转动惯量测量实验设计及分析

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1、教学单位物理与信息技术系学生学号2编号WL2013WL102本科毕业论文（设计）题　　目关于测定转动惯量的几个实验设计及其分析学生姓名　苏金良专业名称　物理学指导教师　袁都奇2013年4月27日191919关于测定转动惯量的几个实验设计及其分析摘要：关于测定转动惯量的实验方案，实验室常用动力法，利用转动定理，通过对刚体转动时所受力矩和角加速度的测量求得待测转动惯量。实验室测刚体转动惯量用到的核心仪器有，带小滑轮的转动惯量仪、自动计数仪。其中转动惯量仪转动系统的转动惯量已知。在实验中，小滑轮的转动惯量和缠绕系统转轴并连接砝码的细绳质量是没有单独考虑的。另外，转轴和支架之间、转动系统

2、和空气之间、小滑轮和转轴之间存在一定摩擦。造成实验结果比真实值偏大的主要因素有两个方面，一是小滑轮的转动惯量和绳的质量不计入实验，二是由于系统摩擦造成系统角加速度没有考虑。只要我们设法测量这两个影响实验结果的因素，把它们计入实验，就能很大程度减小实验误差。我们也可以用振动法测刚体转动惯量。三线摆法属于振动法测质量均匀、形状规则物体定轴转动惯量的一种简单易行方法，缺点是实验简单粗糙，误差较大。它是利用三线摆下盘做角谐振动机械能守恒原理，导出角谐振动盘转动惯量表达式，在加上待测物体时，让盘和物体在三线摆下做角谐振动并测量相关参数值，方可求得待测转动惯量值。关键词：定轴转动；转动惯量；

3、转动动能；实验误差；误差分析19SomedesignsandanalysisoftheexperimentstomeasurethemomentofinertiaAbstract:Experimentschemeaboutmeasuringmomentofinertia,thelaboratorycommonlyuseddynamicmethod,usingtherotationtheorem,basedontherigidbodyrotationwhenthemeasurementoftorqueandangularaccelerationisobtainedformeasur

4、ingmomentofinertia.Laboratorycoreinstrumentusedtomeasuremomentofinertiaofrigidbody,withsmallpulleyofthemomentofinertiainstrument,automaticcountingdevice.Themomentofinertiainstrumenttherotationalinertiaoftherotatingsystemisknown.Intheexperiments,therotationalinertiaofthesmallpulleyandrotorwind

5、ingsystemandconnectionweightsofcordqualityisnotconsideredseparately.Inaddition,theshaftandsupportbetween,betweenrotationsystemandair,thereisfrictionbetweensmallpulleyandshaft.Experimentresultislargerthanrealvalueofthemainfactorshavetwoaspects,oneistherotationalinertiaofthesmallpulleysandropes

6、arenotincludedinthequalityoftheexperiment,thesecondissystemduetosystemfrictionAngleaccelerationdoesnottakeintoaccount.Aslongaswetrytomeasurethetwofactorsthatinfluencetheexperimentresultthemincludedintheexperiment,cangreatlyreducetheexperimenterror.Inviewofthelaboratorycommonlyuseddynamicmetho

7、d,wecanalsobeusedtomeasuremomentofinertiaofrigidbodyvibration.Threewirependulummethodbelongstothevibrationmethodtomeasurethequalityandrulesobjectshapemomentofinertiaofaxisofasimplemethod,thedisadvantageisthattheexperimentsimplerough,theerrori