角动量守恒定律实验报告

得分教师签名批改日期课程编号题目类型深圳大学实验报告课程名称：实验名称：学院：大学物理实验（三）定量验证角动量守恒定理物理科学与技术学院组号指导教师：学号：报告人：实验地点：科B108实验时间：实验报告提交时间：1一、实验设计方案1.实验目的：1.先分别测量盘在空载和负载情况下的转动惯量，并验证角动量守恒定理。2.熟悉电压传感器、2.实验原理和500接口计算机的的使用。DataStudio软件等⑴角动量守恒定律：对一固定点o,质点所受的合外力矩为零做质点角动量守恒定律。,则此质点的角动量矢量保持不变，叫r是绕线轮的半径，①②由mgr-Mu=Iβ，可得到转动惯量I的值。其中，m是下落砝码的质量，力矩，I是转动惯量，g是重力加速度，Mu是摩擦β是角加速度。③利用茹科夫斯基转椅可定性观察合外力矩为零的条件下，物体系统的角动量守LIIf恒f。ii④角动量守恒的物体系统的转动惯量变大时，角速度会变小，反之亦然。⑵角动量定理（也称动量矩定理）：对于质点，角动量定理可表述为：质点对固定点的角动量对时间角动量定理的微商，等于作用于该质点上的力对该点的力矩。对于质点系，由于其内各质点间相互作用的内力服从牛顿第三定律，因而质点系的内力对任一点的主矩为零。23.选用仪器：仪器名称型号主要参数用途计算机和DataStudio750接口C-I6874——数据采集平台、数据处理C-I6760CI-6538ME-8951————数据采集处理采集数据采集数据采集数据——————转动传感器转动组合平台砝码及挂钩4、实验内容及具体步骤：1、调节实验装置。如下图槽与所选用的塔轮半径垂直。3所示，调节底座一脚的水平螺丝，使载物台水平，并保持定滑轮的滑750数据接口，接好数据线，创建一个新实验。在2.打开DataStudio软件，选择DataStudio软件的窗口中设置750接口的转动传感器连接，设置测量角加速度β。3.转动平台空载。使塔轮在砝码的作用下，从静止开始转动，由速度β，以后每次增加已知质量的砝码，重复测量多次，并保存实验所得图。像4.转动平台载荷。在载物台上放置圆环，重复步骤Datastudio记录平台空载时角加2，3，并保存实验所得图。像图3负载时的转动惯量，并与理论值比较。5.由公式分别算出：空载时的转动惯量和合外力矩为零的条件下，测量载物台空载时系统的角速度。在载物台上放置圆环，测量物体角速度，并与与利用角动量守恒所得的预测值进行比较。3二、数据记录与处理4三、实验结果陈述与总结：（一）实验结果：1．（1）由实验所得图形及mgr-Mu=Iβ，可得：A=119000.0g*mm2Ii空载时的转动惯量为：负载时的转动惯量为：I=222060.8g*mm2f（2）由I=0.5*mr2，可得其理论值为：=120967.5g*mm2Ii空载时的转动惯量为：负载时的转动惯量为：I=235483.4g*mm2f（3）其误差为：空载时：负载时：φ=1.7%φ=5.7%212.LI=145444.44g*mm2/s^21iiLI=141030.4g*mmff2/s^22L≈L所以：12（二）实验总结：1.由实验结果可知：=119000.0g*mm2Ii空载时的转动惯量为：负载时的转动惯量为：I=222060.8g*mm2fLIIff，误差在验证转动角动量守恒定理时，基本满足角动量守恒定理，ii不大。2.通过这次实验，我对电压传感器、500接口和计算机的DataStudio软件等的使用更加熟悉了，对转