3-2扭摆法测定物体的转动惯量 华南农业大学实验报告
专业班次 姓名 日期
一、实验名称
扭摆法测定物体的转动惯量
二、实验目的
熟练掌握直尺、游标卡尺、数字式电子天平的使用；
熟悉扭摆的构造及使用方法，测定扭摆的仪器常数（弹簧的扭转系数）K ； 测定几种不同形状物体的转动惯量，并与理论值进行比较； 验证转动惯量的平行轴定理。
三、实验器材
扭摆装置及其附件（塑料圆柱体，金属空心圆筒，实心球体，金属细长杆等），转动惯量测试仪，数字式电子天平，直尺，游标卡尺。
四、实验原理
1.测量物体转动惯量的构思与原理 将物体在水平面内转过一角度后，在弹簧的恢复力矩作用下，物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。根据虎克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩M 与所转过的角度成正比，即
θK M -= （1） 式中K 为弹簧的扭转常数。根据转动定律
βI M = （2）
式中I 为转动惯量，β为角加速度，由（1）式和（2）式得
θβI
K
-= 其中I
K
=
2
ω，忽略轴承的摩擦力矩，则有 θωθθβ222-=-==I K
dt
d
上式表明扭摆运动是简谐振动，且角加速度与角位移成正比，方向相反。此方程的解为
)cos(φωθ+=t A
式中A 为简谐振动的角振幅， φ为初位相，ω为角频率。此简谐振动的周期为
K
I
T π
ω
π
22==
（3） 利用公式(3)式，测得扭摆的周期T ，在I 和K 中任何一个量已知时即可计算出另一个量。
本实验用一个转动惯量已知的物体(几何形状有规则，根据它的质量和几何尺寸用理论
图
1 扭摆结构图
公式计算得到)，测出该物体摆动的周期，再算出本仪器弹簧的K 值。若要测量其它形状物体的转动惯量，只需将待测物体安放在本仪器顶部的各种夹具上，测定其摆动周期，由(3)式即可计算出该物体绕转动轴的转动惯量。
假设扭摆上只放置金属载物圆盘时的转动惯量为0I ，周期为0T ，则
02
20
4I K
T π=
若在载物圆盘上放置已知转动惯量为'
1I 的小塑料圆柱后，周期为1T ，由转动惯量的可加性，总的转动惯量为'
10I I +,则
'122
0'1022
1
4)(4I K
T I I K T ππ+=+=
解得2
21'
12
4T T I K -=π 以及2
0212
0'10T T T I I -=
若要测量任何一种物体的转动惯量，可将其放在金属载物盘上，测出摆动周期T ，就可算出其转动惯量I ，即
02
24I KT I -=π
本实验测量木球和金属细杆的转动惯量时，没有用金属载物盘，分别用了支架和夹具，则计算转动惯量时需要扣除支架和夹具的转动惯量。 2.验证物体转动惯量的平行轴定理
本实验利用金属细杆和两个对称放置的细杆两边凹槽内的滑块来验证平行轴定理。测量整个系统的转动周期，可得整个系统的转动惯量的实验值为
2
2
4π
KT I = 当滑块在金属细杆上移动的距离为x 时，根据平行轴定理，整个系统对中心轴转动惯量的理论计算公式应为
2'm 22x I I I I 滑块滑块夹具细杆+++=
式中滑块I 为滑块通过滑块质心轴的转动惯量理论值。
如果测量值I 与理论计算值'
I 相吻合，则树啊名平行轴定理得证。
五、实验数据
（1）用游标卡尺、米尺、天平分别测出待测物体的质量和必要的几何尺寸。 （2）计算扭摆弹簧的扭转常数K ，其计算公式为：
)_(__________42
021'
12
m N T T I K ?=-=π
（3）测定塑料圆柱、金属圆筒、木球与金属细杆的转动周期，计算转动惯量的实验值，并与理论值比较，求百分比误差。
物体
名称
质量(kg)
几何尺寸
(10-2
m)
周期(s)
转动惯量理论值
(10-4 kgm 2
)
转动惯量实验值(10
-4
kgm 2
)
百分差
金属载物盘
0T
21002
210
I T I T T
'=
-
＝
0T
小塑料 圆柱
1D
1T
21'1
81
D m I =
＝
02
2
1
14I T K I -=π
＝
1D
1T
大塑料 圆柱
2D
2T
2'
2218
I mD =
＝
2
2
202
4KT I I π=-
＝
2D
2T
金属
圆筒
外D
3T
()'22
3
18
I m D D =+外内 ＝
2
3302
4K T I I π=-
=
外
D
内
D
内
D
3
T
木球D4T
'2
4
1
10直
I m D'
=
=
2
4
42
I
4支座
KT
I
π
=-
=
0.187
I=
支座
D4T
金属
细杆
L
5
T'2
5
1
12
I mL
=
=
2
5
52
I
4夹具
KT
I
π
=-
=
0.321
I=
夹具
5
T
（4）验证平行轴定理。
)
10
(2m
X- 5.00 10.00 15.00 20.00 25.00 摆动周期
T（S）
T（S）
实验值（4
10-kgm2）
2
2
4
T
K
I
π
=
理论值（4
10-kgm2）
百分差
测量刚体的转动惯量实验报告及数据处理
测量刚体的转动惯量实验报告及数据处理 Company number：【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】
