大学实验三十电子电荷的测定
密立根油滴实验__电子电荷的测量（实验报告）
实验29 密立根油滴实验——电子电荷的测量【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，并测定电子的电荷值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。
【实验仪器】根据实验原理，实验仪器——密立根油滴仪，应包括水平放置的调平装置，照明装置，显微镜，电源，计时器（数字毫秒计），改变油滴带电量从q 变到q ’的装置，实验油，喷雾器等。
MOD －5 型密立根油滴仪的基本外形和具体结构如图0所示。
图0【实验原理】用油滴法测量电子的电荷，可以用静态（平衡）测量法或动态（非平衡）测量法，也可以通过改变油滴的带电量用静态法或动态法测量油滴带电量的改变量。
测量方法分述如下。
1． 静态（平衡）测量法用喷雾器将油喷入两块相距为d 的水平放置的平行极板之间。
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 ，则油滴在平行极板间将同时受到重力mg 和静电力qE 的作用，如图1所示。
如果调节两极板间的电压V ，可使两力达到平衡，这时：图1dVqqE mg == （1） 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 ν后，阻力r f 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。
根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时：mg v a f g r ==ηπ6 （2）设油滴密度为ρ，油滴质量m 为：ρπ334a m = （3）则油滴半径为： gv a g ρη29=（4）实验中我们让油滴匀速下降距离l ，测得所需时间为t g ，考虑到空气粘滞系数对半径较小的油滴的修正后，可得油滴的质量为：ρρηπ2/3112934⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=pa b g v m g （5）其中修正常数b =6.17×10-6m /cmHg ，p 为大气压强，单位为cmHg ，而v g 则为gg t lv =（6） 则：V d pa b t l g q g 231218⎥⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ηρπ （7） 上式是用平衡测量法测定油滴所带电量的理论公式。
实验三十电子电荷的测定
可得：
q
0.9271014
3/2
t10.022t6
•1 V
a
7
【实验仪器】
【实验内容】
1.调仪器水平 2.喷油雾
3.加电压，选取合适油滴，测平衡电压V。 4.去掉平衡电压，让油滴匀速下降，测时间t。
5.同一油滴测5次。共选5颗油滴。
a
8
【数据处理】
倒过来验证方法
qne
neq0
e0 1.601019C
实验三十 电子电荷的测定 ——密立根油滴实验
江苏大学物理实验中心
a
1
【实验目的】
1．测定电子的基本电荷，并验证电荷的不 连续性。
2．了解用密立根油滴仪测定油滴所带电荷 的基本原理及实验方精确著名，由 于他在测量电子电荷量等 方面的杰出成就而荣获 1923年诺贝尔物理学奖。
e测
q n
对五颗油滴取平均值 e，并和公认值 比e 0 较，算出百分误差。
a
9
【注意事项】
1.喷油雾时，用力喷一下即可。 2.选择油滴：平衡电压200～300伏，匀 速下降1.5mm的时间8～30秒。 3. 整个测量过程中都要对油滴进行跟踪，以免 油滴丢失。
a
10
密立根（likan）
a
3
【实验原理】 qE
V
mg
1.库仑力与重力平衡:
调节两极板间的电压，可使油滴静止不 动，达到受力平衡。即
V
mgd
m gqE q q
d
V
a
4
fr 6av
V=0
mg
2.空气粘滞阻力与重力平衡: V=0，油滴匀速下降时粘滞阻力与重力
平衡。即
fr
6avmgm
油滴实验与电子电荷的测量
油滴实验与电子电荷的测量
油滴实验是精确测量元电荷的经典实验，由美国物理学家罗伯特·密立根在1909年发明。
实验基于电荷在不同电场下的受力情况，利用油滴在电场中受力的特性，从而测量电子电荷的值。
实验步骤：
1. 将不带电的平板放在透明的容器中，并滴入涂有油的滴管，
使滴管下端能够靠近平板上的小孔，然后封紧容器。
2. 通过电极将平板通电，并将通电的平板接在金属罩子上。
3. 调节电压，将平板上的电场调节为一个较小的数值，但仍足
以使空气分子对油滴产生足够大的分子碰撞效应。
油滴会悬浮在
平板上，由于空气分子的作用力，油滴会随着分子的运动而微小
地晃动或偏离平衡位置。
4. 此时，通过一个观察显微镜，可以看到油滴的运动情况，并
分别记录下该油滴受力前后的位置和运动时间。
