刚体转动惯量的测量试验中，什么是测量周期的累

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【实验答案】大学物理实验答案
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转动惯量测定实验报告(共8篇)
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转动惯量测定实验报告(共8篇)
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；、 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、遮光细棒等组成。遮光棒随体系转动，依次通过光电门，每π弧度遮光电门一次的光以计数、计时。塔轮上有五个不同半径的绕线轮。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：
空实验台对于中垂轴OO 的转动惯量用Jo表示，加上试样后的总转动惯量用J表示，则试样的转动惯量J1 ：
J1 = J –Jo
由刚体的转动定律可知：
T r – Mr = J?
其中Mr为摩擦力矩。
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
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
加外力后，令? =?2
mr –Mr1 = Jo?
?2??1?2??1
测出?1 , ?2，由式即可得Jo 。
2． 测量承物台放上试样后的总转动惯量J，原理与1.相似。加试样后，有
mr –Mr2= J?4
?4??3?4??3
注意：?1 , ?3值实为负，因此、式中的分母实为相加。
3． 测量的原理
设转动体系的初角速度为ωo，t = 0
时θ= 0 θ=ωo t + ?t
测得与θ1 , θ2相应的时间t1 , t2
θ2=ωo t+ ?t
θ1=ωo t1 + ?t1
t2t1?t12t22??t1?t2?
t = 0时，计时次数k=1
k的取值不局限于固定的k1 , k2两个，一般取k =1 , , , ?,30,?
实验方法：
本实验采用HMS-2型“通用电脑式毫秒计”来测量k及其相应的t值，毫秒计的使用
方法见本实验附录。
先完成砝码的挂接和绕线，然后复位毫秒计，放开砝码。砝码在重力作用下带动体系加速转动。 “毫秒计”将自动记下k及其相应的t值。由式即得?2。待砝码挂线自动脱离后，即可接着测?1。所以,实验一次即可完成对体系的转动惯量J的测量。
此时应注意两点：、从测α2到测α1的计时分界处要记清，处理数据时不能混杂；、测α1的开始时间虽然可以选为较远地离开分界处，但以后的每个时间的数据都必须减去开始的时间数值。
?, ? 的测量方法与?1 , ?相同。
实验步骤：
1、 按安装调试好仪器，细线的一端连结钩挂砝码6，另一端打一适当大小的结塞入塔轮3的缝中，绕线于塔轮时应单层逐次排列。线的长度应使砝码触地前一点点脱离
塔轮。选取塔轮半径r =.5×10m ，砝码质量m =.0×10kg 当实验台离地面高度为h时，有h =
?2?r，式中k，为每半圈记一次时间的数目，k =
k –1 . 通过该式适当选取h，使k≤10为加速；k&10为减速。一般选k & 13进行
2、测量承物台的转动惯量J0 o
参阅[实验方法]中的说明及后面附录
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