实验讲义补充： 1.刚体概念：刚体是指在运动中和受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不 变的物体。 2.转动惯量概念：转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度。它取决于刚体的总质量，质量分 布、形状大小和转轴位置 3.转动定律：合外力矩=转动惯量×角加速度 4.转动惯量叠加： 空盘：（1）阻力矩（2）阻力矩＋砝码外力→J1 空盘＋被测物体：（1）阻力矩（2）阻力矩＋砝码外力→J2 被测物体：J3=J2-J1 5.转动惯量理论公式：圆盘&圆环J=0.5mr2,J=0.5m(r12+r12) 6.转动惯量实验仪器：水准仪；线水平；线与孔不产生摩擦；塔轮选小的半径；至少3个塔轮 半径，3组砝码质量 7.计数器：遮光板半圈π；单电门，多脉冲；空盘15圈，20个值；加上被测物体，8个值； 8.泡沫垫板 9.重力加速度：s^2 10.质量：1次读数，包括砝码，圆盘，圆环，以及两圆柱体； 11.游标卡尺：6次读数，包括圆盘半径，圆环内外半径，塔轮半径，转盘上孔的内外半径（求 平均值） 12.实验目的：测量值与理论值对比 实验计算补充说明： 1.有效数字：质量，故有效数字为3位 2.游标卡尺：，读数最后一位肯定为偶数； 3.误差&不确定度： （1）理论公式计算的误差： 圆盘：J=0.5mR2（注意：直接测量的是直径） 质量m=±；（保留4位有效数字） um=*100%=% 半径R=± 若测6次,x1,x2,x3,x4,x5,x6,i=6，计算x平均值 ， 取n=6时的 ，我们处理为0 C=,仪器允差,δB= 总误差：,ux= m
华南农业大学-物理学简明教程课后习题答案
1 -1 质点作曲线运动,在时刻t 质点的位矢为r ,速度为v ,速率为v ,t 至(t ＋Δt )时间内的位移为Δr , 路程为Δs , 位矢大小的变化量为Δr ( 或称Δ｜r ｜),平均速度为v ,平均速率为v ． (1) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜Δr ｜= Δs = Δr (B) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d s ≠ d r (C) ｜Δr ｜≠ Δr ≠ Δs ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r ≠ d s (D) ｜Δr ｜≠ Δs ≠ Δr ,当Δt →0 时有｜d r ｜= d r = d s (2) 根据上述情况,则必有( ) (A) ｜v ｜= v ,｜v ｜= v (B) ｜v ｜≠v ,｜v ｜≠ v (C) ｜v ｜= v ,｜v ｜≠ v (D) ｜v ｜≠v ,｜v ｜= v 分析与解 (1) 质点在t 至(t ＋Δt )时间内沿曲线从P 点运动到P′点,各量关系如图所示, 其中路程Δs ＝PP′, 位移大小｜Δr ｜＝PP ′,而Δr ＝｜r ｜-｜r ｜表示质点位矢大小的变化量,三个量的物理含义不同,在曲线运动中大小也不相等(注：在直线运动中有相等的可能)．但当Δt →0 时,点P ′无限趋近P 点,则有｜d r ｜＝d s ,但却不等于d r ．故选(B)． (2) 由于｜Δr ｜≠Δs ,故t s t ΔΔΔΔ≠r ,即｜v ｜≠v ． 但由于｜d r ｜＝d s ,故t s t d d d d =r ,即｜v ｜＝v ．由此可见,应选(C)． 1 -2 一运动质点在某瞬时位于位矢r (x,y )的端点处,对其速度的大小有四种意见,即
转动惯量实验报告
转动惯量实验报告 一．实验目的 (1) 学会用落体法转动实验仪测定刚体的转动惯量； (2) 研究刚体的转动惯量与形状、大小及转轴位置的关系。 三．实验仪器描述 本实验所用NNZ-2型刚体转动实验仪由主机和测量仪表与拉线牵引台辅机及待测刚体球、环、盘、棒等组成。主机包括基础转盘和测量传感器；辅机由转数表和计时表、拉线、悬臂及砝码。 四．实验内容 1.测量基础转盘的转动惯量 2.测量圆环(或圆盘)的转动惯量 3.测双球的转动惯量并用球体验证平行移轴定理。 五．测量及实验步骤
1.测量基础转盘的转动惯量： 将主机上的霍尔传感器输出端插头和电磁铁及电插头，插入辅机的对应插口。将砝码托盘上的挂线穿过悬臂上的滑轮并使其一端固定在转轴上。（1）调节好主机和辅机的高度，使拉线与悬臂轴线平行，为此，悬臂上设有两个定位钉，使拉线通过两个定位钉即可。 （2）打开辅机上的电源开关，这时电磁铁会自动将基础转盘锁住。我们已将转数设为16个脉冲，即测量转2周的转动时间。 （3）绕线与测试准备--测试键-完成测试：主机因电磁铁失电而解锁，砝码从静止开始下落，刚体转动2周后，电磁铁自动吸合，重新锁紧转动的刚体，并显示刚体转动2周的下落时间。绕线键-主机解锁，重新绕线，绕线合适位置后完毕按下准备键，仪表全部数据归零，做好测量准备，主机（转动刚体）通过电磁铁被锁紧；按下测试键,再次测试转动2周的时间。 这里要特别强调，绕线到合适位置的含义。因为我们要测出刚体完整转动2周的时间，霍尔传感器给出开始和结束讯号的位置就必须是同一位置，这是减少误差的重要环节。 （4）测试在砝码托盘上放200g砝码，然后点按一下测试键，电磁铁失电，砝码带动刚体作匀加速转动，计时仪表开始计时，当刚体转动2周结束
华南农业大学2010物理化学期末考试试卷
