用扭摆法测定物体的转动惯量值
“用扭摆法测定物体的转动惯量值”相关的资料有哪些?“用扭摆法测定物体的转动惯量值”相关的范文有哪些?怎么写?下面是小编为您精心整理的“用扭摆法测定物体的转动惯量值”相关范文大全或资料大全,欢迎大家分享。
扭摆法测定物体转动惯量
中国石油大学现代远程教育
大学物理(一)课程实验报告
所属教学站:
姓名:学号:
年级专业层次:学期:扭摆法测定物体转动惯量
实验时间:实验名称:
小组合作:是O否O 小组成员:
1、实验目的:
1)用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和弹簧的扭转常数,并与理论值进行比较;2)验证转动惯量平行轴定理。
2、实验设备及材料:
1)扭摆及几种待测转动惯量的物体;
空心金属圆柱体、实心塑料圆柱体、木球、验证转动惯量平行轴定理用的稀金属杆,杆上有两块可以自由移动的金属滑块;
2)游标卡尺、米尺、物理天平
3)转动惯量测试仪:由主机和光电传感器两部分组成。
3、实验原理:
1)转动惯量的测量
转动惯量的测量,一般都是使刚体以一定形式运动,通过表征这种运动特征的物理量,与转动惯量的关系,进行转换测量。本实验使物体作扭转摆动,由于摆动周期及其它参数的测定计算出物体的转动惯量。
扭摆的构造如图1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,以降低摩擦力矩,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9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
实验02 扭摆法测定物体转动惯量
实验2 扭摆法测定物体转动惯量
转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度,是表明刚体特性的一个物理量。刚体转动惯量除了与物体质量有关外,还与转轴的位置和质量分布(即形状、大小和密度分布)有关。如果刚体形状简单,且质量分布均匀,可以直接计算出其绕特定转轴转动的转动惯量。对于形状复杂,质量分布不均匀的刚体,其转动惯量计算极为复杂,必须通常采用实验方法来测定,例如机械部件,电动机转子和枪炮的弹丸等。
转动惯量的测定,一般都是使刚体以一定形式运动,通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系,进行转换测量,本实验使物体作扭转摆,由摆动周期及其它参数的测定计算出物体的转动惯量。
【实验目的】
1. 2. 3. 4. 5.
加深对刚体转动知识、胡克定律、谐振方程的理解。 了解光电门的工作原理。 掌握游标卡尺的使用方法。
学习用扭摆法测定不同形状物体的转动惯量。
验证转动惯量平行轴定理(实验设计项目、选做)。
【仪器用具】
TH-2型智能转动惯量实验仪、游标卡尺、电子天平
【实验原理】
根据胡克定律,弹簧受扭转而产生的恢复力矩M与所转过的角度?成正比,即
M??K? (2-1)
式中,K为弹簧的扭转常数,根
实验02 扭摆法测定物体转动惯量
实验2 扭摆法测定物体转动惯量
转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度,是表明刚体特性的一个物理量。刚体转动惯量除了与物体质量有关外,还与转轴的位置和质量分布(即形状、大小和密度分布)有关。如果刚体形状简单,且质量分布均匀,可以直接计算出其绕特定转轴转动的转动惯量。对于形状复杂,质量分布不均匀的刚体,其转动惯量计算极为复杂,必须通常采用实验方法来测定,例如机械部件,电动机转子和枪炮的弹丸等。
转动惯量的测定,一般都是使刚体以一定形式运动,通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系,进行转换测量,本实验使物体作扭转摆,由摆动周期及其它参数的测定计算出物体的转动惯量。
【实验目的】
1. 2. 3. 4. 5.
