高中物理测定薄木板绕给定轴的转动惯量课外实验

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高中物理测定薄木板绕给定轴的转动惯量课外实验
       仪器

　　取一木制米尺作为待测定的薄木板，在距一端h厘米处钻个小孔，往孔中紧紧地插进一段玻璃管，用碳化硅磨石打磨一支编织针后，将针穿过玻璃管作轴，把这轴水平搁置在两刀口上，使尺能在竖直面绕这水平轴摆动。此外，还要一只停表。 

        实验原理

       尺的小振动周期为
       
       其中h是转轴到重心的距离。

　　m是尺的质量。

　　I是尺绕该转轴的转动惯量。

　　T是周期。

　　g是重力加速度。

　　均匀的矩形薄板绕通过重心与其表面垂直的转轴的转动惯量为
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       其中m是板的质量，矩形的长、宽分别为2a，2b。

　　实验步骤

　　找出尺的重心，并把尺挂在水平的刀口上，测量摆动50次的时间，摆角不宜超过10°。

　　测量重心到转轴的距离h、以及尺的长和宽，量尺的质量。

       数据处理
       把观测数据制成表并代入，计算I的值。

      按计算出转动惯量来验证实验结果，这个公式是由垂直轴定理及平行轴定理导出的。

　　还可以分别计算绕转轴和绕通过重心的转轴的迴转半径（定义转动惯量的另一方法是

        I＝mk²

　　其中m是物体的质量，k是相应于I的迴转半径）。