华南农业大学期末考试试卷（A 卷） 学年第一学期 考试科目： 物理化学 考试类型：（闭卷） 考试时间： 120 分钟 学号 姓名 年级专业 一.选择题:（选择一个正确的答案,10×2分） ( )1.对于理想气体，下列关系中哪个是不正确的？ A . 0=??? ????T V U B . 0=???? ????T p U C . 0=??? ????V T U D . 0=???? ????T p H ( )2.已知放热反应 H 2 (g) + 2 1 O 2 (g) === H 2O (g) 的△r H m ，下列说法中不正确的是: A . △r H m 是H 2 (g)的燃烧焓 B . △r H m 与反应的△r U m 数值不等 C . △r H m 是H 2O (g)的生成焓 D . △r H m 是负值 ( )3.已知下列反应的平衡常数 H 2 (g) + S (s) === H 2S (g) K 1θ S (s) +O 2 (g) === SO 2 (g) K 2θ 则反应H 2 (g) +SO 2 (g) === O 2 (g) + H 2S (g) 的平衡常数为： A . K 2θ／K 1θ B . K 1θ－K 2θ C . K 1θ·K 2θ D . K 1θ／K 2θ
( )4.已知反应N2O4 (g) === 2NO2 (g)是吸热反应，反应达平衡时，欲使平衡向右移动以获得更多的NO 2 ，应采取的措施是： A . 升高温度 B . 缩短反应时间 C . 降低温度 D . 延长反应时间 ( )5.沸点升高说明在溶剂中加入非挥发性溶质后，该溶剂的化学势比加入溶质前： A . 升高 B . 降低 C . 相等 D . 不一定 ( )6.在273K,封闭的热力学系统，下列关系正确的是： A . G>A B . G0 B . ΔS=0 C . ΔS<0 D . 不一定 ( )9.当实际气体温度低于波义耳温度时，只要压力不太大，则有： A . PV < nRT B . PV > nRT C . PV = nRT D . PV →0 ( )10.由A ,B二组分形成具有最大正偏差液态混合物时,其恒沸点混合 物的组成为x B =0.45.当对组成为x B =0.35的A ,B混合物进行精馏时, 下列说法正确的是: A . 塔顶产物为B,釜底残液为恒沸点混合物 B . 塔顶产物为A,釜底残液为恒沸点混合物 C . 塔顶产物为恒沸点混合物,釜底残液为B D . 塔顶产物为恒沸点混合物,釜底残液为A
转动惯量实验报告(2)
南昌大学物理实验报告 课程名称：扭摆法测定物体转动惯量 实验名称：扭摆法测定物体转动惯量 学院：信息工程学院专业班级：测控技术与仪器152班 学生姓名：夏正彬学号：5801215044 实验地点：基础实验大楼座位号：13 实验时间：第四周星期二（下午）一点开始
一、实验目的： 1.测定弹簧的扭转常数 k， 2.测定形状不同物体的转动惯量并与理论值比较， 3.验证转动惯量平行轴定理。 二、实验原理： 将物体在水平面内转过一角度?后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕垂 直轴做往返扭转运动。根据胡可定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩 M 与所转过的 角度?成正比，即 M=-k? 式中 k 为弹簧的扭转常量，根据转动惯量 M=Iβ即β= 式中 I 为物体绕转轴的转动惯量，β为角角速度，由上式得 β==-=-ω2θ 上式ω2=，忽略轴承的摩擦阻力钜。 上述方程表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速度与角位移成正 比，且方向相反，此方程的解为 θ=Acos（ωt+φ） 式中，A 为谐振动的角振幅，φ为初相位，ω为角速度，此谐振动的周期为 T==2π（4-4）
由式（4-4）可知，只要试验测得物体扭摆的摆动周期，并在 I 和 k 中任
何一个量已知时即可算出另一个量。 转动惯量组合定理：若一个物体由几部分组成，每一部分相对转轴的转动惯量分别为 I ?,I ?,I ?…, 那么整个物体对转动轴的转动惯量为 I ? +I ?+I ?+…本实验用一个几何 形状规则的物体，它的转动惯量可以根据它的质量和几何尺寸用理论共式直接计算 得到，再算出本仪器弹簧的 k 值。 如先测载物盘转动的周期 T?，有 T=2π（4-5）再测载物盘加塑料圆柱转动的周期 T?，有 T?=2π（4-6）I?′为塑料圆柱转动惯量理论计算值 I ?′= （4-7） 由式（4-5）和式（4-6）可得 k=4π2 (4-8) 若要测定其他形状物体的转动惯量，只需将待测物体安放在本仪器顶部的各种夹具上，测定其摆动周期，由公式（4-4）即可算出该物体绕转动轴的转动惯量： I=-I?(4-9)
扭摆法测定物体的转动惯量实验报告
扭摆法测定物体的转动惯量 一、实验目的 1.测定扭摆的仪器常数（弹簧的扭转常数）K 。 2.测定熟料圆柱体、金属圆筒、木球与金属细长杆的转动惯量。 3.验证转动惯量的平行轴定理。 二、实验器材 扭摆、转动惯量测试仪、金属圆筒、实心塑料圆柱体、木球、验证转动惯量平行轴定理用的金属细杆（杆上有两块可以自由移动的金属滑块）、游标卡尺、米尺 托盘天平。 三、实验原理 1.测量物体转动惯量的构思与原理 将物体在水平面内转过以角度θ后，在弹簧的恢复力矩作用下物体就开始绕垂直轴作往返扭转运动。更具胡克定律，弹簧受扭转而产生的恢复力矩M 与所转过的角度θ成正比，即 M K θ=- 式中K 为弹簧的扭转常数。 若使I 为物体绕转轴的转动惯量，β为角加速度，由转动定律M I β=可得 M K I I βθ= =- 令2K I ω= ，忽略轴承的磨察阻力距，得 222d dt θ βωθ==- 上式表示扭摆运动具有角简谐振动的特性，角加速度与角位移成正比，且方向相反。方程的解为 cos()A t θω?=+ 式中A 为简谐振动的角振幅，?为初相位角，ω为角速度。谐振动的周期为 22T πω = =由上式可知，只要通过实验测得物体扭摆的摆动周期，并在I 和K 中任何一个量已知时即可计算出另外一个量。 本实验使用一个几何形状规则的小塑料圆柱，它的转动惯量可以根据质量
