密立根油滴实验报告模板网上平台版

发布时间:2022-11-25 | 杂志分类:其他
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实验名称: 密立根油滴实验 专业 班级 姓名 签到表序号 实验日期 年 月 日 1 东 北 大 秦 皇 岛 分 校 大 学 物 理 实 验 报 告 实验名称: 密立根油滴实验 (注 1:以下各部分,如果所留空白不足时,均可以另加附页,附页及图纸均粘贴于本报告纸第二页附 页粘贴线处,所附纸张及图纸大小不可超出本报告纸的页面。 注 2:以下 一~五 项为预习内容,括号处需要在预习之后在上课之前完成) 一、实验目的 1、了解密立根油滴仪的结构,及利用油滴测定基本电荷的设计思想和方法。 2、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, 并测定了基 本电荷 e。 3、通过实验中对仪器的调整、油滴的选择、耐心地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态度。 二、实验仪器 实验仪器为密立根油滴仪、显示器、喷雾器、钟油。其中,密立根油滴仪包括油滴盒、 油滴照明装置、调平系统、测量显微镜、供电电源以及电子停表、喷雾器等部分组成。 三、实验原理(每空 2 分,共 18 分) 1、静态(平衡)测量法 在静电场中油滴静止时,忽略浮力作用,油滴满足... [收起]
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实验名称: 密立根油滴实验 专业 班级 姓名 签到表序号 实验日期 年 月 日 1 东 北 大 秦 皇 岛 分 校 大 学 物 理 实 验 报 告 实验名称: 密立根油滴实验 (注 1:以下各部分,如果所留空白不足时,均可以另加附页,附页及图纸均粘贴于本报告纸第二页附 页粘贴线处,所附纸张及图纸大小不可超出本报告纸的页面。 注 2:以下 一~五 项为预习内容,括号处需要在预习之后在上课之前完成) 一、实验目的 1、了解密立根油滴仪的结构,及利用油滴测定基本电荷的设计思想和方法。 2、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, 并测定了基 本电荷 e。 3、通过实验中对仪器的调整、油滴的选择、耐心地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态度。 二、实验仪器 实验仪器为密立根油滴仪、显示器、喷雾器、钟油。其中,密立根油滴仪包括油滴盒、 油滴照明装置、调平系统、测量显微镜、供电电源以及电子停表、喷雾器等部分组成。 三、实验原理(每空 2 分,共 18 分) 1、静态(平衡)测量法 在静电场中油滴静止时,忽略浮力作用,油滴满足的受力关系式为:( ); 当两平行极板间不加电压时,油滴受到重力和( )作用,由斯托克斯定律,该力 与物体运动速度成( )关系,油滴的速度达到一定值后,该力和重力会平衡,油滴进而 做匀速直线运动;油滴匀速运动的距离 s 和速度 vf 及所用下落时间 tf 之间的关系为 ( ) ;再考虑到油滴为球形及对空气粘滞系数的修正,可以得到静态测量法 的油滴带电量的表达式( );所以,本实验需要直接测量的量 有两个,一个是在电场中油滴( )时两极板间电压 U,一个是两极板间不加电压 时油滴( )下落的时间 tf。 2、基本电荷 e 的计算 本实验通常用( )的数据处理方法求出油滴所带电荷数以及基本电荷 e, 基本电荷的公认值为 e 公认= ( )×10 -19C(保留 4 位有效数字)。 四、实验内容(每空 2 分,共 12 分) 学习控制油滴在视场中的运动,并选择合适的油滴测量油滴带电量,再求出油滴所带电 荷数以及基本电荷(元电荷)。要求至少测量 3 个不同带电量的油滴,每个油滴的有效测量次 数为 8 次。 1、调整油滴实验仪 (1) 首先要对水平调节的底座旋钮进行调节,使水平调节装置的水平气泡处在中央位置。 如果水平气泡不在中央,电场方向与重力方向不平行,会影响油滴下落和上升时间的计量。 (2) 喷雾器是用来快速向油滴仪内喷油雾的,在喷射过程中,由于摩擦作用 可使油滴带 电。 当油雾从喷雾口喷入油滴室内后,视场中将出现大量清晰的油滴。 (3) 调节显微镜,使油滴清晰显示在显示屏上。 2、熟悉实验界面并练习测量: (1) 练习控制油滴:首先给两极板间加向下的电场(上极板带正电)。预加一个平衡电压 后,待其它油滴都被驱散后,练习控制其中一颗油滴的运动。对于带负电的油滴,当油滴快要 跑出上界面时,可以调低电压或把按钮从“平衡”拨到( ) ,当油滴快要跑出下界面时,可 以调( ) 电压或把按钮从“平衡”切换成“( )”。 (2) 练习选择油滴:合适的油滴首先需要满足大小、亮度适中;在预加电压下( ) 或运动较( ) 的油滴,否则油滴调静止后电压过高或过低。一般要求油滴静止时电 压>150V,下落 2mm 的时间满足 18s< tf <32s。 (3) 练习测量油滴运动的时间:可以先测量油滴在分划板上下落一个或两个格的时间,油 滴运动太快或太慢都要果断放弃。这里分划板上一个格代表油滴室中 0.25mm 的高度。计算 油滴带电量时,平台上默认的油滴匀速下落距离为 2mm。 3、平衡法测量油滴带电量 为避免油滴丢失,调平衡时可以先把油滴调到视场的中央区域,然后调节电压调节旋钮 使之静止。用平衡法需测量两个量:U 和 tf ;对同一个油滴进行 8 次测量; 如果有异常数据, 可删掉重测;跟踪测量时,如果油滴不清晰,可以调节( ) 旋钮。提交前要把数据记 录到实验报告上。 附 页 及 图 纸 粘 贴 线
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实验名称: 密立根油滴实验 专业 班级 姓名 签到表序号 实验日期 年 月 日 2 五、数据记录表格(20 分)(用签字笔记录数据,并需要老师盖章) 六、数据处理(30 分)(写出数据处理的主要过程,计算时要有数字表达式) 1、根据上表中相关量的平均值用静态法计算三颗油滴的带电量 Q,并把结果填入下表中 数据处理时需要的参数值如下: 油密度 ρ = 981kg ∙ m−3 ,空气密度 ρ = 1.293kg ∙ m−3 ,重力加速度 g = 9.794m ∙ s−2 修正系数 b = 8.22 × 10−3N/m 或 6.17 × 10−6 m∙cmHg,大气压强 P=1.013 × 105 N/m 或 76.0m∙cmHg 空气粘滞系数 η = 1.832 × 10−5kg/(m ∙ s), 平行板间距 d = 5.00 × 10−3 m, 油滴匀速下落距离 s= 2.00 × 10−3 m 2、求出上述三颗油滴所带基本电荷的个数 Ni 及基本电荷值 ei 3、求出基本电荷的平均值 e ,并与公认值 e 公认比较,求出百分误差 七、误差分析(分析误差产生的主要原因及改进方法 (10 分) 八、实验总结(10 分) (实验结果或实验现象,对实验结果、实验现象的分析,结论,启示) 第一颗油滴 第二颗油滴 第三颗油滴 测量序号 平衡电压 U/V 下落时间 tf/s 平衡电压 U/V 下落时间 tf/s 平衡电压 U/V 下落时间 tf/s 第 1 次 第 2 次 第 3 次 第 4 次 第 5 次 第 6 次 第 7 次 第 8 次 平均值 第一颗油滴 第二颗油滴 第三颗油滴 油滴的带电量(10-19C)
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