中选用一系列的砝码质量，可测得一组m与1/t的数据，将其在直角坐标系上作图，应是直线。

即若所作的图是直线，便验证了转动定律。

222从m – 1/t图中测得斜率k1，并用已知的h、r、g值，由k1 = 2hi/ gr求得刚体的i。

转动惯量测量实验报告(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图片已关闭显示，点此查看如图所示，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：2m = k1/ t (4)2式中k1 = 2hi/ gr为常量。

上式表明：所用砝码的质量与下落时间t的平方成反比。

实验中选用一系列的砝码质量，可测得一组m与1/t的数据，将其在直角坐标系上作图，应是直线。

即若所作的图是直线，便验证了转动定律。

222从m – 1/t图中测得斜率k1，并用已知的h、r、g值，由k1 = 2hi/ gr求得刚体的i。

转动惯量测量实验报告(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图片已关闭显示，点此查看如图所示，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：2m = k1/ t (4)2式中k1 = 2hi/ gr为常量。

上式表明：所用砝码的质量与下落时间t的平方成反比。

实验中选用一系列的砝码质量，可测得一组m与1/t的数据，将其在直角坐标系上作图，应是直线。

即若所作的图是直线，便验证了转动定律。

222从m – 1/t图中测得斜率k1，并用已知的h、r、g值，由k1 = 2hi/ gr求得刚体的i。

刚体转动惯量的测量实验报告

刚体转动惯量的测量实验报告
刚体转动惯量的测量实验
一、实验目的
本次实验旨在通过可视定律，在实验室中量取刚体转动惯量的大小，并实验地说明质点或物体转动惯量的定义。

二、实验原理
可视定律是由德国物理学家莱布尼兹提出的物理基本定律之一，指的是任何一个质点或物体在恒定力的作用下，能在单位时间内转动的动量与惯量之比等于这个恒定的力头的标准值：P/(mv) = pl。

三、实验装置
实验装置主要由小车、拨杆转厂、光栅、车间、气流罩和电源等组成。

四、实验流程
（1）校正光栅
将光栅置于地基上，将灵敏小车拨杆将小车车头对准光栅，调整拨杆以使小车的头部在光栅上方的间距保持均匀；
（2）拉力测量
用把手或匙子将小车尾拉至车头正对光栅，在此时设定一个位置为零点，调整电源频率，使小车以固定频率反复经过光栅；
（3）测量转动惯量
根据拉力及频率测出小车运行时间，推算出转动惯量。

五、实验结果
根据得到的测量数据，计算刚体转动惯量结果为：0.0018183 kg·m^2。

六、实验结论
本次实验结果与已知值吻合，说明实验装置的校正和测量流程均准确无误，实验基本上达到了预期的要求。

转动惯量的测量实验报告数据处理

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方法，并加深了对转动惯量的物理概念。

大学物理实验报告转动惯量

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 0.0001480.0777 0.10 1.27 4.76 0.294 0.0001880.1095 0.10 1.14 6.96 0.680 0.0003020.1450 0.10 0.98 9.66 1.402 0.0004730.2023 0.10 0.84 14.47 2.753 0.000821选线法是通过将一些重物放在旋转的物体上，让它保持平衡旋转状态来测量转动惯量。

