刚体转动惯量测量实验仪的改进

对F D I M I I型新型刚体转动惯量测量仪进行了改进, 从仪器的摆角控制、 周期自动测量两个方面进 行改进, 用改进后的仪器对圆盘和圆环的转动惯量进行测量, 从实验数据分析发现, 圆盘和圆环的理论值和实验值 的百分误差小于5%, 可以有效地减小实验误差     

测量刚体转动惯量实验仪的改进

针对传统的测定刚体转动惯量的实验仪器塔轮部分存在的诸如砝码晃动、绕线重叠、绕线偏离水平位置等问题,设计了动力驱动装置,利用柱体由于重力沿固定的卡头下降带动中心转轴转动,从而带动主体体系转动,解决了原动力系统的诸多问题.     

利用刚体转动惯量实验仪验证转动定律的设计

介绍了设计性实验“利用刚体转动惯量实验仪验证转动定律”.该实验要求学生理解刚体动力学原理;利用实验室现有的仪器,对刚体转动惯量实验仪进行改装;提出新的实验原理,可以对阻力矩进行估测,利用该实验装置验证刚体定轴转动定律.     

刚体转动惯量实验仪的设计与实验

本刊陆续收到几篇有关使用回转台测量转动惯量的文章,现在选其中三篇,摘要发表如下,供大家参考.     

利用气垫导轨提高刚体转动惯量测量精确度

本文介绍了利用气垫导轨进行刚体转动惯量测量的方法。该方法简单易行，极大限度地减小了传统刚体转动设量测量中的测量误差。     

利用智能手机拍摄功能测量刚体的转动惯量

详细讨论落体法测转动惯量实验中下落时间和落体质量的关系,提出利用手机“慢动作”拍摄功能记录刚体的转动,并根据拍摄视频的时间线读出刚体的角位置,再用Origin处理数据拟合曲线获取刚体的角加速度,从而得到刚体的转动惯量。该测量方法与传统测量方法相比更简便、测量精度更高,对于改进大学物理实验教学具有重要意义。     

利用智能手机磁场传感器测量刚体的转动惯量

在三线摆法测量刚体转动惯量实验中,利用智能手机磁场传感器和Sensor Kinetics Pro软件,通过绘制"磁场强度-时间"图像,计算刚体转动周期,进而达到测量刚体转动惯量的目的。并将手机法测量结果与传统实验方法所得结果进行对比,验证其准确性。     

利用智能手机测定刚体转动惯量

基于传统方法,将智能手机与传统方法相结合,将其运用于传统三线摆测量刚体的转动惯量实验之中,利用智能手机自带的角速度传感器和SensorKinetics传感器软件,通过绘制"角速度—时间"图像来进行周期的计算,再将得到的两次周期数值代入原计算公式中,进而求得刚体转动惯量。经过多次实验后,利用智能手机得到的结果和传统方法相近,与理论值比较其相对误差也较小。在传统三线摆实验中运用智能手机不仅测量方便,而且增加了实验的趣味性和可操作性。     

引入转动惯量减小重力加速度测量的系统误差

把刚体模型理论中的转动惯量等引入到单摆测量系统中进行误差修正, 使系统误差减少了近6 0%. 另 外, 此系统误差处理方法不但可以使学生对单摆运动有更深刻的认识, 还可以扩展学生视野, 培养学生将所学知识 运用到实际中去的理念     

用光电法测量刚体的转动惯量──对波纹法测量刚体转动惯量的改进

用Ｊ─ＬＤ２转动惯量测试仪的波纹法测试转动惯量的实验方法，测量精度差，操作不方便．利用实验室现有的仪器改进成光电法测试转动惯量的方法，简单易行，测量精度高，操作方使，实践效果良好．     

基于视频分析软件Tracker测量刚体转动惯量

在传统刚体转动惯量实验仪器的基础上,用弹簧代替砝码,用手机拍摄实验过程,用Tracker和Origin软件处理实验数据,来研究刚体转动惯量.考虑加速度、摩擦力矩等因素的影响后,系统误差减少,并实验测量了摩擦力矩.     

扭摆法测量刚体转动惯量的误差分析

扭摆法是测量物体转动惯量的有效方法,减小误差是该实验的关键问题。本文分析了扭摆法测物体转动惯量时空气阻力引起的误差,并给出了加载重物之后扭转系数的变化及其对测量误差的影响。结果对测量精度的提高、实验方法选择和仪器研制等方面具有重要的实际意义。     

基于PASCO转动运动传感器测量刚体转动惯量

PASCO转动运动传感器可以精准地测量并实时地记录物体转动时的角速度。在落体法测量刚体转动惯量的实验中,为了提高实验的精度,将PASCO转动运动传感器与刚体转动惯量实验仪相结合,用PASCO转动运动传感器直接测量角速度并计算角加速度。改进后的仪器简化了实验步骤,提高了实验精度。对圆盘、圆环和圆柱试样的转动惯量进行测量,三组实验的相对误差分别为0.2%、0.7%和0.3%,实验结果准确。通过实验结果可得,改进后的实验仪器操作简单且测量精度很高。     

双通道计时法测量刚体转动惯量实验误差分析

本文提出,双通道计时法测量刚体转动惯量的误差比单通道测量误差小;此时,外力矩中不考虑加速度ａ时引入的测量偏差更是不能忽略,要对测量值进行修正。     

双通道计时法测量刚体转动惯量实验误差分析

本文指出,双通道计时法测量刚体转动惯量的误差比单通道测量误差小;此时,外力矩中不考虑加速度α时引入的测量偏差更是不能忽略,要对测量值进行修正．     

三线摆测量刚体转动惯量实验的改进

对F D I M I I型新型刚体转动惯量测量仪进行了改进, 从仪器的摆角, 上下圆盘的高度, 下圆盘水平3 个方面进行改进, 用改进后的仪器对圆环的转动惯量进行测量, 从实验结果发现, 改进后的仪器可以有效地减小实 验误差     

利用声音传感器测量重力加速度

对平抛法测重力加速度进行了改进,选取朗威Dislab数字实验系统中的声音传感器测量小球下落时间,再计算重力加速度,此方法操作方便,易于在中学物理实验教学中实施.     

刚体转动惯量实验误差分析

本文指出,在单通道计时法测量刚体转动惯量的实验中,当刚体系轴上摩擦力矩较小时,可通过取较大的予置数Ｎ,来减少由于测量时间的涨落引起的转动惯量的测量误差;同时指出,外力矩中不考虑物体下落的加速度ａ时所引起的转动惯量测量偏差不能忽略;前者使测量结果偏小,后者使测量结果偏大,ａ的计入使总的测量误差变小。     

刚体转动惯量测定方法改进

对测定刚体转动惯量的方法进行改进,避免匀减速运动时初始角速度的随意性,降低实验时阻力矩随角速度变化对实验结果的影响,减小实验结果误差。