和几何尺寸用理论公式直接计算得到，将其放在扭摆的金属载物盘上，通过测定其在扭摆仪上摆动时的周期，可算出仪器弹簧的K 值。若要测定其他形状物体的转动惯量，只需将待测物体安放在同一扭摆仪顶部的各种夹具上，测定其摆动周期，即可算出该物体绕转动轴的转动惯量。 假设扭摆上只放置金属载物圆盘时的转动惯量为0I ，周期为0T ，则 2 20 04T I K π= 若在载物圆盘上放置已知转动惯量为'1I 的小塑料圆柱后，周期为1T ，由转动惯量的可加性，总的转动惯量为'01I I +，则 222 '2 '1 010144()T I I T I K K ππ=+=+ 解得 ' 2 12 2 104I K T T π=- 以及 '2 1002 2 10 I T I T T =- 若要测量任何一种物体的转动惯量，可将其放在金属载物盘上，测出摆动周期T ，就可算出其转动惯量I ，即 202 4KT I I π =- 本实验测量木球和金属细杆的转动惯量时，没有用金属载物盘，分别用了支架和夹具，则计算转动惯量时需要扣除支架和夹具的转动惯量。 2.验证物体转动惯量的平行轴定理 本实验利用金属细杆和两个对称放置在细杆两边凹槽内的滑块来验证平行轴定理。测量整个系统的转动周期，可得整个系统的转动惯量的实验值为 22 4KT I π= 当滑块在金属细杆上移动的距离为x 时，根据平行轴定理，整个系统对中心轴转动惯量的理论计算公式应为 '2+2+2m I I I I x =+细杆夹具滑块滑块 式中I 滑块为滑块通过滑块质心轴的转动惯量理论值。 如果测量值I 与理论计算值'I 相吻合，则说明平行轴定理得证。
测量刚体的转动惯量实验报告及数据处理
实验讲义补充： 1.刚体概念：刚体是指在运动中和受力作用后，形状和大小不变，而且内部各点的相对位置不 变的物体。 2.转动惯量概念：转动惯量是刚体转动中惯性大小的量度。它取决于刚体的总质量，质量分布、 形状大小和转轴位置 3.转动定律：合外力矩=转动惯量×角加速度 4.转动惯量叠加： 空盘：（1）阻力矩（2）阻力矩＋砝码外力→J1 空盘＋被测物体：（1）阻力矩（2）阻力矩＋砝码外力→J2 被测物体：J3=J2-J1 5.转动惯量理论公式：圆盘&圆环J=0.5mr2,J=0.5m(r12+r12) 6.转动惯量实验仪器：水准仪；线水平；线与孔不产生摩擦；塔轮选小的半径；至少3个塔轮 半径，3组砝码质量 7.计数器：遮光板半圈π；单电门，多脉冲；空盘15圈，20个值；加上被测物体，8个值； 8.泡沫垫板 9.重力加速度：s^2 10.质量：1次读数，包括砝码，圆盘，圆环，以及两圆柱体； 11.游标卡尺：6次读数，包括圆盘半径，圆环内外半径，塔轮半径，转盘上孔的内外半径（求 平均值） 12.实验目的：测量值与理论值对比 实验计算补充说明： 1.有效数字：质量，故有效数字为3位 2.游标卡尺：，读数最后一位肯定为偶数； 3.误差&不确定度： （1）理论公式计算的误差： 圆盘：J=0.5mR2（注意：直接测量的是直径） 质量m=±；（保留4位有效数字） um=*100%=% 半径R=± 若测6次,x1,x2,x3,x4,x5,x6,i=6，计算x平均值 ， 取n=6时的 ，我们处理为0 C=,仪器允差,δB= 总误差：,ux= m
,u rx==% R=± urx=% 计算转动惯量的结果表示： J=0.5mR2，总误差：uJ=√[(0.5R2u m)2+(mRu R)2]，相对不确定=uJ/J 圆环：J=0.5m(R12+R22)，同上. （2）实验测量计算的误差： J=mR(g?Rβ2)β2?β1 根据，，对R（塔轮半径），m（砝码质量）,β2和β1求导， ?J ?m=R(g?Rβ2)β2?β1 ?J ?R=mg?2Rβ2β2?β1 ?J ?β2=?mR2（β2?β1）?mR(g?Rβ2) (β2?β1)^2 ?J ?β1= mR(g?Rβ2) (β2?β1)^2
华南农业大学大学物理A静电场与稳恒磁场课堂测试题
静电场与稳恒磁场课堂测试题（每题1分） 1．四条相互平行的载流直导线，电流强度均为I ，如图放置。 正方形的边长为 2a .则正方形中心的磁感强度o B 为( ) (A) 02I a μπ； (B) ； (C) 0； (D) 0I a μπ 。 图1 2．同一束电力线穿过大小不等的两个平面1和2， 如图2所示,则两个平面的电通量Φ和场强E 关系是( ) (A) 12Φ>Φ，12E E =； (B) 12Φ<Φ，12E E =； (C)12Φ=Φ，12E E >； (D) 12Φ=Φ，12E E =。 3．某电场的电力线分布如图3所示，一负电荷从A 点移至B 点，则正确的说法为：( ) （A ）电场强度的大小B A E E <； （B ）电势B A V V <； （C ）电势能PB PA E E <； （D ）电场力作的功0>W 。 4.在静电场中，下列说法中正确的是：( ) （A ）带正电荷的导体其电势一定是正值； （B ）等势面上各点的场强一定相等； （C ）场强为零处电势也一定为零； （D ）场强相等处电势不一定相等。 5.将一带负电的物体M 靠近一不带电的导体N ，在N 的左端感应出正电荷，右端感应出负电荷。若将导体N 的左端接地（如图4所示），则：( ) （A ）N 上的负电荷入地 ； （B ）N 上的正电荷入地 ； （C ）N 上的所有电荷入地； （D ）N 上的所有感应电荷入地。 图 2 2 1 M
6.如图5所示的电场，点电荷0q 从D 点沿弧形路径 DCO 到达O 点，则电场力所做的功 =W 。 7．如图6所示，无限长载流直导线过圆电流的中心且垂直圆电流平面，电流强度均为I ， 圆电流平面半径为R ，则长直导线对圆电流的作用力=F 8．一带电粒子，垂直射入均匀磁场，如果粒子质量增大到2倍，入射速度增大到2倍，磁场的磁感应强度增大到4倍，则通过粒子运动轨道包围范围内的磁通量增大到原来的 倍。9.在均匀磁场中，有两个平面线圈，其面积21A A =，通有电流212I I =，它们所受到的最大磁力矩之比21:M M 等于 10. 设空间电势的表达式为2 (,,)U x y z x yz =+，则空间电场强度等于 答案 q -0 D I
