西南交大物理实验期末试题题库_密立根油滴_试题_巴璞
西南交大物理实验期末试题题库_密立根油滴_试题_巴璞
西南交大物理实验期末试题题库_密立根油滴_试题_巴璞work Information Technology Company.2020YEAR油滴实验_01本实验中，_____(A)_________________。
A) 要求仪器必须处于水平状态 B) 要求仪器尽量处于水平状态C) 对仪器的水平状态没有要求油滴实验_02在实验中不需要记录的量是___(B)_______。
A) 平衡电压 B) 升降电压C) 油滴的匀速下落时间油滴实验_03下面哪个原始数据或计算结果是错误的? ( D )A) U=340V B) t =3.28sC) m 1056.16-⨯=r D) C 1032.119-⨯=q油滴实验_04在测量油滴匀速下降时间的时候，平衡电压调节旋钮下的三档开头的位置__(A)____。
A) 必须拨到0的位置 B) 必须拨到+或–的位置C) 必须拨到+的位置 D) 必须拨到–的位置油滴实验_05在测量油滴匀速下降时间的时候，升降电压调节旋钮下的三档开头的位置__(A)____。
A) 必须拨到0的位置 B) 必须拨到+或–的位置C) 必须拨到+的位置 D) 必须拨到–的位置油滴实验_06平衡法计算公式中的t 1指的是油滴__(A)______。
A) 无电场时的下落时间 B) 有电场时的下落时间C) 无电场时的上升时间 D) 有电场时的上升时间油滴实验_07下面哪种仪器不是本实验中必需的? (D)A) 电压表 B) 秒表C) 显微镜 D) 米尺油滴实验_08实验中，如果发现油滴是斜着运动的，那么说明___(D)______。
A) 显微镜的聚焦没有调好 B) 没有加上平衡电压C) 没有加上升降电压 D) 仪器的水平没有调好油滴实验_09在对同一个油滴下落时间的多次测量过程中，______(B)_______。
A) 每次都必须改变平衡电压的大小，取平均后可以提高测量精度B) 每次都不能改变平衡电压的大小C) 平衡电压改变与否都不会影响下落时间的测量油滴实验_10如果两个油滴匀速通过2mm的时间是相同的，那么____(B)______。
密立根油滴实验
第三章 近代物理、综合及应用实验实验二十 密立根油滴美国实验物理学家密立根(likom)在前人研究电荷基本量的基础上，于1909年设计出油滴实验。
实验证明了电荷的不连续性，任何带电体所带的电荷都是某一最小电荷的整数倍，精确测定了这一基本电荷的数值e=（1.600±0.002）×10-19c 。
实验构思巧妙，实验方法简单，实验结论准确，是近代物理学史上一个十分重要的实验[实验目的]1．正确理解密立根油滴实验的设计思想、实验方法和实验技巧； 2．测定基本电荷值e 的大小。
[实验原理]密立根油滴实验主要是测定油滴的带电量，测定油滴带电量一般有两种方法：①平衡测量法。
该法使带电油滴在电场中受到电场力的作用，正好与油滴的重力相抵消而达到平衡，据此可以测定该油滴所带的电量。
②动态测量法。
该法测出带电油滴在电场中受到电场力作用上升的速度E v 和油滴所受重力作用下落时的速度g v ，据此确定该油滴的带电量。
本实验采用平衡测量法来测定油滴所带的电量。
如图20-1所示，两块水平放置的平行带电板之间，有一质量为m ，带电量为q 的油滴，同时受到重力mg 和静电力q E 的作用，当两力达到平衡时有dVqqE mg == （20-1） 若d 已知，调节两极板电压V ，同时设法测出油滴的质量m ，则油滴所带的电量q 就可以求出。
由于油滴质量m 很小，常规的方法难以测定，需用特殊方法来测定。
根据斯托克斯定律，油滴仅在重力作用下运动时，受到空气粘滞阻力f 的作用，当油滴图20-1密立根油滴实验原理图运动速度达到某一数值时，阻力与重力平衡，此时有：mg a f ==ηυπ6 （20-2）式中η是空气的粘滞系数，a 是油滴半径，数量级为m 610-。