加深对刚体转动知识、胡克定律、谐振方程的理解。 了解光电门的工作原理。 掌握游标卡尺的使用方法。
学习用扭摆法测定不同形状物体的转动惯量。
验证转动惯量平行轴定理(实验设计项目、选做)。
【仪器用具】
TH-2型智能转动惯量实验仪、游标卡尺、电子天平
【实验原理】
根据胡克定律,弹簧受扭转而产生的恢复力矩M与所转过的角度?成正比,即
M??K? (2-1)
式中,K为弹簧的扭转常数,根
用三线扭摆法测定物体的转动惯量
实验4-3 用三线扭摆法测定物体的转动惯量
转动惯量是刚体转动惯性大小的量度,它与刚体的质量、转轴位置及质量相对转轴的分布情况有关。对于形状简单规则的刚体,测出其尺寸和质量,可用数学方法计算出转动惯量,而对形状复杂的刚体用数学方法求转动惯量非常困难,一般要通过实验方法来测定。三线扭摆法测转动惯量是一种简单易行的方法。 【实验目的】
1.学会使用三线扭摆法测定圆盘和圆环绕其对称轴的转动惯量。
2.学习使用MUJ-5B计时计数测速仪测量周期。 3.研究转动惯量的叠加原理及应用。 【实验器材】
三线扭摆、钢直尺、游标卡尺、水准仪、钢圆环、铝圆环、MUJ-5B计时计数测速仪。 【实验原理】
三线扭摆装置如图4-3-1a所示。上、下两个圆盘均处于水平,圆盘A的中心悬挂在支架的横梁上,圆盘B由三根等长的弦线悬挂在A盘上。三条弦线的上端和下端分别在A圆盘和B圆盘上各自构成等边三角形,且两个等边三角形的中心与两个圆盘的圆心重合。A盘可绕自身对称轴O1O2转动,若将A盘转动一个不大的角度,通过弦线作用将使B盘摆动,B盘一方面绕轴O1O2转动,同时又在铅直方向上做升降平动,其摆动周期与B盘的转动惯量大小有关。
设B盘的质量是
实验02 扭摆法测定物体转动惯量
实验2 扭摆法测定物体转动惯量
转动惯量是刚体转动时惯性大小的量度,是表明刚体特性的一个物理量。刚体转动惯量除了与物体质量有关外,还与转轴的位置和质量分布(即形状、大小和密度分布)有关。如果刚体形状简单,且质量分布均匀,可以直接计算出其绕特定转轴转动的转动惯量。对于形状复杂,质量分布不均匀的刚体,其转动惯量计算极为复杂,必须通常采用实验方法来测定,例如机械部件,电动机转子和枪炮的弹丸等。
转动惯量的测定,一般都是使刚体以一定形式运动,通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量的关系,进行转换测量,本实验使物体作扭转摆,由摆动周期及其它参数的测定计算出物体的转动惯量。
【实验目的】
1. 2. 3. 4. 5.
加深对刚体转动知识、胡克定律、谐振方程的理解。 了解光电门的工作原理。 掌握游标卡尺的使用方法。
学习用扭摆法测定不同形状物体的转动惯量。
验证转动惯量平行轴定理(实验设计项目、选做)。
【仪器用具】
TH-2型智能转动惯量实验仪、游标卡尺、电子天平
【实验原理】
根据胡克定律,弹簧受扭转而产生的恢复力矩M与所转过的角度?成正比,即
M??K? (2-1)
式中,K为弹簧的扭转常数,根
3-2扭摆法测定物体的转动惯量
华南农业大学实验报告
专业班次 姓名 日期
一、实验名称
扭摆法测定物体的转动惯量
二、实验目的
熟练掌握直尺、游标卡尺、数字式电子天平的使用;
熟悉扭摆的构造及使用方法,测定扭摆的仪器常数(弹簧的扭转系数)K; 测定几种不同形状物体的转动惯量,并与理论值进行比较; 验证转动惯量的平行轴定理。
三、实验器材
扭摆装置及其附件(塑料圆柱体,金属空心圆筒,实心球体,金属细长杆等),转动惯量测试仪,数字式电子天平,直尺,游标卡尺。
四、实验原理
1.测量物体转动惯量的构思与原理
将物体在水平面内转过一角度后,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与所转过的角度成正比,即
M??K? (1)
式中K为弹簧的扭转常数。根据转动定律
M?I? (2)
式中I为转动惯量,β为角加速度,由(1)式和(2)式得
???KI ? 图 1 扭 摆 结 构 图
3-2扭摆法测定物体的转动惯量
华南农业大学实验报告
专业班次 姓名 日期
一、实验名称
扭摆法测定物体的转动惯量
二、实验目的
熟练掌握直尺、游标卡尺、数字式电子天平的使用;
熟悉扭摆的构造及使用方法,测定扭摆的仪器常数(弹簧的扭转系数)K; 测定几种不同形状物体的转动惯量,并与理论值进行比较; 验证转动惯量的平行轴定理。
