实验名称：刚体转动定律     

[实验目的]

1.学习通过实验测量测定刚体转动惯量的一种方法；

2.学习用作图法处理实验数据，了解最小二乘法

[实验原理]

根据刚体定轴转动定律, 设实验时所受摩擦力矩 大小不变, 细绳与塔轮间无相对滑动, 细绳不可伸长。让重物 作无初速的匀加速直线运动, 下落位移 所需时间为 , 则

           (1)

        (2)

      (3)

             (4)

            (5)

 

                                   图1 转动实验仪

实验中, 保持g>>a，保持 不变，只改变 ，由(1)-(5)联立得

   (6)

在直角坐标纸上做出 图，若为一直线则说明(6)式成立。利用 图得到斜率和截距进而求出转动惯量 和摩擦力矩

[实验仪器]

转动实验仪、秒表、米尺

 

 

[实验步骤]

（1）    调节转动实验仪处于水平状态；

（2）    细线一端连接质量为20g的砝码，另一端从塔轮的细缝塞入并单层密绕于 cm的塔轮上；

（3）    将细线搭在滑轮上，调节滑轮高度和方位使细线与塔轮转轴垂直；

（4）    砝码从一固定高度由静止开始下落，用秒表记录下落所需时间，重复三次；

（5）    改变塔轮半径，重复上述步骤，测量数据填入数据表格

（6）    测量固定高度

 

[数据表格]（要求计算刚体的转动惯量和摩擦力矩，并作图）

 

r(cm)  t(s)	t1	t2	t3		1/(2r)
1.50
2.00
2.50
3.00
3.50

 

=      cm

 

[数据处理]

做 图，得到斜率K和截距C，计算

 

 [注意事项]

1.    细线要单层密绕于塔轮上，并尽可能使细线与塔轮转轴垂直

2.    要保证砝码每次从一固定高度由静止开始下落

3.严格按作图要求作图

[分析讨论]

1、分析摩擦力矩为负的原因

2、用最小二乘法处理数据与作图法进行比较。

.