由于油表面的张力原因，油滴呈小球状。
油滴质量：ρπ334a m =（20-3） 式中ρ为油滴密度，考虑到油滴a 的线度与室温下气体分子的平均自由程（m 810-）的影响，斯托克斯定律应修正为Pab a f /16+=ηυπ （20-4）式中b 为修正系数，Pa m b ⋅⨯=-31022.8，P 为大气压强。
实验4密立根油滴实验
实验4 密立根油滴实验【实验简介】密立根用了七年功夫研究电子电荷，于1910年发表了油滴实验。
这个实验首次证实电荷的量子化，测定了电子电荷的正确数值。
对物理学的发展起过重要作用。
密立根油滴实验方法巧妙，物理学界将密立根油滴实验作为实验物理的典范。
密立根由于测定了电子电荷和借助光电效应测量出普朗克常数等项成就，荣获1923年诺贝尔物理学奖。
【实验目的】1. 学习密立根的实验方法，掌握它的基本原理2. 证明电荷的不连续性，测量电子电量e【实验原理】1.实验原理(1) 基本原理质量m,带电量为q 的油滴，在两块加有电压V 的平行极板之间受两个力的作用（如图）。
若调节极板间的电压V ,使两力达到平衡，这时dVqqE mg == （1） 式中d 为两极板之间的距离。
显然，只要设法测出油滴的质量m,既可测出油滴的带电量q(2) 油滴质量的测定平行极板不加电压时，油滴受重立作用而加速下降。
由于空气阻力的作用，下降一段距离后，将以均匀速度g v 下降，这时重力与阻力平衡（空气浮力忽略不计），根据斯托克斯定律 g r v a f mg ηπ6== 式中η是空气的粘滞系数，a 是油滴的半径（约m 610-）又ρπ334a m =（2） ρ为油滴的密度得gv a g ρη29=（3）对半径小到m 610-的小球，空气的粘滞系数应作如下修正Pab +='1ηη这时斯托克斯定律应为Pab v a f gr +=16ηπ 式中b 为一常数（b=6.17×10-6m ·cmHg ）,P 为大气压强，这时Pab g v a g+=1129ρη （4）上式根号中还包含油滴的半径a ，因为它处于修正项中，不须十分精确，故它仍可用（3）式计算。
将（4）式代入（2）式，得 ρρηπ23112934⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡+=Pa b g v m g （5）（3）均匀速度g v 之测定当电压V=0时，设油滴在平行极板间做匀速下降的距离为l ，时间为t ，则 tlv g =（6） （4）计算公式将（6）式代入（5）式，（5）式代入（1）式，得V d Pa b t lg q 231218⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ηρπ 实验发现，对于同一个油滴，如果改变它所带的电量，则能够使它达到平衡的电压V 必须是某些特定的电压值n V ，这表示与之相对应的电量q 是不连续的nV d mgne q == 式中3,2,1±±±=n ………，而e 是个不变的量，即电子的电荷值，所以 n V d Pa b t lg ne 231218⎥⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎢⎣⎡⎪⎭⎫ ⎝⎛+=ηρπ （7）根据上式，可测出电子的电荷值，并验证电子电荷的不连续性。
密立根油滴实验_(完成稿)讲解
2、 “最大公约数法”进行数据处理
此法需要大量的油滴数据，计算出各油滴的 电荷后，求它们的最大公约数，即为基本电荷e值。 此法是在不知道单位电荷的公认值的前提下，从 对实验数据的处理中获得单位电荷的实验值。这 样比较符合研究物理实验的规律，而且此法在理 论上容易让学生接受。然而在实际处理中是件比 较困难的事，第一必须测量大量的油滴数据，第 二必须具备较好的数学功底，所以在实验中不易 实现。
