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。