1
刚体的转动惯量的测量
转动惯量和转动定律是物理学的基本概念和基本定律。测定转动体系的转动惯量也是
生产实践中经常会遇到的一个课题。
【实验目的】
1. 学习使用刚体转动惯量实验仪测定
规则
编码规则下载淘宝规则下载天猫规则下载麻将竞赛规则pdf麻将竞赛规则pdf
物体的转动惯量，并与理论值进行比较。
2. 用作图法处理数据，熟悉并掌握有关作图法的基本要求。
3. 用实验方法验证平行轴定理。
【实验原理】
1. 刚体的转动惯量实验仪
刚体的转动惯量实验仪如图 1所示。转动体系由十字形承物台和塔轮组成，遮光细棒
随刚体系一起转动，依次通过光电门不断遮光，两个光电门将光信号转变成电信号分别送
到双通道电子毫秒计的 A路和 B路计时器输入端(实验过程中只使用一路通道)，以测量转
动所经过的时间。光电门灯泡的电源由毫秒计提供。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，以改变转动体系所受的力矩。在十字形承物台上沿半径
方向等距离地有三个小孔，如图 2 所示。小钢柱可以放在这些小孔的位置上，改变小钢柱
的位置可以改变包括小钢柱在内的转动体系的转动惯量。小孔之间的距离是 d。
2.刚体的转动惯量
（1）空实验台转动时，转动体系由承物台和塔轮组成，体系对转动轴的转动惯量用 J0
表
关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf
示。若另有待测物体如铝环、铝盘等，要测其对转动轴的转动惯量 Jx 时，可以将其放在
承物台上，转动体系对转动轴的转动惯量为 J，J=J0+Jx 。分别测出 J0和 J 后，便可求出
Jx 。
Jx = J - J0 (1)
刚体系受到的外力矩有两个，一个是绳子的张力 T作用的力矩，M=T r, r为塔轮上绕
o
4
1
2
3
5
6
o'
1.承物台 2.光细棍 3.绕线轮
4.光电门 5.滑轮 6.砝码
图 1 刚体转动惯量实验仪
d
2
1
3
1′
2′
3′
图 2 承物台俯视图
2
线轮的半径。由牛顿第二定律知，砝码下落的运动方程式 mg-T= ma ，其中 m是砝码和砝
码钩的总质量，a为砝码下落的加速度，当 a<
步骤
新产品开发流程的步骤课题研究的五个步骤成本核算步骤微型课题研究步骤数控铣床操作步骤
和测 J的步骤完全相同，得 J0,
（3）根据（1）式计算出铝环对中心轴的转动惯量 Jx，得 xx JJ D± 。
（4）用理论
公式
小学单位换算公式大全免费下载公式下载行测公式大全下载excel公式下载逻辑回归公式下载
计算铝圆环的转动惯量，并与实验结果进行比较。
)(
2
1 22
外内环理 RRmJ +=
其中 m 环是铝环的质量，R 内和 R 外分别是铝环的内半径和外半径。
2．验证平行轴定理
把两个小钢柱分别放在承物台上的小孔 2和 2′处，每个小钢柱的质量设为 m0。当这
两个小钢柱随承物台一起转动时，将其看作一个单独体系，是绕通过质心的轴转动。转动
惯量为 Jc，测出
J1=J0+Jc (12)
再把两个两个小钢柱放在 1和 3′（1′和 3）的位置，此时，质心与转轴距离为 d。利
用（11）式，验证平行轴定理。
浙公网安备 33021202002483