**K清风扭摆法测定物体的转动惯量实验报告**
**一、实验目的**
1. 测定扭摆的仪器常数，即弹簧的扭转常数K。
2. 测定不同物体（如实心塑料圆柱体、金属圆筒、木球）的转动惯量。
3. 验证转动惯量的平行轴定理。
**二、实验器材**
- 扭摆
- 转动惯量测试仪
- 金属圆筒
- 实心塑料圆柱体
- 木球
- 金属细长杆
- 游标卡尺
- 米尺
- 托盘天平
**三、实验原理**
1. **测量转动惯量的构思与原理**
物体在扭摆中以一定角度θ转动后，弹簧的恢复力矩M与转过的角度θ成正比（胡克定律），即M = Kθ。结合转动定律M = Iβ（β为角加速度），当忽略轴承摩擦力矩时，可以得出角加速度β与角位移θ成正比，即简谐振动。由此，可以求解出扭摆运动的周期公式，并通过测量周期来计算转动惯量I和扭转常数K。
2. **验证平行轴定理**
平行轴定理指出，物体对任意轴的转动惯量可以通过对通过质心轴的转动惯量加上质量矩的平方乘以物体到新轴的距离来计算。通过金属细杆和滑块在不同位置的实验，可以验证这一理论。当滑块沿细杆移动时，计算不同位置下的转动惯量，如果实验值与理论值一致，则证明平行轴定理成立。
**四、实验步骤**
1. 熟悉扭摆和转动惯量测试仪的使用方法。
2. 测量各物体的尺寸和质量。
3. 调整扭摆至水平。
4. 测定空载扭摆的周期T0。
5. 放置不同物体并测定摆动周期。
6. 计算物体的转动惯量，考虑附加装置的影响。
7. 使用滑块验证平行轴定理。
**五、实验数据记录**
实验记录了不同物体的质量、几何尺寸、摆动周期，通过计算得到物体的转动惯量，并与理论值进行比较，分析误差。
这个实验报告详细介绍了如何使用扭摆法测定物体的转动惯量，同时也验证了转动惯量的平行轴定理。实验步骤严谨，数据记录完整，是理解和应用转动惯量理论的良好实践。通过这样的实验，学生能够深入理解转动惯量的概念，掌握测量方法，并对物理现象有更直观的认识。