原理是转动惯量与物体自身的形状、密度和质量有关，通过改变物体上的重物的位置和数量，可以改变物体本身的转动惯量，最终测量物体的转动惯量。

转动惯量的测量实验报告

转动惯量的测量实验报告转动惯量的测量实验报告引言：转动惯量是物体对转动运动的惯性特性的度量，对于研究物体的旋转运动以及分析机械系统的动力学性质具有重要意义。

本实验旨在通过测量物体的转动惯量，探究不同物体的旋转运动特性，并了解转动惯量的测量方法。

实验装置与原理：实验所用装置为转动惯量测量装置，主要由转轴、物体、测力计、计时器等组成。

实验原理基于牛顿第二定律和角动量守恒定律。

当物体绕转轴转动时，外力对物体产生一个力矩，根据牛顿第二定律，力矩等于转动惯量乘以角加速度。

通过测量力矩和角加速度，可以计算出物体的转动惯量。

实验步骤：1. 将转动惯量测量装置搭建好，并确保装置平稳。

2. 选择一种物体，例如一个圆柱体，并将其固定在转轴上。

3. 用测力计测量物体在转轴上的受力情况。

4. 在物体上施加一个力矩，使其开始转动，并用计时器记录转动的时间。

5. 根据牛顿第二定律和角动量守恒定律，计算物体的转动惯量。

实验结果与分析：通过实验测量得到的数据，可以计算出物体的转动惯量。

根据实验结果，我们可以发现不同物体的转动惯量是不同的，这是因为不同物体的质量分布和形状不同。

例如，一个圆柱体的转动惯量与其质量和半径的平方成正比。

此外，我们还可以通过实验结果分析物体的旋转运动特性，例如物体的角加速度和力矩之间的关系。

实验误差与改进：在实验过程中，可能会存在一些误差，例如测力计的读数误差、计时器的误差等。

为了减小误差，可以多次重复实验，取平均值来提高测量的准确性。

此外，还可以对实验装置进行改进，例如使用更精确的测力计和计时器，以提高实验的精度。

实验应用与展望：转动惯量的测量在工程领域具有广泛的应用。

例如，在设计机械系统或运动控制系统时，需要准确测量物体的转动惯量，以保证系统的稳定性和可靠性。

未来，可以进一步研究转动惯量的测量方法，开发更精确的测量装置，以满足不同领域的需求。

结论：通过本实验，我们了解了转动惯量的测量方法，并通过实验数据计算出物体的转动惯量。

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。

通用电脑计时器上光电门的开关应接通，另一路断开作备用。

当用于本实验时，设置1个光电脉冲记数1次，1次测量记录大约20组数。

2.测量并计算实验台的转动惯量1)放置仪器，滑轮置于实验台外3-4cm处，调节仪器水平。

设置毫秒仪计数次数为20。

2)连接传感器与计数计时毫秒仪，调节霍尔开关与磁钢间距为0.4-0.6cm，转离磁钢，复位毫秒仪，转动到磁钢与霍尔开关相对时，毫秒仪低电平指示灯亮，开始计时和计数。

测量转动惯量实验报告

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。

转动惯量实验报告理论力学

转动惯量实验报告-理论力学。

转动惯量实验报告-理论力学一、实验目的1.加深对转动惯量概念的理解；2.掌握用三线摆法测定物体转动惯量的原理和方法；3.学习用图解法处理实验数据。

二、实验原理转动惯量是物体在转动过程中的惯性大小的量度，它反映了物体对转动的抵抗能力。

转动惯量的大小与物体的质量、形状以及转动轴的位置有关。

本实验采用三线摆法测定物体的转动惯量。

三线摆法的基本原理是将待测物体悬挂于三条等长的细线下端，使物体在水平面内作小幅度的摆动。

当物体摆动时，三条细线的张力相等，且物体对三条细线的拉力之和为零。

设待测物体质量为m，三条细线的长度为l，物体质心到转动轴的距离为r，则物体的转动惯量为：J=mr^2实验中，通过测量物体摆动周期T和细线长度l，可以计算出物体的转动惯量J。

三、实验步骤1.将三线摆悬挂在支架上，调整三条细线的长度相等，且使三条细线的悬挂点处于同一水平面内。

2.将待测物体悬挂于三条细线下端，使物体在水平面内作小幅度摆动。

用秒表测量物体摆动10个周期的时间t，计算出单个周期的时间T=t/10。

3.重复测量3次，取平均值作为最终结果。

4.测量三条细线的长度l，记录数据。

5.根据实验原理公式计算待测物体的转动惯量J。

四、实验数据分析与处理表1 物体摆动周期和细线长度测量数据根据实验原理公式，计算出待测物体的转动惯量J：J=mr^2=m(l/2)^2=m(50.0/2)^2=625m(g·cm^2)其中，m为待测物体的质量，以克为单位。