5. 根据油滴电荷和电场强度，可以通过等式法、牛顿定律法等方法求出电子电荷的值。
这一实验的原理是利用测得的电场强度和重力作用之差相等的作用力测量油滴的电荷大小，通过测量得到电荷大小和电子的电子的质量近似值，来计算元电荷的数量。
油滴实验是一项非常严谨和精确的实验，因为电子电荷实在太小了，难以测量。
而且，密立根油滴实验的结果远离当时的实验误差，它真正地证实了普朗克量子假说，成为物理学史上的重要突破。
因此，这项实验代表了物理学发展的重要里程碑。
此外，密立根因此获得了1912年的诺贝尔物理学奖。
总之，油滴实验是一项重要且精密的实验，对于量子物理和微观粒子的研究有着十分重要的意义。
电子电荷测定实验报告
电子电荷测定实验报告电子电荷测定实验报告引言：电子电荷测定是物理学中的一项重要实验，通过测量电子的电荷量，可以深入了解电子的性质和行为规律。
本实验旨在通过观察电子在电场中的运动轨迹，利用电场力与电子的质量和电荷量之间的关系，计算出电子的电荷量。
实验原理：电子电荷测定实验基于电场力与电子的质量和电荷量之间的关系。
根据库仑定律，两个电荷之间的作用力与它们之间的距离成反比。
当一个电子在电场中运动时，受到电场力的作用，其运动轨迹会发生偏转。
根据电场力的大小和方向，可以推断出电子的电荷量。
实验步骤：1. 准备实验装置：将一个平行板电容器放置在水平台上，其中一块平行板连接到正电极，另一块连接到负电极。
在电容器中间放置一个电子束发射装置，用于发射电子束。
2. 调整电场强度：通过调节电容器的电压，使得电场强度达到所需的数值。
记录下电场强度的数值。
3. 发射电子束：打开电子束发射装置，发射一束电子。
4. 观察电子轨迹：使用显微镜观察电子在电场中的运动轨迹，并记录下来。
5. 测量电子轨迹半径：使用尺子或显微镜测量电子轨迹的半径，并记录下来。
6. 计算电子电荷量：根据电场力与电子质量和电荷量之间的关系公式，计算出电子的电荷量。
实验结果与讨论：根据实验数据，我们可以得到电子轨迹半径与电场强度之间的关系。
通过绘制电子轨迹半径与电场强度的曲线，可以求得电子的电荷量。
在实验中，我们发现电子轨迹半径随电场强度的增加而增加。
这与我们的预期一致，因为电场力与电子电荷量成正比，电子轨迹半径的增加意味着电子的电荷量增加。
通过计算，我们得到了电子的电荷量为1.6×10^-19 库仑。
这个结果与已知的电子电荷量非常接近，验证了我们的实验方法的准确性。
结论：通过电子电荷测定实验，我们成功地测量了电子的电荷量，并得到了与已知数值相符的结果。
这个实验不仅帮助我们更深入地了解了电子的性质，还验证了电场力与电子质量和电荷量之间的关系。
电子电荷测定实验在物理学研究和应用中具有重要意义，对于电子学、电磁学等领域的发展起到了积极的推动作用。
密立根油滴实验电子电荷的测量解读
14.8 密立根油滴实验——电子电荷的测量实验简介密立根 (Robert Andrews Millikan ，1868～1953，美国物理学家) 于1907年开始，经历7年时间，用油滴法直接证实了“电”的不连续性，并用实验的方法直接测量了电子的电荷量，这就是著名的密立根油滴实验，它是近代物理学发展史中具有重要意义的实验。
因对基本电荷和光电效应的工作，密立根荣获1932年度诺贝尔物理学奖。
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，并测定电子的电荷e 。
2．了解、掌握密立根油滴实验的设计思想、实验方法和实验技巧。
实验原理用油滴法测量电子的电荷，需要测量油滴的带电量q ，可以用静态（平衡）测量法或动态（非平衡）测量法测q ，也可以通过改变油滴的带电量，用静态法或动态法测量油滴带电量的改变量。
测量方法分析如下：一．静态（平衡）测量法。
用喷雾器将油喷入两块相距为d 的水平放置的平行极板之间。
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 ，所带的电荷为q ，两块极板间的电压为U ，则油滴在平行极板间将同时受到重力mg 和静电力qE 的作用。
如图（4.8-2）所示。
如果调节两极板间的电压U ，可使这两个力达到平衡，这时U mg qE q d== （4.8-1） 从式（4.8-1）可见，为了测出油滴所带电量q ，除了需测定平衡电压U 和极板间距离d 外，还需要测量油滴的质量m 。
因为m 很小，需要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，由于空气粘滞阻力的作用，下降一定距离达到某一速度v g 后，阻力与重力mg 平衡，如图4.8-3所示（空气浮力忽略不计），油滴将匀速下降 。
根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时6g f a v mg πη== (4.8-2)式中，η是空气的粘滞系数；a 是油滴的半径（由于表面张力的原因，油滴f r mg v g2 总是呈小球状）。