油雾室
平衡水泡
极板电压 转换开关
提升、平 衡、下降 转换开关
ccd CCD物镜
平衡电压 调节 计时键
联动键
正负极板 喷雾器
物镜平动 旋钮
显示器
垂直显示调节 水平显示调节
电压显示 计时显示
亮度调节 开关
对比度调节
五、实验步骤
1. 调整仪器
调仪器底部左右两只调平螺丝，使水准泡指示水平，这时 平行极板处于水平位置。（不要接通电源时调节）
重复上述过程5次，分别记录平衡电压 V 和匀速 下降时间 tg 。
注意：每次测量都需检查平衡电压， 分别记下不同的平行板电压值。
六、数据记录及处理
(1) 数据处理方法： 已知： 油的密度 ρ = 981 kg/m3 重力加速度 g = 9.797 m / s2 空气的粘滞系数 η = 1.83×10-5 kg /m·s 油滴下降距离 l = 2.00×10-3 m 常数 b = 8.22×10-3m·Pa 大气压 P = 1.013×105Pa 平行极板距离 d = 5.00×10-3 m
密立根油滴实验
——基本电荷测定
Bobert Andrew Millikan
太原理工大学物理实验中心
西南交大物理实验期末试题题库-光学基础_试题
光学基础考题：1．在使用物距像距法测量时，需要使用的器件是：（D）A，光源、物屏、像屏、透镜；B，光源、物屏、像屏、透镜、平面镜；C，光源、物屏、像屏、凹透镜；D，光源、物屏、像屏、凸透镜。
2．会聚透镜成像时，当像为倒立的、缩小实像时，像距v与焦距f之间的关系为：(D) A, v = 2f ；B, –∞< v < 0 ；C, v > 2f ； D, 2f > v > f 。
3.会聚透镜成像时，当像为倒立的、缩小实像时，物距u与焦距f之间的关系为：（C）A, u < 2 f ；B，u > f ；C，u /2 > f ；D，u = 2 f 。
4．自准直法又称为：(C)A, 反射法；B，二次成像法；C．平面镜法；D，物距像距法。
5．二次成像法又称为：（B）A)反射法B)共轭法C)平面镜法D)物距像距法6. 二次成像法在测凸透镜焦距时，如果凸透镜移动的距离为e,物屏与像屏间的距离为L,使用计算公式必须满足的条件是：(B)A, L > 2f ；B，L > 4f ；C，L < 4f ；D，L ≥4f 。
7.由辅助透镜成像求焦距，不会用到的器件是：(A)A, 平面镜；B，平面镜和像屏；C，像屏；D，平面镜和物屏。
8.下面那种透镜组合将得不到实像？(A)A，凹-凹透镜组合；B，凸-凸透镜组合；C，凹-凸透镜组合；D，凸-凹透镜组合。
9.在用自准直法测凸透镜焦距时，不会用到的器件是：(B)A，平面镜；B，凹透镜和像屏；C，像屏；D，物屏。
10.利用光的可逆性原理，在测焦距实验中的应用是：(B)A，物距像距法；B,自准直法；C，共轭法；D，反射法。
11.鉴别凸凹透镜的直接简单方法是：(D)A，用手触摸形态；B，观察像屏的成像；C，用反射镜看光的亮度；D，观察文字字体的大小变化。
12.在实验中凸透镜同轴等高的调整、是要求使什么调在透镜的主光轴上?(D)A，像屏坐标中点；B，物屏上的1字；C，物屏1字上的某一点与像屏坐标中点；D，物屏1字上的某一点。
实验49 密立根油滴实验
6παηve = qE − mg
（2）
使用板间匀强电场假定，则 E＝U/d，上面各式联立，得到电子电荷是：
q = mg d (vg + ve ) U vg
（3）
从上式可知，为了得到电荷电量，需要知道板间电压、板间距、上升速度和下降速度、
油滴质量 m。对油滴作球形近似，油滴质量转化为油滴半径和油密度：
触良好并将其压住。放上油雾室，并使喷雾口朝向右前侧，打开油雾室的油雾孔开关以便喷
油。
将仪器放平稳，调整两只调平螺丝使水准泡指示水平，这时油滴盒处于水平状态。