转动惯量的测定实验报告
理论力学转动惯量 实验报告
【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 【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 T×r+Mμ=Jβ2（1）由牛顿第二定律可知，砝码下落时的运动方程为：mg-T=ma 即绳子的张力T=m(g-rβ2) 砝码与系统脱离后的运动方程 Mμ=Jβ1（2）由方程（1）（2）可得 J=mr(g-rβ2)/(β2-β1) （3） 2.角加速度的测量 θ=ω0t+?βt2（4）若在t1、t2时刻测得角位移θ1、θ2 则θ1=ω0 t1+?βt2（5） θ2=ω0 t2+?βt2（6） 所以，由方程（5）、（6）可得 β=2（θ2 t1-θ1 t2）/ t1 t2（t2- t1）【实验仪器】
1、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、一根细绳、一个质量为100g的砝码等，塔轮直径从下至上分别为30mm、40mm、50mm、60mm，载物台上的孔中心与圆盘中心的距离分别为40mm、80mm、120mm) 2、一个钢质圆环(内径为175mm，外径为215mm，质量为995g) 3、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，且其方位相互垂直。 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，设置1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为20。 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，转离磁钢，复位毫秒仪，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r的塔轮。 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0π开始作1π，2π……角位移相对应的时刻。 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β2与砝码脱离后的角加速度β1，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。 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。 【实验数据与处理】 1.测量空盘的转动惯量 塔轮半径r=40mm 砝码100g
华南农业大学大学物理B复习资料试题
谢谢戴老师分享的一手资料，答案在最后。这些是小题范围，考 试的大题多为老师在课本上划得重点习题 目 录 流体力学 (2) 一、选择题 (2) 二、填空题 (3) 三、判断题 (5) 热学 (6) 一、选择题 (6) 二、填空题 (11) 三、判断题 (14) 静电场 (15) 一、选择题 (15) 二、填空题 (17) 三、判断题 (17) 稳恒磁场 (18) 一、选择题 (18) 二、填空题 (21) 三、判断题 (22) 振动和波动 (23) 一、选择题 (23) 二、填空题 (26) 三、判断题 (27) 波动光学 (27) 一、选择题 (27) 二、填空题 (30) 三、判断题 (31) 物理常数：1231038.1--??=K J k ，1131.8--??=mol K J R ，2/8.9s m g =，电子电量为 C 19106.1-?，真空介电常数2212010858/Nm C .ε-?=，真空磁导率 270104--??=A N πμ，18103-??=s m c 。693.02ln =。
流体力学 一、选择题 1．静止流体内部A ，B 两点，高度分别为A h ，B h ，则两点之间的压强关系为 （A ）当A B h h >时，A B P P >； （B ）当A B h h > 时，A B P P <； （C ）A B P P =； （D ）不能确定。 2.一个厚度很薄的圆形肥皂泡，半径为R ，肥皂液的表面张力系数为γ；泡内外都是空气， 则泡内外的压强差是 （A ）R γ4； （B ）R 2γ； （C ）R γ2； （D ）R 32γ。 3．如图，半径为R 的球形液膜，内外膜半径近似相等，液体的表面张力系数为γ，设A ， B ， C 三点压强分别为A P ，B P ，C P ，则下列关系式正确的是 （A ）4C A P P R γ-= ； （B ）4C B P P R γ-=； （C ）4A C P P R γ-=； （D ）2B A P P R γ-=-。 4．下列结论正确的是 （A ）凸形液膜内外压强差为R P P 2γ=-外内； （B ）判断层流与湍流的雷诺数的组合为ηρDv ； （C ）在圆形水平管道中最大流速m v 与平均流速v 之间的关系为m v v 2=； （D ）表面张力系数γ的大小与温度无关。 5．为测量一种未知液体的表面张力系数，用金属丝弯成一个框，它的一个边cm L 5=可以 滑动。把框浸入待测液体中取出，竖起来，当在边L 中间下坠一砝码g P 5.2=时，恰好可 拉断液膜，则该液体的表面张力系数是 （A ）m N /15.0； （B ）m N /245.0； （C ）m N /35.0； （D ）m N /05.0。 6．下列哪个因素与毛细管内液面的上升高度无关：