测量电子电荷的电子电荷测量实验
测量电子电荷的电子电荷测量实验引言：电子电荷是物理学中重要的基本常数之一。
它的准确测量是物理学研究的基础，并且具有广泛的应用领域。
本文将详细介绍一种常用的测量电子电荷的实验方法，包括实验所涉及的物理定律、实验准备、实验过程及实验结果的应用等方面。
一、物理定律：1. 法拉第电解定律：法拉第电解定律是关于电解过程中电荷转移的定律，描述了通过电解质溶液的电导过程中，电荷的转移与电流之间的关系。
根据这一定律，电荷Q与通过电解质溶液的电流I成正比，即Q = I * t，其中，Q为电荷，I为电流，t为时间。
2. 库仑定律：库仑定律描述了电荷之间的相互作用力与它们之间的距离和电量大小的关系。
当两个电荷之间的距离r足够远时，这个力正比于两个电荷的乘积，反比于它们之间距离的平方。
即F = k * (q1 * q2) / r^2，其中，F为电荷之间的相互作用力，q1和q2为两个电荷，r为它们之间的距离，k为库仑常数。
二、实验准备：1. 实验器材：（1）电源：用于提供电流。
（2）导线：用于连接电源和其它实验器材。
（3）电流计：用于测量电流。
（4）电解槽：用于固定电解质溶液并进行电解实验。
（5）电压测量装置：用于测量电解槽上产生的电压。
2. 实验材料：（1）电解质溶液：可以使用硫酸铜溶液或者硫酸锌溶液等，根据实际需求选择不同的电解质溶液。
（2）同位素铜或锌：用于电解质溶液中的电极。
三、实验过程：1. 实验装置搭建：（1）将电解槽放置在电源的正负极之间，使之与电源形成闭合电路。
（2）将电流计接入电解槽电流的路径之中，用于测量电流。
（3）将两个同位素铜（或锌）电极分别插入电解槽中，并通过导线与电源连接。
2. 实验操作：（1）将适量的电解质溶液倒入电解槽中。
（2）调节电流源的电流值，使得电流计读数稳定在合适的范围。
（3）开始电解，记录实验开始时间t0。
（4）经过一段时间t，停止电解，记录此时的时间t1。
（5）根据法拉第电解定律，计算电荷Q = I * (t1 - t0)。
电子电荷的测量(密立根油滴实验)
实验５７电子电荷的测量（密立根油滴实验）由美国物理学家密立根（Ｍｉｌｌｉｋａｎ，Ｒ．Ａ．）完成的测量微小油滴上所带电荷的实验——油滴实验，是物理学发展史上具有重要意义的实验。
这一实验首次证明了电荷的不连续性，即任何带电体所带的电量都是基本电荷的整数倍，并精确测定了基本电荷ｅ＝1.60×10-19库仑。
电子电荷是物理学中基本常数之一，在理论和实际工作中都有重要意义，它的精确测定，为从实验上测定许多基本物理量提供了可能性。
密立根油滴实验设计精巧，设备简单，而实验结论却有不容置疑的说服力，因此这一实验历来被看做是物理实验的一个光辉典范。
密立根由于这一杰出工作和在光电效应方面的研究成果而荣获１９２３年诺贝尔物理奖。
【预习重点】（１）用油滴法测量电子电荷的原理。
（２）密立根油滴仪的结构原理和调节使用方法。
【仪器】密立根油滴仪（包括油滴盒、照明装置、显微镜、电源及油喷雾器）、电子停表。
ＭＯＤ—４型油滴仪简介如下。
ＭＯＤ—４型油滴仪结构如图５７—１所示。
油滴盒由两块经过精磨的平行极板、中间垫以胶木圆环组成，两平行极板的间距为ｄ。
胶木圆环上有进光孔（插导光棒）、观察孔（正对显微镜）和石英玻璃窗（旁边装有笔形汞灯）。
上电极板中央有一个直径为０.４ｍｍ的小孔，油滴从油雾室经此孔下落，进入油滴盒。
油滴盒可用调平螺丝调节水平并用水准器校验。
图５７—１油滴实验仪照明装置包括照明灯室和导光棒。
灯室中装一２.２Ｖ聚光小灯泡，通过调节小灯泡方向，可使油滴更为清晰明亮。
显微镜通过胶木圆环上的观察孔观察平行极板间的油滴。
显微镜目镜中装有分划板，其垂直方向的总刻度相当于视物中的３.００ｍｍ，用以测量油滴运动的距离ｌ。
电源共提供４种电压：２.２Ｖ照明小灯泡电压，５００Ｖ直流平衡电压，２５０Ｖ直流升降电压和笔形汞灯工作电压。
５００Ｖ直流平衡电压可连续调节，读数从电压表上读出，并由反向开关换向以改变上下电极板的极性。
开关置“＋”位置时，能使带正电的油滴与重力平衡，置“－”位置时，能平衡带负电的油滴，反向开关置“０”位置时，上下电极短路，极板间电场为零。
密立根油滴实验电子电荷的测量
密立根油滴实验电子电荷的测量密立根（Robert Andrews Millikan , 1868〜1953，美国物理学家）于1907 年开始，经历7 年时间，用油滴法直接证实了“电”的不连续性，并用实验的方法直接测量了电子的电荷量，这就是著名的密立根油滴实验，它是近代物理学发展史中具有重要意义的实验。
因对基本电荷和光电效应的工作，密立根荣获1932 年度诺贝尔物理学奖。
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，并测定电子的电荷e。
2．了解、掌握密立根油滴实验的设计思想、实验方法和实验技巧。
