浙江大学理论力学实验室

浙 江 大 学 理 论 力 学 实 验 室
　
　"落体法测定圆盘的转动惯量"
　实验指导书
　
班级 学号 姓名 实验日期

一、实验目的
1、 掌握用落体法测取圆盘的转动惯量；
2、 通过自行推导理论计算公式，加深对转动惯量的理解；
3、 熟悉仪器的使用，增强学生的动手能力。

二、实验仪器和设备
1、 转动惯量实验台；
2、 转动惯量测试仪；
3、 100g、200g砝码各一个。

三、实验原理
本装置特选均质圆盘作为转动惯量被测物体，目的是可以先让学生利用课堂知识计算出被测物体对质心轴的转动惯量，其中m=3公斤，r=0.1米，紧接着让学生利用本装置通过两次落体法，应用质系动量矩定理推导出实验计算公式：

m0-内挂重物质量。已知m0＝０.１公斤
m1-第一次外挂重物质量（公斤）
m2-第二次外挂重物质量（公斤）
t1-第一次记录时间（秒）
t2-第二次记录时间（秒）
r-圆盘半径。已知r=0.1米
h-重物下落高度（米）
g-重力加速度（米／秒２）

四、实验方法与步骤

1、将计时仪接上电源，打开开关。
2、将已知质量的砝码放在外挂重盘上，记下m1。
3、提升外挂重盘，使内挂重物下降至某一高度（h=1m或１.１m, 1.2m）。提升重物时，注意不要让丝线绕出圆盘边缘。
4、 初速释放外挂重物盘与按下计时器开关同步进行，当外挂重物下降至设定距离h时，行程时间将自动显示并加以记录。
5、 加砝码放在外挂重盘上，记下m2，重复步骤３、４。
6、 算与误差分析。


五、实验结果与数据处理
砝码托盘重 g,
砝码重量(g) 高度（m） 时间(s) 转动惯量 误差（%） 0 1 1.1 1.2 100 1 1.1 1.2 200 1 1.1 1.2

六、注意事项
1、 砝码释放时，应保持自由落体；
2、 计时与物体释放应保持同时；
3、 砝码提升时，不要拖住砝码盘，而应直接转动实验圆盘。

七、思考题
1、 圆盘的摩擦对实验结果有否影响，为什么？
2、 试分析引起误差的原因。