华南农业大学大数据库系统概念实验报告材料五
实用文档 《数据库系统》实验报告五
实用文档 salary表中表具有查询权限，A.course对A.instructor对设置同学同学2. AB 使用命令检查授权是否成功。B字段具有更新权限；同学grant select on course to cs113; 实用文档
表具有插入数据、删除数据的权限，同对B. instructorB3. 同学授权同学A 用命令试验能否完成相应操作。学Aselect * from cs113.instructor; insert into cs113.instructor values(21313,'JDY','Comp. Sci.',745363); select * from cs113.instructor; cs113.instructor where salary = 92000; delete from select * from cs113.instructor; 实用文档
表具有增、删、改、查的权限，并允许他对B. studentB5. 同学授权同学A并试验能否将权限授予A将权限授权给其它同学。同学验证授权是否成功，。C其它同学（例如同学） 实用文档select * from cs113.student; insert into cs113.student values(13221,'KJDFH','Comp. Sci.',123); update cs113.student set tot_cred = 456 where ID = 13221; select * from cs113.student; delete from cs113.student where ID = 13221; select * from cs113.student;
大学物理仿真刚体的转动惯量实验报告
大学物理仿真实验——刚体转动惯量的测量 班级： 姓名： 学号：
实验名称：刚体转动惯量的测量 一、实验目的 在研究摆的重心升降问题时，惠更斯发现了物体系的重心与后来欧勒称之为转动惯量的量。转动惯量是表征刚体转动惯性大小的物理量，它与刚体的质量、质量相对于转轴的分布有关。 本实验将学习测量刚体转动惯量的基本方法，目的如下： 1．用实验方法验证刚体转动定律，并求其转动惯量； 2．观察刚体的转动惯量与质量分布的关系 3．学习作图的曲线改直法，并由作图法处理实验数据。 二、实验原理 1．刚体的转动定律 具有确定转轴的刚体，在外力矩的作用下，将获得角加速度β，其值与外力矩成正比，与刚体的转动惯量成反比，即有刚体的转动定律： M = Iβ (1) 利用转动定律，通过实验的方法，可求得难以用计算方法得到的转动惯量。 2．应用转动定律求转动惯量 如图所示，待测刚体由塔轮，伸杆及杆上的配重物组成。刚体将在砝码的拖动下绕竖直轴转动。 设细线不可伸长，砝码受到重力和细线的张力作用，从静止开始以加速度a 下落，其运动方程为mg – t=ma，在t时间内下落的高度为h=at2/2。刚体受到
张力的力矩为T r 和轴摩擦力力矩M f 。由转动定律可得到刚体的转动运动方程：T r - M f = Iβ。绳与塔轮间无相对滑动时有a = rβ，上述四个方程得到： m(g - a)r - M f = 2hI/rt2 (2) M f 与张力矩相比可以忽略，砝码质量m比刚体的质量小的多时有a< 华南农业大学期末考试试卷（A 卷） 2013~2014 学年第1学期 考试科目： 大学物理A 考试类型：（闭卷）考试 考试时间： 120 分钟 学号 姓名 年级专业 物理常数：2 /8.9s m g =，1231038.1--??=K J k ，1131.8--??=mol K J R 一、填空题（本大题共14小题，15个空，每空2分，共30分） 1. 一质点作直线运动，它的运动方程是2ct bt x +=，方程中b 、c 是常数，此质 点的速度为=v ? _________ i ?。 2. 一质点沿半径为R 的圆周按规律202 1 bt t v S -=运动，0v 、b 都是常数，求t 时 刻质点的法向加速度大小=n a _____________，切向加速度大小=τa _______。 3. 一质量为m 的质点拴在细绳的一端，绳的另一端固定，此质点在粗糙水平面上作半径为r 的圆周运动。设质点初速率是0v ，当它运动一周时，其速率变为 2/0v ，则摩擦力所作的功W = 。 4. 若力F ?为保守力，则其沿闭合路径l 所做的功=?=?l l d F W ? ? 。 5. 半径相同且质量相同的薄圆环和薄圆盘，转动轴为垂直于圆环/圆盘且过其圆心的几何轴，哪个的转动惯量更大？ 。 6. 从本质上来说，连续性原理体现了不可压缩的流体在流动中__________守恒。 7. 欲用内径为1cm的细水管将地面上内径为2cm的粗水管中的水引到5m高的楼上。已知粗水管中的水流速为4s m/，若忽略水的黏滞性，楼上细水管出口处的流速= m/。 v s 8. 已知简谐振动m =。当0 T2 =t时，m =，s A12 .0 .0 x06 =，此时，质点沿x 轴正向运动，该质点的振动方程= x m。 9. 一个容器内贮有氧气，其压强5 =?，温度为27℃，则单位体积内的分子 1.01310 P Pa 数n=3 m-。 10. 两个相同的刚性容器，一个盛有氢气，一个盛有氦气（均视为刚性分子理想气体）。开始时它们的压强和温度都相同，现将3J热量传给氦气，使之升高到一定的温度。若使氢气也升高同样的温度，则应向氢气传递热量为J。 11. 