用油滴法测量电子的电荷，需要测量油滴的带电量q,可以用静态（平衡）测量法或动态（非平衡）测量法测q，也可以通过改变油滴的带电量，用静态法或动态法测量油滴带电量的改变量。
测量方法分析如下：一．静态（平衡）测量法。
用喷雾器将油喷入两块相距为d的水平放置的平行极qE板之间。
油在喷射撕裂成油滴时，一般都是带电的。
设油滴Vd的质量为m所带的电荷为q,两块极板间的电压为U,则mg油滴在平行极板间将同时受到重力mg和静电力qE的作用。
图4.8-2如图（4.8-2 ）所示。
如果调节两极板间的电压U,可使这两个力达到平衡，这时UmgqEq,, （4.8-1 ）d从式（4.8-1 ）可见，为了测出油滴所带电量q,除了需测定平衡电压U和极板间距离d外，还需要测量油滴的质量m因为m很小，需要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，由于空气粘滞阻力的作用，下降一定距离达到某一速度v后，阻力与重力mg平衡，如图4.8-3所示（空气浮力忽略不计），fgr 油滴将匀速下降。
根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时favmg,,6,, （4.8-2） vgg 式中，a是空气的粘滞系数；是油滴的半径（由于表面张力的原因，油滴,mg总是呈小球状）。
设油的密度为，油滴的质量可以用下式表示，143 （4.8-3） ma 图4.8-3 ,,,3由式（ 4.8-2 ）和式（ 4.8-3 ）得到油滴的半径9,vga, （4.8-4 ）2,g,6对于半径小到m的小球，空气的粘滞系数应作如下修正10,,,,b ，1pa式中，为修正常数，为大气压强，单位用Pa。
电荷测量计实验
cupt电荷测量计实验 由于字数限制，我无法一次性提供约4000字的完整内 容
x
但我可以提供一个cupt电荷测量计实验的概述和部分 详细步骤，以满足您的需求
cupt电荷测量计实验
CUPT电荷测量计实验概述
CUPT(电容和电感测量实验)是物理学和工程学中常用的实验之一，用于 测量和了解电容和电感的基本性质。在这个实验中，我们将使用电荷测 量计来研究电容器的充电和放电过程，并了解其与电场、电荷和电压之 间的关系
实验原理： 阐述实验所 涉及的基本 理论和公式
实验步骤： 详细描述实 验过程，包 括实验设备 、操作步骤 和数据记录 等
实验结果： 展示实验数 据和图表， 对实验结果 进行分析和 解释
结论：总结 实验结果， 阐述对实验 的理解和认 识，提出对 实验的改进 意见
在撰写实验报告时，学 生应遵循学术规范，引 用文献要注明出处，避
实验目标
cupt电荷测量计实验
理解电容和电感 的基本概念
cupt电荷测量计实验
学习如何使用电荷测量计测量电 容器的电荷和电压
观察电容器的充电和放电过程：并理解 其与电场的关系
cupt电荷测量计实验
掌握测量电容器电容的方法
实验设备
cupt电荷测量计实验
电容器(可变电 容器和固定电
容器)
cupt
cupt电荷测量计实验
-
1 理解电容和电感的基本概念 2 学习如何使用电荷测量计测量电容器的电荷和电压 3 掌握测量电容器电容的方法 4 电容器(可变电容器和固定电容器) 5 电荷测量计 6 电源(用于提供稳定的直流电压) 7 实验线路和连接器 8 记录数据的工具(如笔记本和测量设备) 9 确保电荷测量计已校准并处于零刻度
大一下物理实验【实验报告】 密立根油滴法测电子电荷
东南大学物理实验报告姓名学号指导老师日期座位号报告成绩实验名称密立根油滴法测电子电荷目录预习报告...................................................2~5 实验目的 (2)实验仪器 (2)实验中的主要工作 (2)预习中遇到的问题及思考 (3)实验原始数据记录 (4)实验报告…………………………………………6~12 实验原理………………………………………………………实验步骤………………………………………………………实验数据处理及分析…………………………………………讨论……………………………………………………………实验目的：1、学会使用密立根油滴仪等实验仪器2、掌握密立根油滴法测定电子电荷的试验方法3、领悟密立根实验的设计思想4、进一步掌握处理实验数据的方法实验仪器（包括仪器型号）：实验中的主要工作：1、调整仪器：将仪器放平，调节仪器底部左右两只调平螺丝，使仪器水平，仪器预热10分钟，将油从油雾室旁的喷雾口喷入，微调测微显微镜的调焦手轮。
2、测量练习：练习控制油滴。
3、正式测量：对同一颗油滴进行6~8次测量，而且每次测量都要重新调整平衡电压，用同样的方法再进行。
4、数据处理：验证电荷的不连续性并测定电子电荷值e。
5、仔细观察显微镜视场中看到的大小、明暗、降落快慢各异的油滴的表现。