打开电源开关，微调 CCD 镜头焦距使分划板刻线清晰。 2．油滴观察与运动控制 竖拿喷雾器，对准油雾室的喷雾口轻轻喷入少许油滴(喷一下即可)，微调测量显微镜的
【实验仪器】 OM98 型密立根油滴仪，喷雾器，实验用油等。
【实验原理】 一个质量 m，带电量 q 的油滴处于两平行板之间。板间不存在电场时，油滴在重力作用
下加速下降。考虑到空气阻力的影响，油滴在下降一定的距离后，开始匀速运动，速度 vg。 如果不计空气对油滴的浮力，重力与阻力平衡，图 1 这里的阻力为粘滞阻力，服从斯托克斯 定律，即：
K2 的提升档除了不能同步控制计时外，还会造成计—停错乱。操作中只要发现 K2 在中 间档时屏上还在累加，就应触按一次红色按钮 K3，使仪器状态恢复正常。
【实验内容】
1．油滴仪的调整 将工作电压选择开关置于“下落”位置，这时上、下电极板短路，并且不带电，油雾容
易喷入。取下油雾室，检查绝缘环及上电极板是否放平稳，上电极板压簧是否和上电极板接
g=9.79 m/sec2(南京地区) η=1.83×10－5 kg/m·sec
l=1.50×10－3 m b=6.17×10－6m－cmHg
西南交通大学大学物理实验期末试题汇总(大二)
误差理论＿05 出题：物理实验中心 用误差限 0.10mm 的钢直尺测量钢丝长度，11 次的测量数据为：（单位：mm） 45.8、25.8、25.7、25.5、25.6、25.8、 25.6、25.5、25.4、25.7、25.6。钢丝的测量结果为(D) A) l =25.62 0.04 m B) l =27.4 2.1 m C) l =25.62 m 0.06 m D) l =25.6 0.1 m
( xi x )2 n ( n 1)
A)
B) uA2i uB2i
2
f
C)
xi
uxi
ai
D) 3
误差理论＿17 出题：物理实验中心 以下表述中错误的是(B) 正常测量数据的标准 S 有可能为零 系统误差指的是在测量过程中其值保持不变的那部分误差 最小二乘法原理适用于任意的曲线 使用逐差法的前提是自变量与因变量之间满足线性关系
误差理论＿14 出题：物理实验中心
某同学测量物理量 L 后写出的最终结果表达式为：L=12.003 0.006。该式(C)
完全正确 有一处错误 有两处错误 有三处错误
误差理论＿15 出题：物理实验中心
对某物体的长度进行测量，得到结果：L=12.340 0.010 cm，则下面叙述中正确的是(D)
ux2
u
2 y
N n xi yi3 uN
C)
i1 n ，
n xi yi3 N 2
i1 n n 1
D)
N
x y3
uN
，
n xi yi3 N 2
i1 n n 1
误差理论＿04 出题：物理实验中心 下列测量结果正确的表示为（D） A) 重力加速度 g=9.78±0.044 B) v=343.24±2.553m/s C) E=1.34325V±2.00 mV D) I=1.3V±0.2 mA
大学物理实验实验27 密立根油滴实验
物理实验教学中心
实验背景
密立根（Robert Andrews Millikan）是 著名的实验物理学家。1913年，他以闻 名的油滴实验证实电子的存在，并测定 了电子的电荷值，电子的普遍存在从此 得到令人信服的证明 。由于密立根在测 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。 密立根的实验设备简单而有效，构思 巧妙并且方法简洁，测得数据精确且结 果稳定，是一个著名的有启发性的实验
1
2
平衡电压U (V)
油滴下落时间t (s)
油滴带电量Q (C)
将实验所测得的电子电荷值与公认值e公认比较，求相对百分误差。
注意事项
油滴是这个实验的关键问题，MOD-4油滴仪有专门配置的喷雾器，请勿任 意换用别种喷雾器，以免喷出大颗油滴，堵塞电极板的落油小孔。
