密立根油滴实验预习报告.pdf

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1、.内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验预习中的问题探讨实验目的：1通过对带电油滴在重力场和静电场中运动的测量，验证电荷的不连续性，并测定电荷的电荷值e。2通过实验过程中，对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数据的处理等，培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。3学习和理解密立根利用宏观量测量微观量的巧妙设想和构思。实验原理：1.静态（平衡）测量法用喷雾器将油滴喷入两块相距为d的平行极板之间。油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电的。设油滴的质量为m，所带的电量为q，两极板间的电压为V，如图1所示。如果调节两极板间的电压V，可使两力达到平

2、衡，这时：VmgqEq(1)d为了测出油滴所带的电量q，除了需测定平衡电压V和极板间距离d外，还需要测量油滴的质量m。因m很小，需用如下特殊方法测定：平行极板不加电压时，油滴受重力作用而加速下降，由于空气阻力的作用，下降一段距离达到某一速度g后，阻力fr与重力mg平衡，如图2所示（空气浮力忽略不计），油滴将匀速下降。此时有：fr6avgmg(2)其中是空气的粘滞系数，是a油滴的半径。经过变换及修正，可得斯托克斯定律：6avgfr(3)b1pa其中b是修正常数，b=6.17×10-6m·cmHg,p为大气压强，单位为厘米汞高。至于油滴匀速下降的速度vg，可用下法测出：当

3、两极板间的电压V为零时,设油滴匀速下降的距离为l，时间为t，则lvg(4)tg.最后得到理论公式：.3218ldq(5)2gbVtg(1)pa2.动态（非平衡）测量法非平衡测量法则是在平行极板上加以适当的电压V，但并不调节V使静电力和重力达到平衡，而是使油滴受静电力作用加速上升。由于空气阻力的作用，上升一段距离达到某一速度υ后，空气阻力、重力与静电力达到平衡（空气浮力忽略不计），油滴将匀速上升，如图3所示。这时：V6aveqmg（6）d当去掉平行极板上所加的电压V后，油滴受重力作用而加速下降。当空气阻力和重力平衡时，油滴将以匀速υ下降，这时：6vgmg（7）化简，并把

4、平衡法中油滴的质量代入，得理论公式：321218ld111q（8）2gbvtetete1pa注意事项：实验前必须调节仪器底座上的三只调平手轮，使水准泡指示水平。喷雾时喷雾器应竖拿，喷雾器对准油雾室的喷雾口，轻轻喷入少少油即可，切勿将喷雾器插入油雾室，甚至将油倒出来，更不应该将油雾室拿掉后对准上电极板落油小孔喷油。否则会把油滴盒周围搞脏，甚至把落油孔堵塞。实验中，由于油滴盒上下电极间有高压产生，请不要将油雾杯取下来，以防触电。思考讨论：1.本实验的巧妙构思在哪里？2.实验中如何保证油滴做匀速运动：.