预习中遇到的问题及思考：1、若油滴室内两容器极板不平行，对实验结果有何影响？答：若油滴室内两容器极板不平行，则油滴所受电场力不在竖直方向上，故不能保证油滴做直线运动，计算公式条件不成立，求出来的电子电荷数量不准确。
2、若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，能否利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e？答：若所加视场方向使得电荷所受电场力方向与重力方向相同，也能利用本实验的理论思想和方法测得电子电荷e，不过只能用动态法测量，并且要修改相应受力关系式。
实验原始数据记录：油的密度p=981kg/m3重力加速度g=9.80m/s2空气的粘滞系数n=1.83*10-5 kg/(m*s)油滴匀速下降的距离取l=2.00*10-3m修正常数b=8.22*10-3m*pa大气压强P=1.013*105pa平行极板距离d=5.00*10-3m代入以上数据可得一、实验原理用喷雾器将油滴喷入两块相距为d的水平放置的平行极板之间，在油的喷射分散过程中，摩擦作用使得油滴带电，设油滴的质量为m，所带的电量为q，两极板间的电压为U，调节U，可使油滴静止在某一位置，忽略空气对油滴的浮力作用，则在平衡状态下有，即……①其中m是一个微观量，无法从实验直接测量，需要采用特殊的方法间接测量：撤除平行板间的电压，油滴在重力作用下加速降落，随即便有空气的黏性阻力Fr作用在油滴上，重力与黏性阻力合作用的结果使得油滴很快达到以恒定速度v下落，粘滞阻力f r与重力mg平衡，即fr=6πrηv=mg……②式中η是空气的黏滞系数，r是油滴的半径（由于表面张力的原因，油滴总是呈小球状）设油滴的密度为ρ，则……③故由①②③得：……④密立根在当年的实验中发现，斯托克斯公式f r=6π rηv应用于非常小的油滴时，应该对黏滞系数η进行一个除以的修正，其中b为修正常数，b=8.22×10-3m·Pa；p为大气压强，单位为Pa，④式中速度v可通过测量在平行板电压为零的状态下，油滴匀速下降的距离l和相应的时间t得到 v=l/t ……⑤将⑤式代入④式并考虑η的修正得……⑥本实验中油的密度ρ=9.81Kg·m-3，重力加速度g=9.80m/s2空气的黏滞系数η=1.83×10-5Kg·m-1·s-1，油滴匀速下降的距离l=2.0×10-3m修正常数b=8.22×10-3m·Pa，大气压强p=1.013×105Pa平行板间距离d=5.0×10-3m代入⑥式得二、实验步骤1、调整仪器：将仪器放平，调节仪器底部左右两只调平螺丝，使仪器水平。
密立根测定电子电荷的实验
4、观察油滴旳布朗运动
七、思索题
• 若平行极板不水平，对测量有何影 响？
• 怎样选择合适旳油滴进行测量？ • 试验上怎样做才干确保油滴做匀速
运动？ • 怎样判断油滴所带电荷量旳变化？
八、参照文件
• likan，Phys.Rev. Vol.21(1923)483; Vol.22(1923)409
③对同一颗油滴应进行10～12次测 量，而且每次测量都要重新调整平衡电 压。假如油滴逐渐变得模糊，要微调测 量显微镜跟踪油滴，勿让油滴丢失。
④用一样措施分别对4～5颗油滴进 行测量，对MOD-5B型密立根油滴仪，也 可用变化油滴带电量旳方法，反复对同 一颗油滴进行试验，求得电子电荷e。
研究课题
2、动态非平衡测量法测电子电荷
密立根旳试验设备简朴而有 效，构思和措施巧妙而简洁，他 采用了宏观旳力学模式来研究微 观世界旳量子特征，所得数据精 确且成果稳定，不论在试验旳构 思还是在试验旳技巧上都堪称是 第一流旳，是一种著名旳有启发 性旳试验，因而被誉为试验物理 旳典范。
密立根（R. A. Millikan）
二、试验目旳
• 200C时旳大气压 pt=20℃ 1.0133105 Pa
• 修正系数
b 8. 22103 m Pa
②测量油滴运动旳时间
任意选择几颗运动速度快慢不同旳 油滴，用停表测出它们下降一段距离所 需要旳时间。或者加上一定旳电压，测 出它们上升一段距离所需要旳时间。如 此反复多练几次，以掌握测量油滴运动 时间旳措施。
③选择油滴
要做好本试验，很主要旳一点是选择合 适旳油滴。选旳油滴体积不能太大，太大旳 油滴虽然比较亮，但带旳电荷比较多，下降 速度也比较快，时间不轻易测精确。油滴也 不能选旳太小，太小则布朗运动明显。一般 选择平衡电压在200伏特以上，在20～30秒 时间内匀速下降2毫米旳油滴，其大小和带 电量都比较合适。
密立根油滴法测定电子电荷实验报告
密立根油滴法测定电子电荷实验报告密立根油滴法测定电子电荷实验报告引言：密立根油滴法是一种重要的物理实验方法，用于测定电子电荷的大小。
本实验旨在通过密立根油滴法，探究电子电荷的本质和数值，并了解该实验方法的原理和步骤。
一、实验原理密立根油滴法是根据油滴在电场中受到电力平衡的原理，通过测量油滴的运动参数，计算出电子电荷的大小。
实验中使用的仪器主要有油滴室、显微镜、电源和气雾发生器。
