密立根油滴实验报告.docx

广东第二师范学院学生实验报告 实验项目名称 年 月曰 密立根油滴实验 实验时间 实验成绩 实验地点 指导老师签名 内容包含：实验目的、实验使用仪器与材料、实验步骤、实验数据整理与归纳 算等）、实验结果与分析、实验心得、实验问题回答 一、 实验目的

1、 通过对带电油滴在重力和静电场中运动的测量， 验证电荷的不连续性，

2、 通过实验对仪器的调整，油滴的选择耐心的跟踪和测量以及数据的处理等， 一丝不苟的科学实验方法和态度。 二、 实验使用仪器与材料 MOD-5C 型微机密立根油滴仪、棕油 三、 实验步骤

1、 调节仪器上的三只调平手轮，将水泡调平。

2、 打开监视器和油滴仪的电源，在监视器上先出现“ CCD 微机密立根油滴仪” ，5秒钟之后自动 进入测试状态，显示出标准分划板刻度及电压值和时间值。

3、 将喷雾器中的油滴喷进油滴仪的油雾杯中， 上线。

4、 按K3 （计时/停），让计时器停止计时， 匀速下降的同时，计时器开始时，到“终点”

（数据、图表、计 并测定电子的电荷值 培养严肃认真和 e 。 选择一颗合适的油滴，调节电压使其停在第二格 （值未必要为O ），然后将K2按向“测量”，油滴开始 （取第七格下线）时迅速将 K2按向“平衡”，油滴

立即静止，计时也立即静止，此时电压值和下落时间值显示在屏幕上。 5、 对同一颗油滴进行 3次测量，而且每次测量都要重新调整平衡电

压。 6油的密度：P =981 kg∙ m 3(20 C ) 重力加速度：g=9.78m ∙

s -2(广州) 空气粘滞系数：η =1.83 × 10-5 kg∙ m 1 ∙ s -1 3 3 油滴匀速下降距离：l=0.25 × 1O - × 6=1.5 × 1O - m 6

修正常数：b=6.17 × 1O - m∙ CmHg 大气压强：p=76.0cmHg

_ I

_3 平行极板间距离d=5.00 × 10 m

= 2.57985 10-17C

q 2 2.57985 10"

e 一 ■ ■

— —

N 2 161

9目 1.83 10-5 1.5 10-3 ∖ 2 981 9.78 4.59 = 1.6748 10-6m 3 _ 18 兀(W 、乏 d

「2讥「bj V Pa 18 3.14 Z 1.83 10-5 1.5 10-3 J 5 10-3 ----------------------------- ( --------------------------------------------------------- -6 )2 ----------------------- 12x981x9.78 A 59

(I * 6.17x10 ) 157 76x1.6748x10-6 = 0.408 4.3 1013 3 105

= 5.2632 10-18C N 1

-18 q 1 _ 5.2632 10 e 里 1.6 1019 = 32.895 32 a 2 q 2

N 1 5.2632 10」8 18二 Z 二.2g ( 32 = 1.64475 10 “ 9 1∙83 E 「5 E =1.9812 10^m 2 981 9.78 3.28 )2 d l t(1 b ) V Pa 18 3.14

1.83 10 5 1.5 10 3 2 981 9.78 3.28 (1 6.17 10 6 57 76 1.9812 10 6 = 0.408 7.21 10 13 8.77 10 5

N 2 q 2 2.57985 10-17 -19 1.6 1019 = 161.24 161

a 3 二

9 1.83 10-5 1.5 10-3

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q

3 ( ------- b ) ∖Z

J2Pg t(i + 2) V Pa

18 3.14 Z 1.83 10-5 1.5 10-3、2 5 10-3

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76 0.5571* 10-6

= 0.408 3.44 10-13 5.43 10-5

= 7.6211136 10-18C

-18

q3 7.6211136 10

e里一1.6 10-19

N3 = 47.63196 47

N3 7.6211136 1018

47

= 1.62151 10"

-1.64475 10」9l.60239 沪 1.62151 IO，'®** b

最后取平均值

3

实际推荐值e=1.60217 × 10-19C

误差E=1.29%

五、实验结果与分析

从实验所得结果来看，总体还是令人满意的，测量带电油滴的电量所得值与理论值相差不大, 平均相对误差在正常值内。

实验中的测量误差：

①密立根油滴实验是一个操作技巧要求较高的实验，因此，在实验仪器相同的情况下，测量误差除了由系统误差引起的部分，主要就是由测量人员的主观素质引起的偶然误差形成的。

②选择合适的油滴很重要，油滴的体积太大，大的油滴虽然容易观察，但质量大，必须带很多电荷才能取得平衡，而且下落时间短，结果不易测准。油滴的体积过小，容易产生漂移，也会增大测量误差。选择那些质量适中而带电量不太多的油滴才是可取的，可根据平衡电压的大小和油滴匀速下降的时间来判断油滴的大小和带电量的多少。

六、实验心得

通过这次实验，让我对密立根油滴实验的原理得到更充分的了解与认识，同时，也获得了更多关于密立根油滴实验的知识。总的来说，我在这个实验中获益匪浅。

七、实验问题回答

1. 加上电压后，油滴在电容器内可能出现哪些运动？请分别说明原因。

答：加上电压后，油滴在电容器内可能做匀速运动或静止，向上或者向下的类平抛运动。因为油滴本身由于受到重力的作用，加上电压后，油滴保持匀速运动或者静止时才受力平衡，另外油滴的重力跟受到的电场力由于不平衡，不同方向的电压，油滴就会向上或者向下运动了。

2. 为什么不挑选带电量很大的油滴测量？

答：小油滴可以视为一个点电荷，其大小对实验结果的影响相对小很多；如果换成电荷量大的油滴，一般情况下其体积会比较大，所占有的空间也相对较大，这时就不能视为一个点电荷，达不到密立根实验的要求；若其电荷量大，但其体积较小，可以证明其运动时加速度很大，其到达极板的时间极短，很容易出现测量上的误差，造成实验结果的不准确。