《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》課件03-實(shí)驗(yàn)三 用三線擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量

實(shí)驗(yàn)三用三線擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量轉(zhuǎn)動(dòng)慣量(MomentofInertia)是剛體繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)慣性（回轉(zhuǎn)物體保持其勻速圓周運(yùn)動(dòng)或靜止的特性）的量度，用字母I或J表示。在經(jīng)典力學(xué)中，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量（又稱質(zhì)量慣性矩，簡(jiǎn)稱慣距）通常以I或J表示，SI單位為kg·m2。轉(zhuǎn)動(dòng)慣量的表達(dá)式為質(zhì)量連續(xù)分布的表達(dá)式為衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心1慣量衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心2速度v質(zhì)量m

角速度

轉(zhuǎn)動(dòng)慣量I

直線運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)繞自身中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的圓環(huán)和圓柱的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心3走鋼絲者手里端著長(zhǎng)桿，為了靠轉(zhuǎn)動(dòng)慣量保持平衡，對(duì)抗轉(zhuǎn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)。圖為撒姆爾·迪克森（SamuelDixon）于1890年穿過(guò)尼加拉河的相片。飛輪擁有很大的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，可以用來(lái)使機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)順滑。衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心4Figureskaterscanreducetheirmomentofinertiabypullingintheirarms,allowingthemtospinfasterduetoconservationofangularmomentum.Fourobjectsracingdownaplanewhilerollingwithoutslipping.Frombacktofront:sphericalshell(red),solidsphere(orange),cylindricalring(green)andsolidcylinder(blue).Thetimeforeachobjecttoreachthefinishinglinedependsontheirmomentofinertia.衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心5This1906rotaryshearusesthemomentofinertiaoftwoflywheelstostorekineticenergywhichwhenreleasedisusedtocutmetalstock(InternationalLibraryofTechnology,1906).A1920'sJohnDeeretractorwiththespokedflywheelontheengine.Thelargemomentofinertiaoftheflywheelsmoothstheoperationofthetractor實(shí)驗(yàn)?zāi)康膶W(xué)習(xí)用累計(jì)放大法測(cè)量周期運(yùn)動(dòng)的周期。學(xué)會(huì)用三線擺法測(cè)定物體的轉(zhuǎn)動(dòng)慣量。驗(yàn)證轉(zhuǎn)動(dòng)慣量平行軸定理。衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心6實(shí)驗(yàn)儀器三線擺、測(cè)定儀、鋼卷尺（或米尺）、游標(biāo)卡尺、電子天平、待測(cè)圓環(huán)1個(gè)和待測(cè)圓柱體2個(gè)衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心7實(shí)驗(yàn)原理

衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心8

衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心9

衢州學(xué)院教師教育學(xué)院物理實(shí)驗(yàn)中心10Rm注意事項(xiàng)調(diào)節(jié)水準(zhǔn)器注意鋼卷尺（或米尺）、游標(biāo)卡尺的讀數(shù)及不確定度。下圓盤繞中心軸的擺動(dòng)角度不能過(guò)大（5°左右），出現(xiàn)晃動(dòng)應(yīng)重來(lái)，要在