三、实验器材
扭摆装置及其附件(塑料圆柱体,金属空心圆筒,实心球体,金属细长杆等),转动惯量测试仪,数字式电子天平,直尺,游标卡尺。
四、实验原理
1.测量物体转动惯量的构思与原理
将物体在水平面内转过一角度后,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与所转过的角度成正比,即
M??K? (1)
式中K为弹簧的扭转常数。根据转动定律
M?I? (2)
式中I为转动惯量,β为角加速度,由(1)式和(2)式得
???KI ? 图 1 扭 摆 结 构 图
扭摆法测物体的转动惯量
扭摆法测物体的转动惯量
实验二 扭摆法测物体的转动惯量
转动惯量是刚体转动惯性大小的量度,是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量的大小除与物体质量有关外,还与转轴的位置和质量分布(即形状、大小和密度)有关。如果刚体形状简单,且质量分布均匀,可直接计算出它绕特定轴的转动惯量。但在工程实践中,我们常碰到大量形状复杂,且质量分布不均匀刚体,理论计算将极为复杂,通常采用实验方法来测定。 转动惯量的测量,一般都是使刚体以一定的形式运动。通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量之间的关系,进行转换测量。本实验使物体作扭转摆动,由摆动周期及其它参数的测定算出物体的转动惯量。
【实验目的】
1.熟悉扭摆的构造、使用方法和转动惯量测量仪的使用;
2.利用塑料圆柱体和扭摆测定不同形状物体的转动惯量J和扭摆弹簧的扭摆常数K。
【实验原理】
本实验使物体作扭转摆动,测定摆动周期和其它参数,从而计算出刚体的转动惯量。扭摆的构造如图2.1所示。垂直轴上装有金属细杆,水平仪通过调节仪器底座上的三螺钉使顶面水平,螺旋弹簧用以产生恢复力矩,使垂直轴上装的待测物体作简谐振动。
扭摆的简谐振动:将待测物体装在垂直轴上,并转过一定角度 ,在弹簧
图
2-1 扭摆构造简图
的恢复力矩作用下,物体开始绕垂直轴
用三线摆法测定物体的转动惯量
用三线摆法测定物体的转动惯量预习提纲
1、 实验任务
(1)用三线摆测定物体圆环的转动惯量(必做); (2)验证转动惯量的平行轴定理(选做)。
1、 实验原理
(1)如何通过长度、质量和时间的测量,求出刚体绕某轴的转动惯量? (2)累积放大法是如何实现周期的测量? (3)三线摆法如何验证平行轴定理?
2、 操作规范
(1)如何调整上圆盘水平及下圆盘水平? (2)如何正确保证下盘合理转动? (3三线摆的转角需要尽量控制在5以内? (4)如何调节光电门?何谓光电门平衡位置? (5)如何正确用米尺测出两圆盘之间的垂直距离H0?
(6)本实验采用多次重复测量的方式,用意何在?如何正确多次重复测量? (7)如何正确使用游标卡尺测量下圆盘三悬点之间的距离a和b? (8)如何确定电子天平的称量不确定度?
?3、 数据处理表格设计
基本参数记录
r?33a? ± m , R?b? ± m 33H0 = ± m, 下盘质量m0 = ± kg 待测圆环质量 m = ± kg
圆柱体质量m?=( ± )kg
1、累积法测周期数据记录参考表格 下盘 下盘加圆环 下盘加两圆柱 摆动
用三线摆法测定物体的转动惯量
三线摆法测试物体的转动惯量
引言
转动惯量是刚体转动惯性大小的量度,是表征刚体特性的一个物理量。转动惯量的大小除与物体质量有关外,还与转轴的位置和质量分布(即形状、大小和密度)有关。如果刚体形状简单,且质量分布均匀,可直接计算出它绕特定轴的转动惯量。但在工程实践中,我们常碰到大量形状复杂,且质量分布不均匀刚体,理论计算将极为复杂,通常采用实验方法来测定。 转动惯量的测量,一般都是使刚体以一定的形式运动。通过表征这种运动特征的物理量与转动惯量之间的关系,进行转换测量。测量刚体转动惯量的方法有多种,三线摆法是具有较好物理思想的实验方法,它具有设备简单、直观、测试方便等优点。
【一】实验目的
1.学会用三线摆测定物体的转动惯量。
2.学会用累积放大法测量周期运动的周期。 3.验证转动惯量的平行轴定理。
【二】实验仪器及使用方法
三线摆、水准仪、停表、米尺、游标卡尺、物理天平以及待测物体等。 1. DH 4601转动惯量测试仪 1台 2. 实验机架 1套 3. 圆环 1块 4. 圆柱体