得分教師簽名批改日期課程編號題目類型深圳大學實驗報告課程名稱：實驗名稱：學院：大學物理實驗（三）定量驗證角動量守恒定理物理科學與技術(shù)學院組號指導(dǎo)教師：學號：報告人：實驗地點：科B108實驗時間：實驗報告提交時間：1一、實驗設(shè)計方案1.實驗?zāi)康模?.先分別測量盤在空載和負載情況下的轉(zhuǎn)動慣量，并驗證角動量守恒定理。2.熟悉電壓傳感器、2.實驗原理和500接口計算機的的使用。DataStudio軟件等⑴角動量守恒定律：對一固定點o,質(zhì)點所受的合外力矩為零做質(zhì)點角動量守恒定律。,則此質(zhì)點的角動量矢量保持不變，叫r是繞線輪的半徑，①②由mgr-Mu=Iβ，可得到轉(zhuǎn)動慣量I的值。其中，m是下落砝碼的質(zhì)量，力矩，I是轉(zhuǎn)動慣量，g是重力加速度，Mu是摩擦β是角加速度。③利用茹科夫斯基轉(zhuǎn)椅可定性觀察合外力矩為零的條件下，物體系統(tǒng)的角動量守LIIf恒f。ii④角動量守恒的物體系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動慣量變大時，角速度會變小，反之亦然。⑵角動量定理（也稱動量矩定理）：對于質(zhì)點，角動量定理可表述為：質(zhì)點對固定點的角動量對時間角動量定理的微商，等于作用于該質(zhì)點上的力對該點的力矩。對于質(zhì)點系，由于其內(nèi)各質(zhì)點間相互作用的內(nèi)力服從牛頓第三定律，因而質(zhì)點系的內(nèi)力對任一點的主矩為零。23.選用儀器：儀器名稱型號主要參數(shù)用途計算機和DataStudio750接口C-I6874——數(shù)據(jù)采集平臺、數(shù)據(jù)處理C-I6760CI-6538ME-8951————數(shù)據(jù)采集處理采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)采集數(shù)據(jù)——————轉(zhuǎn)動傳感器轉(zhuǎn)動組合平臺砝碼及掛鉤4、實驗內(nèi)容及具體步驟：1、調(diào)節(jié)實驗裝置。如下圖槽與所選用的塔輪半徑垂直。3所示，調(diào)節(jié)底座一腳的水平螺絲，使載物臺水平，并保持定滑輪的滑750數(shù)據(jù)接口，接好數(shù)據(jù)線，創(chuàng)建一個新實驗。在2.打開DataStudio軟件，選擇DataStudio軟件的窗口中設(shè)置750接口的轉(zhuǎn)動傳感器連接，設(shè)置測量角加速度β。3.轉(zhuǎn)動平臺空載。使塔輪在砝碼的作用下，從靜止開始轉(zhuǎn)動，由速度β，以后每次增加已知質(zhì)量的砝碼，重復(fù)測量多次，并保存實驗所得圖。像4.轉(zhuǎn)動平臺載荷。在載物臺上放置圓環(huán)，重復(fù)步驟Datastudio記錄平臺空載時角加2，3，并保存實驗所得圖。像圖3負載時的轉(zhuǎn)動慣量，并與理論值比較。5.由公式分別算出：空載時的轉(zhuǎn)動慣量和合外力矩為零的條件下，測量載物臺空載時系統(tǒng)的角速度。在載物臺上放置圓環(huán)，測量物體角速度，并與與利用角動量守恒所得的預(yù)測值進行比較。3二、數(shù)據(jù)記錄與處理4三、實驗結(jié)果陳述與總結(jié)：（一）實驗結(jié)果：1．（1）由實驗所得圖形及mgr-Mu=Iβ，可得：A=119000.0g*mm2Ii空載時的轉(zhuǎn)動慣量為：負載時的轉(zhuǎn)動慣量為：I=222060.8g*mm2f（2）由I=0.5*mr2，可得其理論值為：=120967.5g*mm2Ii空載時的轉(zhuǎn)動慣量為：負載時的轉(zhuǎn)動慣量為：I=235483.4g*mm2f（3）其誤差為：空載時：負載時：φ=1.7%φ=5.7%212.LI=145444.44g*mm2/s^21iiLI=141030.4g*mmff2/s^22L≈L所以：12（二）實驗總結(jié)：1.由實驗結(jié)果可知：=119000.0g*mm2Ii空載時的轉(zhuǎn)動慣量為：負載時的轉(zhuǎn)動慣量為：I=222060.8g*mm2fLIIff，誤差在驗證轉(zhuǎn)動角動量守恒定理時，基本滿足角動量守恒定理，ii不大。2.通過這次實驗，我對電壓傳感器、500接口和計算機的DataStudio軟件等的使用更加熟悉了，對轉(zhuǎn)