喷雾时喷雾器应竖拿（参看喷雾器盒子上示意图），食指堵住出气孔，喷 雾器对准油雾室的喷雾口，轻轻喷入少许油。切勿将喷雾器插入油雾室， 甚至将油倒出来。更不应将油雾室拿掉后对准上电极板落油小孔喷油。
当处于平行板电容器间的油滴受力平衡而静止不动时，去掉平行板电容器两 极板的电压，电容器内没有电场，油滴在重力作用下迅速下降。根据斯托克 斯定律，油滴在连续介质中运动时，所受的黏滞阻力与其运动速度v成正比 ，即
当油滴的运动速度增大到一定值时，油滴受力达到平衡，将以匀速率v下降，此时空气 黏滞阻力 = 重力 − 空气浮力，即
用福丁气压计读取大气压P的值。
数据记录
= 1.83 × 10−5kg/(m· s)；
d = 5.00 × 10−3m；
油滴
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
g = 9.80m/s2 P = hPa b = 8.23 × 10−5hPa· m； s = 2.00 × 10−3m 3 4 5 6 7 8 9 10
密立根油滴实验电子电荷的测量
4.8 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，油滴总是呈小球状）。
设油的密度为ρ，油滴的质量可以用下式表示f r mg v g343m a πρ= (4.8-3) 由式（4.8-2）和式（4.8-3）得到油滴的半径a =（4.8-4）对于半径小到610-m 的小球，空气的粘滞系数应作如下修正1b pa ηη'=+式中，b 为修正常数，p 为大气压强，单位用Pa 。
西南交大物理II期末真题+复习资料
EBC EDA A
S BC S DA
2. 理想气体的卡诺循环 1） 正循环效率 等温过程：
1 2 Q1 A1 M M
RT1ln V3 V4
V2 V1
34
| Q2 |
RT2 ln
绝热过程：
23 T1V2 1 T2V3 1
V2 V3 V1 V4
4 1
3
一个实际的过程如果进行的很缓慢可以近似看做准静态过程。 4.非准静态过程：中间状态不是平衡态，整个过程不能用状态参量描述。 例如：气体自由膨胀过程压强不均匀，高温到低温温度不均匀。 5.等值过程: 状态参量值始终不变的过程统称为等值过程。例如：等压，等体， 等温。 热力学系统的平衡状态和准静态过程可以用相图（状态参量作为坐标轴）表示， 相图中每一个相点代表系统的一个平衡状态， 任一曲线代表系统经历的一个准静 态过程（平衡过程） 。 例如：P-V、V-T、P-T、E-P、E-T 等，但只有 P-V 相图中曲线下面积值才是该准 静态过程的功值。下图为等压、等体和等温过程在 P-V 相图中的表示。
9
2 1
Q1 A1 M
M
RT1ln V3 V4
V2 V1
43
Q2
RT2 ln
绝热过程：
3 2 T1V2 1 T2V3 1
V2 V3 V1 V4
M 1 4 T1V1
1
T2V4
1
w
Q2 Q2 A Q1 Q2 M RT ln V2 M RT ln V3 2 1 V1 V4
-1
R=8.31J•mol (普适常量或摩尔气体常量) k= =1.38×10-23J·K-1(玻尔兹曼常量)
实验六 密立根油滴法测定电子电荷_大学物理实验_[共8页]
![实验六 密立根油滴法测定电子电荷_大学物理实验_[共8页]](https://img.taocdn.com/s3/m/18c236f0a5e9856a571260d1.png)
油滴受重力作用而加速下降。由于空气阻力的作用，下降一段距离后，油滴将作匀速运动，速度为 vg，这时重力与阻力平衡（空气浮力忽略不计），如图 6-29 所示。根据斯托克斯定律，黏滞阻力为
f 6avg 式中， 是空气的黏滞系数，a 是油滴的半径。这时有
6avg mg
（6-33）
当在平行极板上加电压 U 时，油滴处在场强为 E 的静电场中，电场力 qE 与重力相反，如图 6-30