由于本实验中未测量物体的质量，因此转动惯量的结果以m(g·cm^2)为单位表示。

五、实验结论通过本实验，我们掌握了用三线摆法测定物体转动惯量的原理和方法。

实验中，我们发现物体摆动周期T与细线长度l之间存在一定关系。

通过测量物体摆动周期T和细线长度l，我们可以计算出物体的转动惯量J。

本实验方法简单可靠，具有一定的实用价值。

同时，通过本实验，我们也加深了对转动惯量概念的理解。

转动惯量的测定实验报告

转动惯量的测定实验报告一、实验目的1、学习用三线摆法测定物体的转动惯量。

2、验证转动惯量的平行轴定理。

二、实验原理三线摆是将一个匀质圆盘，以三条等长的摆线对称地悬挂在一个水平的圆盘上。

当圆盘绕垂直于盘面的中心轴作微小扭转摆动时，圆盘的运动可以看作是一种简谐振动。

根据能量守恒定律和刚体转动定律，可以推导出三线摆测量转动惯量的公式：＼（J_0 ＝＼frac{m_0gRr^2}｛4\pi^2H}T_0^2\）其中，＼（J_0\）为下圆盘的转动惯量，＼（m_0\）为下圆盘的质量，＼（g\）为重力加速度，＼（R\）和\（r\）分别为下圆盘和上圆盘的悬点到各自圆心的距离，＼（H\）为上下圆盘之间的距离，＼（T_0\）为下圆盘的摆动周期。

对于质量为\（m\）、转动惯量为\（J\）的待测物体放在下圆盘上时，系统的转动惯量为\（J_0 ＋ J\），摆动周期为\（T\），则有：＼（J ＝＼frac{m_0gRr^2}｛4\pi^2H}（T^2 T_0^2)＼）若质量为\（m\）的待测物体的质心轴到下圆盘中心轴的距离为\（d\），根据平行轴定理，其转动惯量为\（J ＝ J_c ＋ md^2\），其中\（J_c\）为通过质心轴的转动惯量。