二、实验步骤1. 实验前准备：将油滴室清洗干净，并保持干燥。
调整显微镜，使其对焦清晰。
连接电源和气雾发生器，确保电源电压和气雾发生器的操作正常。
2. 滴油滴：使用滴管从油滴瓶中取出一滴油滴，轻轻滴在油滴室的孔口处。
3. 施加电场：调节电源电压，使油滴在电场中受到向上的电力。
观察油滴的运动情况，如果油滴向上运动，则减小电压；如果油滴向下运动，则增加电压。
直到油滴保持在一个稳定的位置，不上不下。
4. 记录数据：使用显微镜观察油滴的运动，并记录下油滴的直径、升降时间和电压大小。
5. 重复实验：重复上述步骤，取多个油滴的数据，以提高实验的准确性。
6. 数据处理：根据油滴的直径、升降时间和电压大小，利用公式计算出电子电荷的大小。
三、实验结果与分析通过多次实验得到的数据，计算出电子电荷的平均值为1.6×10^-19库仑。
这个数值与已知的电子电荷的数值非常接近，验证了密立根油滴法的准确性和可靠性。
实验中可能存在的误差主要来自于油滴的不规则形状和电场的非均匀性。
为了减小误差，我们可以增加实验次数，取更多的数据进行平均，同时注意调整电场的均匀性。
四、实验应用密立根油滴法不仅可以用于测定电子电荷的大小，还可以用于研究其他微小粒子的性质。
例如，通过测定金粒的电荷大小，可以研究金的微观结构和性质。
此外，密立根油滴法还可以用于测定空气中微粒的电荷，从而研究大气污染和环境保护等问题。
结论：通过密立根油滴法的实验，我们成功测定了电子电荷的大小，并验证了该实验方法的准确性和可靠性。
如何准确测量物理实验中的电荷
如何准确测量物理实验中的电荷电荷，是物理学中的一个基本概念，它描述的是物质所具有的特性。
在科学研究和工程实践中，我们经常需要对电荷进行测量，以便理解材料的性质和电路的工作原理，同时也是开展许多重要实验的基础。
然而，准确测量电荷并不是一件简单的事情，本文将从实验的角度探讨如何准确测量物理实验中的电荷。
首先，我们需要明确电荷的基本性质。
电荷的最小单位是电子的电荷，即电子电荷。
电子电荷的数值为-1.6×10^-19库仑，正负电荷分别代表了电子和正电子，它们在物质中的行为决定了物质的电性质。
因此，测量电荷的基本方法是测量电流，因为电流是单位时间内通过导体横截面的电荷量。
为了测量电流，我们通常使用电流表或者霍尔电流传感器。
其次，我们需要考虑如何准确测量电流。
一种常见的测量电流的方法是使用电流表。
电流表通过测量电流对电路产生的磁场的影响来测量电流大小。
电流表通常根据其量程不同分为直流电流表和交流电流表。
在使用电流表测量电流时，需要注意两点：一是选择恰当的量程，确保所测量的电流不会超过电流表的量程；二是保证电流表的接线正确，将电流表与电路串联或并联连接。
除了电流表，我们还可以使用霍尔电流传感器来测量电流。
霍尔电流传感器利用霍尔效应测量电流。
当电流通过导体时，会在导体附近产生磁场，通过测量磁场的大小，可以准确计算电流的数值。
与电流表相比，霍尔电流传感器具有非接触式测量、量程宽、精度高等优势，因此在许多领域被广泛应用。
除了测量电流，我们还需要考虑测量电荷的时间。
根据电荷的定义，电荷量Q等于电流I乘以时间t，因此，我们测量电荷的准确性受到时间测量的影响。
一种常见的时间测量方法是使用计时器，它可以提供高精度的时间测量。
通过将计时器与电路的开关相连，可以准确测量电荷的时间。
在实际测量中，我们还需要考虑一些误差来源。
首先是测量设备的误差，如电流表和计时器的精度。
为了减小这些误差，我们可以选择精度更高的设备，并进行校准。
测量电荷的实验方法及常见问题解答
测量电荷的实验方法及常见问题解答实验方法部分：一、实验方法测量电荷的实验方法主要有以下几种：1. 库仑定律法库仑定律法通过测量两个电荷之间的作用力来确定电荷的大小。
实验步骤如下：(1) 在一个恒温、无风的环境中，将两个带电体（一个正电荷体和一个负电荷体）悬挂在绝缘线上。
(2) 调整两个带电体的距离，使它们保持静止。
(3) 测量两个带电体之间的距离和悬挂绳线的张力。
(4) 根据库仑定律公式F=k*q1*q2/r^2，其中F为作用力，k为库仑定律常数，q1和q2分别为两个带电体的电荷，r为它们之间的距离。
通过解方程可以计算出电荷的大小。
2. 热电偶法热电偶法利用导体受热时产生的电势差来测量电荷的大小。
实验步骤如下：(1) 在实验装置中，用绝缘材料将热电偶与待测电荷隔离开，使其不受到电荷的干扰。
(2) 给待测电荷施加一定的电压，使其带电。
(3) 测量热电偶产生的电势差，并根据已知的比例关系将其转化为电荷的大小。
3. 气体放电法气体放电法是通过控制气体放电时的弧长来测量电荷的大小。
实验步骤如下：(1) 在实验装置中，设置一个气体放电管，并在管内制造一定的气体压强和电场强度。
(2) 控制电场强度，在电荷无法穿过气体时，测量气体放电管两端产生的电势差。
(3) 根据气体放电的特性，通过计算电场强度和电势差之间的关系，获得电荷大小的近似值。
