扭摆法测量物体转动惯量实验改革

发布时间：2022-01-17 05:10

　　在当前大学物理实验扭摆法测量物体转动惯量实验中,通常将"几何法"与"扭摆法"相互交织,导致实验过程逻辑混乱.本文提出删除用"几何法"倒推"扭摆法"中弹簧扭转常数K值这一环节,改用"定义法"直接测量K值,从而将"几何法"与"扭摆法"隔离,并重新设计了实验内容,使实验条理更加清晰. 

【文章来源】：大学物理. 2019,38(11)

【文章页数】：4 页

【部分图文】：

传统扭摆法实验步骤示意图2当前方法中的问题

看尾饬恐芯??３炙??．由于扭摆不便于固定塑料圆柱体与金属圆筒，需先安装一金属载物台后再叠放上去，因此，需先测定金属载物台的转动惯量，再测得叠加后的总转动惯量，减掉载物台部分即可得到塑料圆柱体或金属圆筒的量值．表2扭摆法数据记录参考表格载物台塑料圆柱金属圆筒木球金属杆J0=KT204π2J'1=KT214π2－J0J'2=KT224π2－J0J'3=KT234π2J'4=KT244π2T0T1T2T3T44改革后与改革前比较如图4所示，改革后的实验内容将测量转动惯量的几何法与扭摆法独立开来，互不干扰．比较图4与图2，从条理上改革后的实验步骤更加清晰，实验方法和手段明确，并且还可以引导学生比较两种方法的精度和优缺点等．在扭摆法中，引入了定义法测量扭摆K值，更加有利于学生对基础物理实验方法的掌握．图4改革后实验步骤示意图5改革后实验数据5．1实验仪器扭摆、光电门计时器、游标卡尺、量角器、米尺、台秤、勾码、定滑轮、待测物体5．2测量数据1)几何法测出塑料圆柱体、金属圆筒、木球、金属细长杆的几何尺寸以及各物体的质量，数据记录见表3．表3几何法测量数据表塑料圆柱金属圆筒木球金属杆m10．717m20．717m30．882m40．132D1100．06D外100．09D内93．85D3133．75l609．9备注:质量/kg，长度/mm2)扭摆法(a)用定义法测定扭摆弹簧的扭转常量K

【参考文献】：
期刊论文
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[3]刚体转动惯量实验中时间测量的改进方法[J]. 杨涛,任明放.  大学物理. 2005(04)
[4]用扭摆法测定物体转动惯量[J]. 谢嘉祥,费定曜.  工科物理. 1998(06)



本文编号：3594102