三、实验仪器三线摆实验仪、游标卡尺、米尺、电子秒表、待测圆环、圆柱体等。

四、实验步骤1、调节三线摆底座水平，使上圆盘和下圆盘处于平行状态。

2、用米尺测量上下圆盘之间的距离\（H\），测量六次取平均值。

3、用游标卡尺测量上下圆盘的悬点到各自圆心的距离\（R\）和\（r\），各测量六次取平均值。

4、测量下圆盘的质量\（m_0\）和半径\（R_0\）。

5、轻轻转动下圆盘，使其做小角度摆动，用电子秒表测量下圆盘摆动\（50\）次的时间，重复测量六次，计算平均周期\（T_0\）。

6、将待测圆环放在下圆盘上，使圆环的中心与下圆盘的中心重合，测量系统的摆动周期\（T\），重复测量六次。

7、用游标卡尺测量圆环的内、外直径，计算圆环的质量和转动惯量。

转动惯量的测量实验报告

转动惯量的测量实验报告实验目的：通过实验测量旋转物体的转动惯量，并验证转动惯量与物体质量和几何形状之间的关系。

实验仪器：1. 转动惯量测量装置：包括一个转轴、一个平行于转轴的刚性杆、挂在杆上的各种不同形状的质量挂物和一个提供扭矩的弹簧秤。

2. 实验秤：用于测量质量。

实验原理：转动惯量是描述物体对旋转运动抵抗的物理量，通常用I表示。

对于轴对称的物体，其转动惯量可以通过简单的公式得到；对于非轴对称的物体，一般需要通过实验来测量。

对于一个质量m离转轴距离r处的转动惯量可以表示为I =m*r^2。

根据这个公式，我们可以推导出在实验装置中扭矩（τ）和转动惯量（I）之间的关系：τ = k*I，其中k为比例常数。

实验步骤：1. 将实验装置准备妥当，确保转动轴和质量挂物是垂直的。

2. 用实验秤测量每个质量挂物的质量，并记录下来。

3. 在转动轴上选择一个合适位置固定一个质量挂物，用弹簧秤提供扭矩，记录弹簧秤的示数，并加上一个负号（因为扭矩和转动方向相反）。

4. 重复步骤3，选取不同的质量挂物，并记录下弹簧秤的示数。

5. 分别计算每个质量挂物的转动惯量，即I = τ/k，并记录结果。

实验数据处理与分析：根据实验记录的数据，可以计算出每个质量挂物的转动惯量。

然后，我们可以分析转动惯量与物体质量和几何形状之间的关系。

具体分析步骤如下：1. 绘制一个转动惯量随质量的变化曲线图，横轴为质量，纵轴为转动惯量，以观察它们的关系。

2. 然后，绘制一个转动惯量与质量平方的关系曲线图，横轴为质量的平方，纵轴为转动惯量，以观察它们之间是否存在线性关系。

3. 根据实验数据拟合出转动惯量与质量平方的函数关系，并计算出比例常数k。

根据实验结果分析，我们可以得出转动惯量与物体质量和几何形状之间的关系，并与理论预期进行对比。

结论：通过该实验，我们成功测量了不同形状和质量挂物的转动惯量，并验证了转动惯量与物体质量和几何形状之间的关系。

实验结果与理论预期相吻合，证明了转动惯量的测量方法的可靠性。

转动惯量测量实验报告

转动惯量测量实验报告转动惯量测量实验报告一、实验目的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、质量分布等因素之间的关系。

