扭摆法测量物体的转动惯量

实验步骤：

1. 用游标卡尺测出高、低两个塑料圆柱体的直径D ，金属圆筒内、外径D 内D 外，各测量三次；用电子计重秤称重各个物体的质量，各测量一次，记下数据。

2. 调整扭摆底座调平螺钉，使水平仪的气泡位于中心。

3. 调整光电探头位置，使载物盘上接光杆处于其缺口中心，测量摆动周期T 0，测量三次，记下对应数据。

4. 将金属圆筒，高、低两个塑料圆柱体放在载物盘上，测定其对应的摆动周期T ，测量三次，记下对应的数据。

5. 由测得的数值各求出平均值，算出对应的被测物体的转动惯量，并与理论值作对比，求出误差。

6. 计算扭摆弹簧的转动常数K 。

实验误差产生原因：

4. 摆动变化角度过大产生的误差测量物体几何尺寸读数时产生的误差测量周期计时时产生的误差轴承摩擦力矩产生的误差

实验问题思考分析：

1. 扭摆的角度有何要求？为什么？

答：由于弹簧的扭转常数K 值不是固定的常数，与摆动角度略有关系，

M =k θ缩小角度时变小，摆角在90°左右时基本相同。若摆角不满足，

不成立，将带来实验系统误差。

2. 圆柱体的轴心与转轴重合放置时的转动惯量和圆柱体的轴心与转轴垂直且质心通过转轴放置时的转动惯量是否相同？为什么？

答：不相等。物体的转动惯量大小不仅与物体的质量有关，而且与物体的形状、大小、质量分布以及转动位置有关。