转动惯量实验报告

转动惯量实验报告 一．实验目的 (1) 学会用落体法转动实验仪测定刚体的转动惯量； (2) 研究刚体的转动惯量与形状、大小及转轴位置的关系。 三．实验仪器描述 本实验所用 NNZ-2 型刚体转动实验仪由主机和测量仪表与拉线牵引台辅机 及待测刚体球、环、盘、棒等组成。主机包括基础转盘和测量传感器；辅机由转 数表和计时表、拉线、悬臂及砝码。 四．实验内容 1.测量基础转盘的转动惯量 2.测量圆环(戒圆盘)的转动惯量 3.测双球的转动惯量并用球体验证平行移轴定理。 五．测量及实验步骤 1.测量基础转盘的转动惯量： 将主机上的霍尔传感器输出端插头和电磁铁及电插头，插入辅机的对应插 口。将砝码托盘上的挂线穿过悬臂上的滑轮并使其一端固定在转轴上。 （1）调节好主机和辅机的高度，使拉线与悬臂轴线平行，为此，悬臂上设 有两个定位钉，使拉线通过两个定位钉即可。 （2）打开辅机上的电源开关，这时电磁铁会自动将基础转盘锁住。我们已 将转数设为 16 个脉冲，即测量转 2 周的转动时间。 （3）绕线与测试准备--测试键-完成测试：主机因电磁铁失电而解锁，砝 码从静止开始下落，刚体转动 2 周后，电磁铁自动吸合，重新锁紧转动的刚体， 并显示刚体转动 2 周的下落时间。绕线键-主机解锁，重新绕线，绕线合适位置 后完毕按下准备键，仪表全部数据归零，做好测量准备，主机（转动刚体）通过 电磁铁被锁紧；按下测试键,再次测试转动 2 周的时间。 这里要特别强调， 绕线到合适位置的含义。因为我们要测出刚体完整转动 2 周的时间， 霍尔传感器给出开始和结束讯号的位置就必须是同一位置，这是减少 误差的重要环节。 （4）测试 在砝码托盘上放 200g 砝码，然后点按一下测试键，电磁铁失电，砝码带动 刚体作匀加速转动，计时仪表开始计时，当刚体转动 2 周结束 时，电磁铁将自动重新转盘锁住并停止计时。把这一时间记彔在表格上。 按表格要求，重复测量 5 次。 （5）在砝码托盘上放 300g 砝码，重复上述步骤。 2、测量圆环的转动惯量： （1）将圆环对准基本盘的定位钉将其放好。 （2）按测量基础盘转动惯量的步骤（1）--（5）完成测量并记彔好有关数 据。 3、用球体验证平行移轴定理： （1）将两个圆球分别放置在基础盘的对称的两个圆孔中。 （2）按测量基础盘转动惯量的步骤（1）--（5）完成测量并记彔好有关数 据。 六、记录表格 下面的记彔表格已表明实验的流程： 对每个待测物体，每加一次力都重复5 次测量,求出时间平均值。其它表格 自行设计。