常见问题解答部分：二、常见问题解答1. 如何保证实验数据的准确性？为了保证实验数据的准确性，可以采取以下几个措施：(1) 仔细选择和校准实验仪器，确保其准确度和稳定性。
(2) 控制实验环境，减少外部干扰，如恒温、无风的实验条件等。
(3) 多次进行实验并取平均值，以减小随机误差。
(4) 注意人为误差，如操作不当等，尽量避免。
2. 如何避免电荷的丢失？在进行电荷测量实验时，需要注意以下几点以避免电荷的丢失：(1) 使用绝缘材料隔离电荷，避免电荷直接与周围环境接触。
(2) 在实验过程中避免电荷的流失，可以使用导线连接电荷体和实验装置，确保电荷的稳定性。
密立根油滴法测定电子电荷实验报告
一、实验目的1. 理解密立根油滴实验测量基本电荷的原理和方法。
2. 验证电荷的不连续性，并测量基本电荷的电量。
3. 掌握密立根油滴实验仪器的使用和操作方法。
二、实验原理密立根油滴实验是通过观察油滴在电场和重力场中的运动，测量油滴带电量，进而确定电子电荷的方法。
实验原理如下：1. 当油滴处于电场和重力场中时，受到电场力、重力、浮力和空气阻力的作用。
2. 当电场力与重力平衡时，油滴将匀速运动，此时电场力等于重力。
3. 通过测量油滴的带电量和油滴在电场中的运动速度，可以计算出油滴所受的电场力，进而得到电子电荷的值。
三、实验仪器1. 密立根油滴实验仪：主要由油滴盒、CCD电视显微镜、电路箱和监视器等组成。
2. 电源：提供实验所需的电压。
3. 计时器：测量油滴运动时间。
4. 测量尺：测量油滴运动距离。
四、实验步骤1. 将密立根油滴实验仪连接好，并确保油滴盒中的油滴能够均匀分布。
2. 打开电源，调整电压，使油滴能够在电场和重力场中运动。
3. 使用CCD电视显微镜观察油滴的运动，记录油滴的运动速度和运动距离。
4. 改变电压，重复步骤3，记录不同电压下油滴的运动速度和运动距离。
5. 根据实验数据，计算出油滴所受的电场力、重力和浮力。
6. 利用斯托克斯定律，计算出油滴所受的空气阻力。
7. 根据电场力与重力平衡的条件，计算出油滴的带电量。
8. 重复实验，取平均值，得到电子电荷的测量值。
五、实验结果与分析1. 通过实验，我们得到了油滴的带电量和电子电荷的测量值。
2. 根据实验数据，计算得到的电子电荷值与理论值相符，验证了电荷的不连续性。
3. 实验过程中，我们注意到油滴在电场中的运动速度与电压成正比，说明电场力与电压成正比。
4. 实验过程中，我们注意到油滴在重力场中的运动速度与重力成正比，说明重力与油滴的质量成正比。
六、实验总结1. 密立根油滴实验是一种简单、直观的测量电子电荷的方法，具有很高的准确性和可靠性。
2. 通过实验，我们了解了密立根油滴实验的原理和操作方法，掌握了密立根油滴实验仪器的使用。
实验3密立根油滴实验—电子电荷的测定
美国著名物理学家密立根首先设计并完成了 油滴实验，该实验证明了所有带电体所带的 电荷量都是基本电荷ｅ的整数倍，明确了电 荷的不连续性，并精确测定了基本电荷的准 确数值
是一个著名而有启发性的物理实验
一 实验目的
测定油滴的带电量，并推出电子电荷的量值。
五 数据处理
（1）计算qi
（2）计算ni=[qi/ e0]
（3） ei=qi/ ni
∑ （4）
e
=
1 3
3 i =1
ei
（5）相对误差
E = e − e0 ×100% e0
六 思考题
1. 一个油滴下落极快，说明了什么？ 2. 为了减少测量误差，希望油滴不要下落太
快，那么是否越慢越好？
V 左右的工作电压
（2）练习选择油滴：下降4个小格所用时间 （约为10~30秒）
（3）练习测试速度：
3、正式测量 （1）选择一个合适的油滴，记录平衡电压
Un值。 （2）记录油滴运动4.0小格（相当于距离
2.00mm）所用时间T。 （3）对一个小油滴反复测量5次，并测3 个
油滴，记录相应的Un和T。
由以上条件表达式可得
q = ne = 18π [Βιβλιοθήκη ηL3]2
d
2ρg T (1 + b ) U n
pr
油的密度ρ=981kg.m-3
空气粘滞系数η=1.83×10-5kg.m-1.s-1
重力加速度g=9.80m.s-2
下降距离 L=2.00×10-3m
修正系数b=6.17×10-6m.cmHg
大气压强 p=76.0cmHg
电荷的测量实验报告
电荷的测量实验报告
实验目的：
本实验旨在通过测量不同电荷体系产生的电场力，来探究电荷的基本性质和测量方法。
实验仪器：
1. 电荷测量仪
2. 电荷装置
3. 外部电场测量仪器
4. 直流电源
实验步骤：
1. 将电荷测量仪连接到电荷装置和外部电场测量仪器上。
2. 调整电荷装置并通过直流电源给予一定电荷。
3. 在不同位置测量外部电场强度，并记录测量结果。
4. 重复步骤2和步骤3，以获得更多不同电荷值的实验数据。
实验数据分析：
通过实验测量得到一系列电荷值及其对应的外部电场强度。
根据库仑定律，两个点电荷之间的电场力与它们之间的距离成反比。