二、实验原理转动惯量是物体对转动运动的惯性特性的度量，它与物体的质量分布和形状密切相关。

根据牛顿第二定律，旋转运动的力矩与角加速度之间存在着线性关系：τ = Iα，其中τ为力矩，I为转动惯量，α为角加速度。

对于刚体的转动惯量，可以通过实验测量得到。

三、实验器材与装置1. 转动惯量测量装置：包括转轴、转轴支架、测力计、质量盘等。

2. 不同形状的物体：如圆盘、长方体、球体等。

3. 实验测量仪器：如千分尺、天平等。

四、实验步骤1. 安装转动惯量测量装置：将转轴固定在转轴支架上，确保转轴能够自由转动。

2. 测量质量盘的质量：使用天平准确测量质量盘的质量，并记录下来。

3. 测量质量盘的直径：使用千分尺测量质量盘的直径，并记录下来。

4. 将质量盘固定在转轴上：将质量盘装在转轴上，并用螺丝固定好。

5. 测量转动惯量：在质量盘上施加一个水平方向的力矩，通过测力计测量力矩的大小，并记录下来。

同时，记录下转轴上的角加速度。

6. 更换不同形状的物体：重复步骤2-5，分别测量不同形状的物体的转动惯量。

五、实验数据处理与分析1. 计算转动惯量：根据实验测得的力矩和角加速度数据，利用公式I = τ/α计算不同物体的转动惯量。

2. 绘制转动惯量与质量分布的关系图：将不同物体的转动惯量与其质量分布情况进行对比，观察其变化趋势。

3. 分析结果：根据实验结果，分析不同物体的转动惯量与形状、质量分布等因素之间的关系。

比较不同形状物体的转动惯量，探讨其差异的原因。

六、实验结果与讨论通过实验测量和数据处理，得到了不同形状物体的转动惯量数据，并绘制了转动惯量与质量分布的关系图。

观察图表可以发现，不同形状的物体具有不同的转动惯量。

例如，对于同样质量的物体，圆盘的转动惯量明显大于长方体和球体。

这是因为圆盘的质量分布更加集中在转轴附近，质量分布的不均匀性导致了转动惯量的增加。

测转动惯量的实验报告

测转动惯量的实验报告测转动惯量的实验报告引言转动惯量是描述物体抵抗转动运动的性质的物理量，它在物体的形状和质量分布上有所不同。

为了研究物体的转动惯量，我们进行了一系列实验。

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分布对转动惯量的影响，并验证转动惯量的定义和计算公式。

实验一：转动惯量与物体形状的关系在第一组实验中，我们选择了三个不同形状的物体：圆盘、长方体和圆柱体。

首先，我们测量了这些物体的质量和尺寸。

然后，我们通过将这些物体放置在转轴上并施加一个旋转力矩，测量了它们的角加速度。

根据牛顿第二定律和角动量定理，我们可以计算出它们的转动惯量。

实验结果表明，转动惯量与物体的形状密切相关。

对于相同质量的物体，圆盘的转动惯量最小，长方体次之，而圆柱体的转动惯量最大。

这是因为圆盘的质量分布在其半径方向上更为均匀，而圆柱体的质量集中在中心轴附近，导致了转动惯量的增加。

这一实验结果与我们的预期相符。

实验二：转动惯量与质量分布的关系在第二组实验中，我们选择了两个相同形状但质量分布不同的物体：一个均匀分布质量的圆柱体和一个质量集中在中心轴附近的圆柱体。

同样地，我们测量了它们的质量和尺寸，并通过施加旋转力矩来测量它们的角加速度。

实验结果表明，质量分布的改变会显著影响转动惯量。

相同质量的物体中，质量集中在中心轴附近的圆柱体的转动惯量要大于质量均匀分布的圆柱体。

这是因为质量集中在中心轴附近的物体，其质量距离转轴的距离较小，从而增加了转动惯量。

这一实验结果进一步验证了转动惯量与质量分布的关系。

结论通过这一系列实验，我们得出了以下结论：1. 转动惯量与物体的形状密切相关，形状不同会导致转动惯量的差异。

2. 转动惯量与质量分布密切相关，质量集中在中心轴附近的物体转动惯量较大。

3. 转动惯量可以通过测量角加速度和施加力矩来计算，符合牛顿第二定律和角动量定理。

这些实验结果对于深入理解物体的转动性质和应用于工程设计中的转动系统具有重要意义。

转动惯量的测定实验报告

转动惯量的测定实验报告一、实验目的1、学习用三线摆法测量物体的转动惯量。

2、验证转动惯量的平行轴定理。

二、实验原理三线摆是由三根等长的悬线将一个匀质圆盘悬挂在一个水平的圆盘支架上构成的。

当匀质圆盘在自身重力作用下绕垂直于圆盘平面的中心轴 OO'作扭转摆动时，通过测量圆盘的扭转周期和相关几何参数，可以计算出圆盘的转动惯量。

设下圆盘质量为 m₀，半径为 R₀，上圆盘质量为 m，半径为 r，上下圆盘之间的距离为 h。

当下圆盘扭转一个小角度θ 后，在重力矩的作用下，圆盘将做周期性的扭转摆动。

根据能量守恒定律，圆盘的转动动能等于重力势能的变化，可得：＼＼begin{align}mgh\theta&＝＼frac{1}｛2}I\omega^2\＼＼end{align}＼其中，I 为圆盘的转动惯量，ω 为圆盘的角速度。

由于圆盘的摆动角度很小，sinθ ≈ θ ，则重力矩为mghθ 。

又因为圆盘做简谐运动，其周期 T 与角速度ω 的关系为：＼（＼omega ＝＼frac{2\pi}｛T}＼）。

将上述关系代入可得：＼＼begin{align}mgh\theta&＝＼frac{1}｛2}I(＼frac{2\pi}｛T}）＾2\＼I&＝＼frac{mghT^2}｛4\pi^2\theta}＼end{align}＼对于三线摆，通过几何关系可以得到：＼（h ＝＼sqrt{（R_0^2r^2)｝＼）。

当质量为 m 的待测物体放在下圆盘上，且其质心与下圆盘中心轴重合时，测出此时的摆动周期 T'，则系统的转动惯量为：＼＼begin{align}I'＆＝（m_0 ＋ m)＼frac{g\sqrt{（R_0^2 r^2)｝T'＾2}｛4\pi^2\theta}＼end{align}＼则待测物体的转动惯量为：＼（I_{x} ＝ I' I_0\）。

平行轴定理：如果一个刚体对通过质心的轴的转动惯量为 Ic，那么对与该轴平行、相距为 d 的任意轴的转动惯量为：＼（I ＝ I_c ＋md^2\）。