第 6 章 综合设计性实验
2．钠光波长的测量
表 6-12
序数
1 2 3 4 5
读数 1/mm
两虚光源间距离测量数据记录表
放大像
读数 2/mm
d1/mm
读数 1/mm
d1 = d d1 d2
缩小像 读数 2/mm
d2 =
d2/mm
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
d D
x =
已知钠光波长 0
589.3nm，则百分误差 E
0 0
所示。油滴受电场力作用加速上升，由于空气阻力作用，上升一段距离后，油滴所受的空气阻力、
重力和电场力达到平衡（空气浮力忽略不计），油滴将以匀速上升，设此时速度为 ve，则有
6ave qE mg
（6-34）
又因为
E
U d
（6-35）
由式（6-33）～式（6-35）可解出
q
mg
d U
vg ve vg
1
a
9 vg 2 g
2
（6-38）
138
100%
七、思考题
（1）为什么狭缝宽度较大时干涉条纹消失？
（2）为什么狭缝方向必须与双棱镜的棱边平行才能看到干涉条纹？
（3）如果双棱镜反面安放（即让光从 A 处入射），对实验结果有何影响？ （4）本实验中认为虚光源和真正的光源（狭缝）与观察屏的距离是相同的，这是一种近似。
成都西南交通大学附属中学物理八年级下册期末试卷含答案
成都西南交通大学附属中学物理八年级下册期末试卷含答案一、选择题1．下列数值估测最接近实际情况的是（）A．一支新铅笔的长度约为100cmB．人步行的速度约为10m/sC．一瓶矿泉水的重力约为50ND．一只鸡蛋的质量约为50g2．共享单车是节能环保的交通工具，为短途出行的人们带来便利。
下列关于骑行共享单车的说法正确的是（ ）A．骑行的速度最高可以达到50m/sB．骑车匀速转弯时，车的运动状态发生变化C．骑车下坡不蹬车，车也会越来越快，是因为车具有惯性D．在水平路面匀速骑行时，车对路面的压力和路面对车的支持力是一对平衡力3．“后羿射日”是大家熟悉的我国上古时期的神话故事。
后羿射出去的箭离地而起后，假设突然不受任何力的作用，射出去的箭会（ ）A．匀速直线地飞向太阳B．落回地面C．停在空中D．绕地球转动4．下列生活实例，属于增大压强的是（ ）A．刀剪用过一段时间要磨一磨B．推土机用宽大的履带来支撑C．铁轨下面铺放枕木D．书包的背带制作得较宽5．海上舰艇护航编队在距离较近时一般采用“前后”形式，而不采用“并排”形式，图中与其原理相同的实验是（ ）A．两纸向中靠拢B．水不从杯中流出C．橡皮膜向下突出D ．密度计漂浮6．“给我一个支点和一根足够长的棍，我就能撬起整个地球”，如图所示，生产和生活中的杠杆与阿基米德设想的杠杆属于同一类型的是（ ）A ．天平B ．鱼竿C ．扫帚D ．动滑轮7．将底面积为的长方体木块用细线拴在一个空容器的底部，然后向容器中缓慢加水直到木块上表面与水面相平，如图甲所示。
在此整个过程中，木块底部受到水的压强随容器中水的深度变化情况如图乙所示，则下列说法正确的是（ ）A ．木块受到的重力为6NB ．木块受到的最大浮力为9NC ．木块的密度为D ．容器底部受到的最大压强为8．某运动员做蹦极运动，如图甲所示，从高处O 点开始下落，A 点是弹性绳的自由长度，在B 点运动员所受弹力恰好等于重力，C 点是第一次下落到达的最低点。
密立根油滴实验
密立根油滴实验由美国物理学家密立根（R ．A ．Millikan ）首先设计并完成的密立根油滴实验，在近代物理学的发展史上是一个十分重要的实验。
它证明了任何带电体所带的电荷都是某一最小电荷—基本电荷的整数倍；明确了电荷的不连续性；精确地测定了基本电荷的值，并令人信服的揭示了电子的量子本性。
由于密立根实验设计巧妙、原理清楚、装置简单，而结论具有不容置疑的说服力，因此这一实验堪称为物理实验的精华、典范。
