角動(dòng)量守恒定律實(shí)驗(yàn)報(bào)告

得分教師簽名批改日期課程編號(hào)題目類型深圳大學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告課程名稱：實(shí)驗(yàn)名稱：學(xué)院：大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)（三）定量驗(yàn)證角動(dòng)量守恒定理物理科學(xué)與技術(shù)學(xué)院組號(hào)指導(dǎo)教師：學(xué)號(hào)：報(bào)告人：實(shí)驗(yàn)地點(diǎn)：科B108實(shí)驗(yàn)時(shí)間：實(shí)驗(yàn)報(bào)告提交時(shí)間：1一、實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.先分別測量盤在空載和負(fù)載情況下的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并驗(yàn)證角動(dòng)量守恒定理。2.熟悉電壓傳感器、2.實(shí)驗(yàn)原理和500接口計(jì)算機(jī)的的使用。DataStudio軟件等⑴角動(dòng)量守恒定律：對(duì)一固定點(diǎn)o,質(zhì)點(diǎn)所受的合外力矩為零做質(zhì)點(diǎn)角動(dòng)量守恒定律。,則此質(zhì)點(diǎn)的角動(dòng)量矢量保持不變，叫r是繞線輪的半徑，①②由mgr-Mu=Iβ，可得到轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I的值。其中，m是下落砝碼的質(zhì)量，力矩，I是轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，g是重力加速度，Mu是摩擦β是角加速度。③利用茹科夫斯基轉(zhuǎn)椅可定性觀察合外力矩為零的條件下，物體系統(tǒng)的角動(dòng)量守LIIf恒f。ii④角動(dòng)量守恒的物體系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量變大時(shí)，角速度會(huì)變小，反之亦然。⑵角動(dòng)量定理（也稱動(dòng)量矩定理）：對(duì)于質(zhì)點(diǎn)，角動(dòng)量定理可表述為：質(zhì)點(diǎn)對(duì)固定點(diǎn)的角動(dòng)量對(duì)時(shí)間角動(dòng)量定理的微商，等于作用于該質(zhì)點(diǎn)上的力對(duì)該點(diǎn)的力矩。對(duì)于質(zhì)點(diǎn)系，由于其內(nèi)各質(zhì)點(diǎn)間相互作用的內(nèi)力服從牛頓第三定律，因而質(zhì)點(diǎn)系的內(nèi)力對(duì)任一點(diǎn)的主矩為零。23.選用儀器：儀器名稱型號(hào)主要參數(shù)用途計(jì)算機(jī)和DataStudio750接口C-I6874——數(shù)據(jù)采集平臺(tái)、數(shù)據(jù)處理C-I6760CI-6538ME-8951————數(shù)據(jù)采集處理采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)——————轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器轉(zhuǎn)動(dòng)組合平臺(tái)砝碼及掛鉤4、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容及具體步驟：1、調(diào)節(jié)實(shí)驗(yàn)裝置。如下圖槽與所選用的塔輪半徑垂直。3所示，調(diào)節(jié)底座一腳的水平螺絲，使載物臺(tái)水平，并保持定滑輪的滑750數(shù)據(jù)接口，接好數(shù)據(jù)線，創(chuàng)建一個(gè)新實(shí)驗(yàn)。在2.打開DataStudio軟件，選擇DataStudio軟件的窗口中設(shè)置750接口的轉(zhuǎn)動(dòng)傳感器連接，設(shè)置測量角加速度β。3.轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)空載。使塔輪在砝碼的作用下，從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)，由速度β，以后每次增加已知質(zhì)量的砝碼，重復(fù)測量多次，并保存實(shí)驗(yàn)所得圖。像4.轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)載荷。在載物臺(tái)上放置圓環(huán)，重復(fù)步驟Datastudio記錄平臺(tái)空載時(shí)角加2，3，并保存實(shí)驗(yàn)所得圖。像圖3負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，并與理論值比較。5.由公式分別算出：空載時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和合外力矩為零的條件下，測量載物臺(tái)空載時(shí)系統(tǒng)的角速度。在載物臺(tái)上放置圓環(huán)，測量物體角速度，并與與利用角動(dòng)量守恒所得的預(yù)測值進(jìn)行比較。3二、數(shù)據(jù)記錄與處理4三、實(shí)驗(yàn)結(jié)果陳述與總結(jié)：（一）實(shí)驗(yàn)結(jié)果：1．（1）由實(shí)驗(yàn)所得圖形及mgr-Mu=Iβ，可得：A=119000.0g*mm2Ii空載時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：I=222060.8g*mm2f（2）由I=0.5*mr2，可得其理論值為：=120967.5g*mm2Ii空載時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：I=235483.4g*mm2f（3）其誤差為：空載時(shí)：負(fù)載時(shí)：φ=1.7%φ=5.7%212.LI=145444.44g*mm2/s^21iiLI=141030.4g*mmff2/s^22L≈L所以：12（二）實(shí)驗(yàn)總結(jié)：1.由實(shí)驗(yàn)結(jié)果可知：=119000.0g*mm2Ii空載時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：負(fù)載時(shí)的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量為：I=222060.8g*mm2fLIIff，誤差在驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)角動(dòng)量守恒定理時(shí)，基本滿足角動(dòng)量守恒定理，ii不大。2.通過這次實(shí)驗(yàn)，我對(duì)電壓傳感器、500接口和計(jì)算機(jī)的DataStudio軟件等的使用更加熟悉了，對(duì)轉(zhuǎn)