因此，可以通过绘制电荷值与外部电场强度的折线图来观察它们之间
的关系。
实验结果显示，随着电荷值的增加，外部电场强度也随之增加。
这
验证了库仑定律的精确性，并表明电荷值是衡量电荷量大小的有效参数。
实验讨论：
1. 实验中使用的电荷测量仪准确可靠，能够精确测量不同电荷值。
2. 在实验过程中，应注意排除外部干扰因素对测量结果的影响，如
静电干扰、电磁场等。
3. 在进行测量前，应确保电荷装置和测量仪器的电场环境平衡稳定，以获得准确的实验数据。
结论：
通过本实验，我们成功测量了不同电荷体系产生的外部电场强度，
并验证了库仑定律的准确性。
电荷值是衡量电荷量大小的有效参数，
能够精确描述电荷的特性。
在未来的实验中，可以进一步研究电荷与其他物理量（如质量、运
动等）之间的关系，以深入理解电荷的本质及其在物理学中的应用。
基本电荷量的测量实验报告
学习测量电荷量的方法
总结词
测量电荷量的方法是实验的核心内容，学生将通过实验掌握测量电荷量的基本方
法。
详细描述
在实验中，学生将学习使用基本的测量工具和方法来测量带电体的电荷量。这些 方法包括使用电场力、电容和电阻等物理量来间接测量电荷量，以及使用专门的 仪器来直接测量电荷量。
掌握实验操作流程
总结词
确保实验操作流程的标准化和规范化，以减少因操作 不当导致的误差。
对未来研究的展望
拓展测量应用范围
未来研究可以进一步探索基本电量在其他领 域的应用，如化学反应、生物电等。
探索新的测量方法
随着科学技术的发展，未来可以尝试新的测量方法 和手段，以提高基本电量的测量精度。
与其他实验的对比研究
可以与其他实验室进行合作，开展对比实验， 以验证实验结果的可靠性和一致性。
掌握实验操作流程是实验的基本要求，学生需要熟悉并掌握实验的各个步骤和操作要点。
详细描述
在实验中，学生需要按照规定的操作流程进行测量，包括准备实验器材、进行测量、记 录数据和整理结果等步骤。学生需要熟悉每个步骤的要点和注意事项，确保实验的准确
性和可靠性。
02
实验原理
电荷的库仑定律
库仑定律
两个点电荷之间的作用力与它们的电 荷量的乘积成正比，与它们之间的距 离的平方成反比。
数据处理
使用Excel软件对实验数据进行处理，计算平均值、标准差等统计指标。
图表绘制
使用Excel软件绘制散点图、柱状图等，展示实验数据的变化趋势。
结果分析与讨论
结果分析
通过对比实验数据与理论值，发现实验 结果存在一定的误差。误差可能来源于 实验设备的不精确、操作过程中的误差 以及环境因素的影响。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
本实验中
? ? 981kg ?m?3 ? ? 1.83 ? 10 ?5 kg ?m?1s ?1
g ? 9.80m ?s ? 2 b ? 6.17 ? 10 ?6 m ?cm(Hg ) p ? 76.0cm(Hg ) d ? 5.00mm l ? 1.50mm
可得：
?? ?? q ?
0.927 ? 10?14 ? 1 t 1 ? 0.0226 t 3/ 2 V
【实验目的】
1．测定电子的基本电荷，并验证电荷的不 连续性。
2．了解用密立根油滴仪测定油滴所带电荷 的基本原理及实验方法。
著名的实验物理学家。 以其实验的精确著名，由 于他在测量电子电荷量等 方面的杰出成就而荣获 1923年诺贝尔物理学奖。
密立根 （likan）
【实验原理】 qE
V
mg
1.库仑力与重力平衡:
调节两极板间的电压，可使油滴静止不 动，达到受力平衡。即
mg ? qE ? q V d
? q ? mgd V
fr ? 6?a? v
V=0
mg
2.空气粘滞阻力与重力平衡:
V=0，油滴匀速下降时粘滞阻力与重力 平衡。即
fr ? 6?a? v ? mg
? m ? 6?a? v
g
?
q n
对五颗油滴取平均值 e，并和公认值 比e0 较，算出百分误差。
【注意事项】
1.喷油雾时，用力喷一下即可。
2.选择油滴：平衡电压 200～300伏，匀 速下降 1.5mm 的时间 8～30秒。 3. 整个测量过程中都要对油滴进行跟踪，以免 油滴丢失。
【实验仪器】
【实验内容】
1.调仪器水平 2.喷油雾 3.加电压，选取合适油滴，测平衡电压V。 4.去掉平衡电压，让油滴匀速下降，测时间t。 5.同一油滴测5次。共选5颗油滴。
【数据处理】
倒过来验证方法
?
q?
ne ?
? ?
n
?
?q ??e0
? ? ?
?
??e0 ? 1.60 ? 10?19 C
e测
设油的密度为ρ,
可得，
m ? 4?a 3?3Biblioteka a?9? v 2?g
? 6?a? v
g
于是
m?
4 3
?
????
9? v 2?g
????3
/
2
?
3.粘滞系数的修正
? ??
?
1? b / pa
v ?l t
4.测量表达式
可推导最终的测量表达式为
q?
18? ? ? l ?3/ 2 d
2?g ??t?1 ? b / pa ??? V