静电场环路定理表明静电场是_____________场。 12. 正电荷q均匀地分布在半径为R的细圆环上，则在环心处的电势= V。 13. 一束自然光垂直穿过两个偏振片，两个偏振片偏振化方向成45°角，已知通过此两偏振片后的光强为I，则入射自然光的强度为___________。 14. 用平行单色光垂直照射在单缝上产生夫琅禾费衍射。若接收屏上点P处为第二级暗纹，则相应的单缝波振面可分成的半波带数目为个。 二、选择题（本大题共18小题，每小题2分，共36分。请将答案填写在下面的表 ．．．．．．．．．．．格中，写在其它地方没有得分 。） ．．．．．．．．．．．．． 刚体绕轴转动惯性的度量。其数值为J=∑mi*ri^2，式中mi 表示刚体的某个质点的质量，ri表示该质点到转轴的垂直距离。 求和号（或积分号）遍及整个刚体。转动惯量只决定于刚体的形状、质量分布和转轴的位置，而同刚体绕轴的转动状态（如角速度的大小）无关。规则形状的均质刚体，其转动惯量可直接计得。不规则刚体或非均质刚体的转动惯量，一般用实验法测定。转动惯量应用于刚体各种运动的动力学计算中。 描述刚体绕互相平行诸转轴的转动惯量之间的关系，有如下的平行轴定理：刚体对一轴的转动惯量，等于该刚体对同此轴平行并通过质心之轴的转动惯量加上该刚体的质量同两轴间距离平方的乘积。由于和式的第二项恒大于零，因此刚体绕过质量中心之轴的转动惯量是绕该束平行轴诸转动惯量中的最小者。 还有垂直轴定理：垂直轴定理 一个平面刚体薄板对于垂直它的平面轴的转动惯量，等于绕平面内与垂直轴相交的任意两正交轴的转动惯量之和。 表达式:Iz=Ix+Iy 刚体对一轴的转动惯量，可折算成质量等于刚体质量的单个质点对该轴所形成的转动惯量。由此折算所得的质点到转轴的距离，称为刚体绕该轴的回转半径κ，其公式为_____，式中M为刚体质量；I为转动惯量。 转动惯量的量纲为L^2M，在SI单位制中，它的单位是 kg·m^2。 刚体绕某一点转动的惯性由更普遍的惯量张量描述。惯量张量是二阶对称张量，它完整地刻画出刚体绕通过该点任一轴的转动惯量的大小。 补充对转动惯量的详细解释及其物理意义： 先说转动惯量的由来，先从动能说起大家都知道动能E=(1/2)mv^2，而且动能的实际物理意义是：物体相对某个系统（选定一个参考系）运动的实际能量，（P势能实际意义则是物体相对某个系统运动的可能转化为运动的实际能量的大小）。 E=(1/2)mv^2（v^2为v的2次方） 把v=wr代入上式(w是角速度,r是半径，在这里对任何物体来说是把物体微分化分为无数个质点，质点与运动整体的重心的距离为r,而再把不同质点积分化得到实际等效的r) 得到E=(1/2)m(wr)^2 由于某一个对象物体在运动当中的本身属性m和r都是不变的，所以把关于m、r的变量用一个变量K代替, K=mr^2 得到E=(1/2)Kw^2 K就是转动惯量，分析实际情况中的作用相当于牛顿运动平动分析中的质量的作用，都是一般不轻易变的量。 这样分析一个转动问题就可以用能量的角度分析了，而不必 大学物理仿真实验报告 电子３班 实验名称:刚体得转动惯量得研究 实验简介 在研究摆得重心升降问题时，惠更斯发现了物体系得重心与后来欧勒称之为转动惯量得量。转动惯量就是表征刚体转动惯性大小得物理量,它与刚体得质量、质量相对于转轴得分布有关。 本实验将学习测量刚体转动惯量得基本方法，目得如下: １．用实验方法验证刚体转动定律，并求其转动惯量； 2。观察刚体得转动惯量与质量分布得关系 3.学习作图得曲线改直法,并由作图法处理实验数据。 实验原理 1。刚体得转动定律 具有确定转轴得刚体，在外力矩得作用下,将获得角加速度β，其值与外力矩成正比，与刚体得转动惯量成反比,即有刚体得转动定律: Ｍ= Ｉβ（1) 利用转动定律，通过实验得方法,可求得难以用计算方法得到得转动惯量。 ２．应用转动定律求转动惯量 如图所示，待测刚体由塔轮,伸杆及杆上得配重物组成。刚体将在砝码得拖动下绕竖直轴转动。 设细线不可伸长,砝码受到重力与细线得张力作用，从静止开始以加速度a下落,其运动方程为mg – t=ma，在t时间内下落得高度为ｈ＝at2/2。刚体受到张力得力矩为T r与轴摩擦力力矩Mｆ。由转动定律可得到刚体得转动运动方程：T r—Mｆ= Iβ。绳与塔轮间无相对滑动时有ａ= rβ,上述四个方程得到: ｍ（g - ａ）r - Ｍf = 2hI/rｔ2（2) M f与张力矩相比可以忽略，砝码质量m比刚体得质量小得多时有a<＜ｇ， 所以可得到近似表达式： ｍｇr = 2ｈI／ rt2（3） 式中r、h、t可直接测量到，m就是试验中任意选定得。因此可根据(3）用实验得方法求得转动惯量I。 3．验证转动定律，求转动惯量 从（3)出发,考虑用以下两种方法： A．作m – 1/ｔ２图法：伸杆上配重物位置不变,即选定一个刚体，取固定力臂ｒ与砝码下落高度h,（3)式变为： M = K1/ t2（4） 式中K1= 2hI/ ｇr２为常量。上式表明：所用砝码得质量与下落时间ｔ得平方成反比。实验中选用一系列得砝码质量,可测得一组m与1／t2得数据,将其在直角坐标系上作图,应就是直线.即若所作得图就是直线，便验证了转动定律。 从ｍ–１/t2图中测得斜率K1,并用已知得h、r、ｇ值，由K１＝ 2hＩ/ gr2求得刚体得I. Ｂ.作r – 1/t图法：配重物得位置不变，即选定一个刚体，取砝码m与下落高度ｈ为固定值。将式(3）写为： 实验3-3液体表面张力系数的测量 液体表面张力是表征液体物理性质的一个重要参量。测量液体表面张力系数常用的方法之一是拉脱法，该方法的特点是：用称量仪器直接测量液体表面张力，测量方法直观、概念清晰。