重温这一著名的油滴实验，不仅应该了解密立根所用的基本实验方法，更要借鉴与学习密立根采用宏观的力学模式揭示微观粒子的量子本性的物理构思、精湛的实验设计和严肃的科学作风，从而更好的提高我们的实验素质和能力。
一、目的1．验证电荷的不连续性，并测定电子的电荷值；2．培养学生严肃认真的科学态度和一丝不苟的工作作风。
二、原理用油滴法测量电子的电荷，可以用静态平衡法，也可以用动态测量法进行测量。
平衡测量方法用喷雾器将油喷入两块相距为d 的水平放置的平行板电极之间。
油在喷射撕裂成油滴时，由于摩擦一般都是带电的。
设油滴的质量为m ，所带的电荷为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22 - 1所示。
如果调节两极板间的电压，可使两力达到平衡，这时可得mg = qE = q dV （22-1） 从式（22-1）可见，为了测出油滴所带的电量q ，除了需测定V 和d 外还需要测量油滴的质量m 。
因m 很小，需采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v g 时，阻力f r 与重力mg 平衡，如图22–2所示（空气浮力忽略不计），油滴匀速下降。
根据斯托克斯定律，油滴匀速下降时可得f r = 6πa ηvg = mg （22-2） 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，油滴总是呈小球状）。
密立根油滴实验大学物理实验
油雾室
2. 实验仪器 密立根油滴仪
平衡水泡
ccd
CCD物镜
极板电压 转换开关
提升、平 衡、下降 转换开关
平衡电压 调节
计时键 联动键
正负极板 喷雾器
物镜平动 旋钮
显示器
垂直显示调节 水平显示调节
电压显示 计时显示
亮度调节 开关
对比度调节
实验原理
通过带电油滴在电场和重力场中受力和 运动情况，测定基本电荷的电量。
选择合适的油滴
(3) 将K2置于“0V”档，油滴下移，同时计时 器自动计时，当油滴向下运动两个刻度并 恰好在刻度线上时，将K2置于“平衡”， 计时停止，此时屏幕右上方即显示该油滴 运动两个刻度距离的时间。该时间再乘以4 则是油滴匀速下降2mm的估算时间，选择 这段时间在8~30s的油滴.
ห้องสมุดไป่ตู้
正式测量
密立根油滴实验
1907-1913年密立根用在电场和重力场 中运动的带电油滴进行实验，发现所有油 滴所带的电量均是某一最小电荷的整数倍， 该最小电荷值就是电子电荷。
密立根油滴实验获得两项重大的成果：
一是证明了任何带电物体所带的电荷都 是基本电荷e的整数倍，并精确测出了基本 电荷的数值；
二是明确了电荷的不连续性，即电荷具 有量子性。
实验目的
• (1) 学习密立根油滴实验的设计思想。并测量基本 电荷的电量，加深对电荷“量子性”的理解。验 证电荷的不连续性。
密立根油滴实验习题
密立根油滴实验习题
一、选择题
1、在密立根油滴实验前，需要实验装置进行水平调节操作吗？
A、需要
B、不需要
2、在密立根油滴实验时，任意一个油滴都可以被作为实验测量对象吗？
A、是
B、不是
3、在密立根油滴实验中，主要验证电荷的（ ）
A 颗粒性
B 连续性
C 带电性
4、以下说法正确的是：（ ）
A、在实验过程中寻找的电荷平衡电压为0-400之间的任意值
B、本次实验所采用的方法是动态（非平衡）法测油滴电荷
C、我们将实验测量和计算得到的一组油滴带电量数据除以公认值e，得到各油滴的带电量子数（一般为非整数），再对这些四舍五入取整，作为各油滴的带电量子数n
5、密立根油滴实验中，基本电荷e的计算，应对实验测得的各油滴电荷q求（ ）
A、算术平均值
B、 最小公倍数
C、最小整数
D、最大公约数
二、填空题
1、在进行密立根油滴实验时，选择一个合适油滴的电压标准是 V到
V。
