3.测量并计算实验台放上试样后的转动惯量
将待测试样放上载物台并使试样几何中心轴与转动轴中心重合，按与测量空实验台转动惯量
同样的方法可分别测量砝码作用下的角加速度B2与砝码脱离后的角加速度B1,由（3）式
可计算实验台放上试样后的转动惯量J,再减去实验步骤2中算得的空实验台转动惯量即可
得到所测试样的转动惯量。将该测量值与理论值比较，计算测量值的相对误差。
的角加速度和刚体的转动惯量。因此本实验提供了一种测量刚体转动惯量的新方法,实验思
路新颖、科学，测量数据精确，仪器结构合理，维护简单方便，是开展研究型实验教学的新 仪器。
【实验目的】
1.了解多功能计数计时毫秒仪实时测量(时间)的基本方法
2.用刚体转动法测定物体的转动惯量
3.验证刚体转动的平行轴定理
4.验证刚体的转动惯量与外力矩无关
5.704
7.054
18n
10.065
10.311
9.510
9.719
11.112
9n
6.434
6.730
5.924
6.149
7.512
19n
10.469
10.709
9.910
10.117
11.505
10n
6.862
7.153
6.342
6.569
7.950
■1
20n
10.871
11.105
■
10.309
一个钢质圆环（内径为175mm，外径为215mm，质量为1010g）两个钢质圆柱（直径为38mm,质量为400g）
【实验步骤】
1.实验准备
在桌面上放置IM-2转动惯量实验仪，并利用基座上的三颗调平螺钉，将仪器调平。将滑轮 支架固定在实验台面边缘，调整滑轮高度及方位，使滑轮槽与选取的绕线塔轮槽等高，
方位相互垂直。
5n
4.913
6.887
6.131
5.576
5.965
15n
10.128
12.311
11.533
10.902
11.310
6n
5.554
7.581
6.818
6.252
6.645
16n
10.603
12.790
12.011
11.375
11.785
7n
6.154
8.217
7.449
6.873
7.269
17n
10.512
11.902
数据处理
平均值
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
1.测量空盘的转动惯量
塔轮半径r=40mm砝码100g
数据
1
2
3
4
5
数据
1
2
3
4
5
n
1.468
2.891
2.246
1.824
2.120
11n
8.233
10.403
9.627
9.019
9.418
2n
2.536
4.231
3.529
3.035
通用电脑计时器上光电门的开关应接通，另一路断开作备用。当用于本实验时，建议设置
个光电脉冲记数1次，1次测量记录大约20组数。
2.测量并计算实验台的转动惯量
1）放置仪器，滑轮置于实验台外3-4cm处，调节仪器水平。设置毫秒仪计数次数。
2）连接传感器与计数计时毫秒仪，调节霍尔开关与磁钢间距为0.4-0.6cm，转离磁钢，
7.361
8.763
3n
3.161
3.474
2.758
2.945
4.128
13n
8.066
8.341
7.531
7.753
9.151
4n
3.835
4.150
3.399
3.600
4.844
14n
8.463
8.733
7.924
8.144
9.542
5n
4.441
4.755
3.982
4.192
5.471
15n
【实验数据与处理】（底纹部分为砝码落地）
数据
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
数据
第一组
第二组
第三组
第四组
第五组
n
1.418
1.675
1.159
1.280
2.189
11n
7.273
7.559
6.745
6.972
8.364
2n
2.377
2.677
2.026
2.190
3.286
12n
7.668
7.949
7.136
11.082
13.267
12.488
11.846
12.259
8n
6.713
8.813
8.043
7.456
7.854
毫秒仪，转动到磁钢与霍尔开关相对时，毫秒仪低电平指示灯亮，开始计时和计数。
3）将质量为m=100g的砝码的一端打结，沿塔轮上开的细缝塞入，并整齐地绕于半径为 塔轮。
4）调节滑轮的方向和高度，使挂线与绕线塔轮相切，挂线与绕线轮的中间呈水平。
5）释放砝码，砝码在重力作用下带动转动体系做加速度转动。
6）计数计时毫秒仪自动记录系统从0n开始作1n,2n……角位移相对应的时刻。
4.验证平行轴定理
将两圆柱体对称插入载物台上与中心距离为d的圆孔中，测量并计算两圆柱体在此位置的转
动惯量，将测量值与理论计算值比较，计算测量值的相对误差。
5.验证刚体定轴转动惯量与外力矩无关
通过改变塔轮直径对转盘施加不同的外力矩，测定在不同外力矩下转盘的转动惯量，与理论
值进行比较，在一定允许的误差范围内验证结论。
【实验原理】
1. 转动力矩、转动惯量和角加速度关系系统在外力矩作用下的运动方程
即绳子的张力T=m(g-rp2)砝码与系统脱离后的运动方程
(2)
由方程(1) (2)可得
J=mr(g-r
2.角加速度的测量
0=
若在t1、t2时刻测得角位移01、B2
0
所以，由方程(5)、(6)可得
p
【实验仪器】
IM-2刚体转动惯量实验仪（含霍尔开关传感器、计数计时多功能毫秒仪）
3.384
12n
8.704
10.887
10.110
9.496
9.895
3n
3.431
5.225
4.525
4.003
4.372
13n
9.178
11.360
10.582
9.962
10.365
4n
4.209
6.125
5.379
4.839
5.219
14n
9.651
11.837
11.058
10.433
10.838
理论力学转动惯量
实验报告
正确测定物体的转动惯量,~对于了解物体转动规律,~机械设计制造有着非常重要的意义。 然 而在实际工作中,大多数物体的几何形状都是不规则的, 难以直接用理论公式算出其转动惯~量，只能借助于实验的方法来实现。 因此，在工程技术中，用实验的方法来测定物体的转动’惯量就有着十分重要的意义。IM-2刚体转动惯量实验仪，应用霍尔开关传感器结合计数计’时多功能毫秒仪自动记录刚体在一定转矩作用下，
8.863
9.127
8.320
8.538
9.332
6n
4.991
5.301
4.515
4.731
6.042
16n
9.262
9.520
8.715
810
5.015
5.235
6.564
17n
9.664
9.916
9.113
9.325
10.717
8n
5.981
6.282
5.481