16 00 十 一 16 T004
实验名称： 扭摆法测定物体转动惯量
一、引言：
转动惯量是刚体转动时惯性的量度，其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。
二、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。
三、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=−Kθ, 在此力矩作用下物体转动，由转动定律M=Iβ,得
2π𝐼
√T==2𝜋 ω𝐾不放物体时，仍有转动惯量，因此：
𝐼0T0=2𝜋√
𝐾T1=2𝜋√
𝐼0+𝐼1
𝐾4π2
K=22𝐼1
𝑇1−𝑇0
四、实验仪器：
转动惯量测定仪 电子天平 游标卡尺
五、实验内容：
1. 测出各种待测物体的内外径，长度等。2. 调节仪器。3. 测定T0。4. 测定T1 。5. 更换物体重复测量。
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王皓平 6100411063 电III112班 S077
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六、实验记录：
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王皓平 6100411063 电III112班 S077
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七、数据处理：
T1载物盘塑料筒小塑料筒大金属筒塑料球金属细杆滑块5cm滑块25cm0.7200.9921.2031.4791.3102.0892.3905.965T20.7190.9891.2031.4751.3192.0892.3905.969T30.7200.9871.1931.4811.3202.0892.3915.968T平均0.7200.9891.2011.4781.3162.0892.3905.967 𝐼1=0.5×0.356×0.052=0.000445
4π24π2
K=22𝐼1=0.5×0.356×0.052=0.038 220.989−0.720𝑇1−𝑇0
0.7202
𝐼0=0.000445=5.02×10−4 220.989−0.7202𝐾𝑇1−4′
𝐼塑料筒大=−𝐼=8.86×10 𝐼=𝑚𝐷2=8.9×10−4 𝐸=0.45% 0塑料筒大24𝜋8𝐾𝑇21−3′22−3
𝐼金属筒=−𝐼=1.60×10 𝐼=𝑚（𝐷1+𝐷2）=1.53×10 𝐸=4.58% 0塑料筒大4𝜋28𝐾𝑇21−3′2−3
𝐼塑料球=−𝐼=1.67×10 𝐼=𝑚𝐷=1.7956×10 𝐸=7.16% 支座塑料筒大4𝜋210𝐾𝑇21−3′
𝐼细杆=−𝐼夹具=4.20×10 𝐼细杆=𝑚𝐿2=4.02×10−3 𝐸=4.48% 24𝜋122𝐾𝑇𝐼5==5.50×10−3 𝐼′5=𝐼′细杆+𝐼夹具+2𝑚𝑥2+𝐼=5.29×10−3 E=3.97% 24𝜋𝐾𝑇2
−2′′2−2
𝐼25==3.43×10 𝐼=𝐼+𝐼+2𝑚𝑥+𝐼=3.02×10 E=13.58% 25细杆夹具4𝜋2八、实验结果：
𝐼塑料筒大=8.86×10−4 𝐸=0.45% 𝐼金属筒=1.60×10−3 𝐸=4.58% 𝐼塑料球=1.67×10−3 𝐸=7.16% 𝐼细杆=4.20×10−3 𝐸=4.48%
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王皓平 6100411063 电III112班 S077
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𝐼5=5.50×10−3 E=3.97% 𝐼25=3.43×10−2 E=13.58%
九、误差分析：
1. 实验中，仪器未保持完全水平。 2. 空气对物体的阻力。 3. 流体压强因素。
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