由于用此方法液体表面张力大约在321.010~1.010--??N/m 之间，因此需要有一种量程范围小、灵敏度高、而且稳定性好的测力仪器，硅压阻式力敏传感器测定仪正能满足测量需要，它不仅灵敏度高、稳定性好，而且可以用数字信号显示，便于计算机实时测量。 一、实验原理： 1、液体表面张力系数： 液体的表面，由于表层内分子力的作用，存在着一定张力，称为表面张力，正是这种表面张力的存在使液体的表面犹如张紧的弹性模，有收缩的趋势。设想在液面上有一条直线，表面张力就表现为直线两旁的液面以一定的拉力f 相互作用。f 存在于表面层，方向恒与直线垂直，大小与直线的长度L 成正比，即： f L α= 比例系数α称为一条的表面张力系数，单位N/m 。它的大小与液体的成分、纯度以及温度有关（温度升高时，α值减小）。 2、拉脱法测量液体表面张力系数： 测量一个已知长度的金属片从待测液体表面脱离时需要的力，从而求得表面张力系数的实验方法称为拉脱法。 若金属片为环状时，考虑一级近似，可以认为脱离力（即：表面张力）为表面张力系数乘以脱离表面的周长。即： 12()f D D απ=?+ 得表面张力系数： 12() f D D απ=+ 其中，f 为拉脱力；D 1、D 2分别为圆环的外径和内径；а为液体表面张力系数。 3、力敏传感器测量拉力的原理： 硅压阻力敏传感器由弹性梁和贴在梁上的传感器芯片组成，其中芯片由4个硅扩散电阻集成一个非平衡电桥。当外界压力作用于金属梁时，电桥失去平衡，产生输出信号，输出电压与所加外力成线性关系，即： U K F =? 其中，K 为力敏传感器的灵敏度（mV/N ），其大小与输入的工作电压有关；F 为所加的外力；U 为输出的电压。 1.底座及调节螺丝 2.升降调节螺母 3.培养皿 4.金属片状圆环 5.硅压阻式力敏传感器及金属外壳 6.数字电压表 图2 液体表面张力测量装置 对于本实验装置，工作原理如下： （1）液膜被拉断前： cos F mg f θ=+ 扭摆法测定物体的转动惯量 实验原理： 1．扭摆运动——角简谐振动 (1) 此角谐振动的周期为 （2） 式中，为弹簧的扭转常数式中，为物体绕转轴的转动惯量。 2．弹簧的扭转系数的测定： 实验中用一个几何形状规则的物体，它的转动惯量可以根据它的质量和几何尺寸用理论公式直接计算得到， 再由实验数据算出本仪器弹簧的值。方法如下： （1）测载物盘摆动周期，由（2）式其转动惯量为 （2）塑料圆柱体放在载物盘上，测出摆动周期，由（2）式其总转动惯量为 （3）塑料圆柱体的转动惯量理论值为 则由，得 （周期我们采用多次测量求平均值来计算） 3．测任意物体的转动惯量： 若要测定其它形状物体的转动惯量，只需将待测物体安放在本仪器顶部的各种夹具上，测定其摆动周期，即 可算出该物体绕转动轴的转动惯量。 根据2内容，载物盘的转动惯量为 待测物体的转动惯量为 4．转动惯量的平行轴定理 实验内容与要求： 必做内容： 1．熟悉扭摆的构造及使用方法，以及转动惯量测试仪的使用方法。调整扭摆基座底脚螺丝，使水平仪的气 泡位于中心。（认真阅读仪器使用方法和实验注意事项） 2．测定扭摆的弹簧的扭转常数，写出。 3．测定塑料圆柱（金属圆筒）的转动惯量。并与理论值比较，求相对误差。 4．测定金属细杆+夹具的过质心轴的转动惯量。 5．滑块对称放置在细杆两边的凹槽内，改变滑块在金属细杆上的位置，验证转动惯量平行轴定理。 数据记录： 一、测定弹簧的扭转系数 及各种物体的转动惯量: 表格一： ； ；0.01s ； 二、验证平行轴定理： 表格二： ； ； ； 。 ） ） () ( 滑块的总转动惯量为： 数据处理：（要求同学们写出详细的计算过程） 1．计算弹簧的扭转系数 ； ； ；； ；； ；； ； 2．计算物体的转动惯量（公式见表格） 3．验证平行轴定理（公式见表格） 实验五差动放大电路 (本实验数据与数据处理由果冻提供,仅供参考,请勿传阅.谢谢~) 一、实验目的 1、加深对差动放大器性能及特点的理解 2、学习差动放大器主要性能指标的测试方法 二、实验原理 R P用来调节T1、T2管的静态工作点， V i＝0时， V O＝0。R E为两管共用的发射极电阻，它对差模信号无负反馈作用，不影响差模电压放大倍数，但对共模信号有较强的负反馈作用,可以有效抑制零漂。 差分放大器实验电路图 三、实验设备与器件 1、±12V直流电源 2、函数信号发生器 3、双踪示波器 4、交流毫伏表 5、直流电压表 6、晶体三极管3DG6×3， T1、T2管特性参数一致，或9011×3,电阻器、电容器若干。 四、实验内容 1、典型差动放大器性能测试 开关K拨向左边构成典型差动放大器。 1) 测量静态工作点 ①调节放大器零点 信号源不接入。将放大器输入端A 、B 与地短接，接通±12V 直流电源，用直流电压表测量输出电压V O ，调节调零电位器R P ，使V O ＝0。 ②测量静态工作点 再记下下表。 2) 测量差模电压放大倍数(须调节直流电压源Ui1=0.1V ,Ui2=-0.1V) 3) 测量共模电压放大倍数 理论计算：(r be =3K .β=100. Rp=330Ω) 静态工作点: E3 BE EE CC 212 E3 C3R V )V (V R R R I I -++≈≈=1.153mA I c Q =I c 3/2=0.577mA, I b Q =I c /β=0.577/100=5.77ｕA U CEQ =V cc-I c R c+U BEQ =12-0.577*10+0.7=6.93V 双端输出:(注:一般放大倍数A 的下标d 表示差模,下标c 表示共模,注意分辨) P be B C i O d β)R (12 1 r R βR △V △V A +++-== =-33.71学期华南农业大学大学物理A试卷考试用
转动惯量实验报告
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