1. 1 物体转动惯量的测量 南昌大学理学院 2008.06 2008.06 xhdengxh@yahoo.com.cn

2. 2 实验目的 1. 用扭摆测定几种不同形状物体的转动惯量和 弹簧的扭动常数，并与理论值进行比较。 2. 验证转动惯量平行轴定理。

3. 3 仪器组成 仪器组成 部分待测物体

4. 4 仪器组成 放待测物体 垂直轴 螺旋弹簧 底脚螺丝 支架底座 金属 托盘

5. 5 仪器组成

6. 6 实验原理 – 物体装在一螺旋弹簧上，当物体在水平面内 转过 θ 角后弹簧产生恢复力矩 M ： 在此力矩作用下物体转动，由转动定律 根据简谐振动规律，振动周期满足

7. 7 实验基本思想 如果已知 K ，则测得周期 T 就可以得转动惯 量 I 。 问题 不知道 K 。 空载时，还有托盘和支架，也有转动惯量。 办法 – 空载时测量一次周期，加已知转动惯量的刚体再 测一次周期，这样就可以同时确定 K 和托盘支架 的转动惯量了。

8. 8 测定扭摆的扭转系数 解方程组

9. 9 测量刚体转动惯量方案 定标后的实测 – 测总周期 T 总 – 计算 I 总 – 计算 I 待测体 无托盘时测量：

10. 10 注意事项 – 由于弹簧的扭转系数 K 值不是固定常数，它与摆角 略有关系，摆角在 90 0 左右时基本相同，在小角度时 变小，为了降低实验时由于摆动角度变化过大带来 的系统误差，在测定各种物体的摆动周期时，摆角 不宜过小，摆幅也不宜变化过大。 – 光电探头宜放置在挡光杆的平衡位置处，拦光杆不 能和它相接触，以免增大摩擦力矩。 – 机座应保持水平状态。 – 圆柱、圆筒放置时要放正不可斜放。

11. 11 数据处理 表格 1

12. 12 数据处理 表格 2