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1、基础物理实验报告学院:国际软件学院专业:软件工程 2023年5月14 日实验名称油滴法测电子电荷实验姓 名孙超男 年级/班级(大一)四学0班号一、实验目的四、实验内容及原始数据二、实验原理五、实验数据解决及结果(数据表格、现象等)三、实验设备及工具六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论)一、实验目的.领略密立根油滴实验的设计思想;1 .运用密立根油滴仪测定油滴的电量,通过实验结识电子的存在,结以电荷的不连续性;.训练实验时应有的严谨态度和坚忍不拔的精神。二、实验原理按油滴作匀速直线运动或静止两种运动方式分类,油滴法测电子分为动态和平衡测量法。1.动态测量法考虑重力场中一个足够小油
2、滴的运动,设此油滴半径为r,质量ml,空气是粘滞流体,故此 运动油滴除重力和浮力外尚有粘滞力的作用。由斯托克斯定律,粘滞力于速度成正比,设油滴以匀速f下落,则有.用m一啊? = Kvf此处m2为与油滴同体枳空气的质量,K为比例常数,g为重力加速度,油滴的受力分析 图为:若此油滴带电荷为q,并处在场强为E的均匀电场中,设电场力qE方向与重力方以匀速Vr上升,则有qE=(加一加2)g + KvyqE=(助一切2)g + 心/(办一附2)g/,、卫(V +%)由(1) , (2)得出:由三式,要测量油滴上的电荷q,需要分别测出ml, m2, E,Vr,Vf等物理量。设油 与空气的密度分别为P1. 口
3、2,于是半径为r的油滴视重为:Wig-w2g = 1r3(Pi -0)g由斯托克斯定律,粘滞流体对球形运动物体的阻力与物理运动速度成正比,其CO)条件以及其式中有些量和实验仪器有关,如d,s等,将这些与常数C代替,则(10)简化成:(12)由此可知,度量油滴上的电7疔只体现【L t1下的不同八对同一滴滴,t.f相同.【LTr不同,标志由荷不同-实验中存在的问题讨论:恢复系数e的大小取决于哪些因素?(1)与发生碰撞的材料有关 (2)与发生碰撞的类型有关序组电压(V)时间(0电量(q / e- 19)倍数(n)元电荷(e/e- 1 9)12 8514.58.0151.6 029 11 3.63 0
4、013.03031 3.330 61 3.9221 525.04.7631.5922 024.02 2523.82 3023.22352 2.032 801 7.06.3 041 .5828 217. 128417. 228617. 22 8817.4即本次实验最终结果:e= 1 .5 9e-19六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论)【实验中存在的问题有】:1 .实中对于油滴的选取十分重要,关系着实验数据的精确度;2 .在调整实验时,需将仪器调整水平,使水准泡指示水平;3 .在通过显示屏观测不到油滴时,要不断地向油雾室喷油,或调节显示屏的亮度左右等, 仔细调节焦距;4 .在将油喷入油雾室时,一次即可且不能喷得过多,堵塞油滴盒。【总结】实验中有很多细节需要注意,也需要耐心来调节仪器,测量油滴的电量时间等,所以需要 严厉认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。教师评语评阅教师:年月日