2、在进行密立根油滴实验时，选择一个合适油滴的试测时间范围是 S到
S。
3、密立根油滴实验中，主要需要测___________和 ___________这两个物理量。
三、简答题
1、为什么实验前要先调水平？
2、什么样的油滴是合适的？。
油滴实验
⏹实验背景杰出的美国物理学家密立根在1909年至1917年所做的测量微小油滴上带的电荷的工作，即所谓油滴实验。
在全世界是享负盛名的，堪称物理实验的典范.Millikan在这一实验工作中花费里近10年的心血，而取得了有重大意义的结果，那就是：(1)证明电荷的不连续性(具有颗粒性)，所有电荷都是基本电荷e的整数倍。
(2)测量并得到了基本电荷即为电子电荷，其值为e=1.60⨯10-19库仑。
现公认e是基本电荷，对其值的测量测量精度不断提高，目前给出的最好结果为：e=(1.60217731±0.00000049)⨯10-19库仑。
正是由于这一实验成就，他荣获了1932年诺贝尔物理奖金。
八十多年过去了，物理学发生了根本的变化，而这个实验又重新站到了实验物理的前列。
近年来，根据这一实验的设计思想改进的用磁漂浮的方法测量分数电荷的实验，使古老的实验又焕发青春，也就更说明，Millikan油滴实验是富有巨大生命力的实验。
⏹实验目的本实验的目的，是学习测量元电荷的方法，并训练物理实验时应有的严谨态度和坚韧不拔的科学精神。
⏹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，油滴法测电子电荷分为动态测量法和平衡测量法。
●动态测量法考虑重力场中一个足够小油滴的运动，设此油滴半径为r，质量为m1，空气是粘滞流体，故此运动油滴除重力和浮力外还受粘滞阻力的作用。
由斯托克斯定律，粘滞阻力与物体运动速度成正比。
设油滴以匀速v f下落，则有(1)此处m2为与油滴同体积空气的质量，K为比例常数，g为重力加速度。
油滴在空气及重力场中的受力情况如图8.1.1-1所示。
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方向与重力方向相反，如图8.1.1-2所示，如果油滴以匀速v r上升，则有(2)由式（1）和（2）消去K,可解出q为：(3)由（3）式可以看出来，要测量油滴上的电荷q，需要分别测出m1，m2，E，v r，v f等物理量。
密立根实验
密立根实验
1．在密立根的实验中，需要测量哪些物理量？请导出用这些物理量计算油滴电荷量的表达式。
解析：用喷雾器将油滴喷入两块相距为的水平放置的平行板之间。
由于喷射时的摩擦，油滴一般带有电量q。
带电平行板间油滴的平衡
qE
mg
U
d
当平行板间加有电压U，产生电场E，油滴受电场力作用。
调整电压的大小，使油滴所受的电场力与重力相等，油滴将在极板中间静止地悬浮或作匀速直线运动，如图所示。
此时，于是有
因此需要测量的物理量有m、U、d是容易测量的物理量。
【点评】实验发现，油滴的电量是某最小恒量的整数倍，
即q=ne，，……这样就说明了电荷的不连续性，并存在着最小的电荷单位，即电子的电荷值。
2．在密立根实验中，油滴从喷雾器喷出后，由于摩擦而带电，经
上板中央小孔落到两板间的匀强电场中，通过显微镜可以观察到它运
动的情况。
两金属板间的距离为d，忽略空气对油滴的浮力和阻力。
（1）调节两金属板间的电势差u，当u=U0时，使得某个质量为m1的油滴恰好做匀速运动，求该油滴所带的电荷量。
（2）若油滴进入电场时的初速度可以忽略，当两金属板间的电势差u＝U1时，观察到某个质量为m2的油滴进入电场后做匀加速运动，经过时间t运动到下极板，求此油滴所带的电荷量。
解析：（1）当时，油滴在电场中所受的电场力为
油滴在电场中受力如下图所示，由物体的平衡条件得
于是可得
（2）当
时，油滴在电场中所受的电场力为
油滴在电场中受力如下图所示，由牛顿第二定律得
由运动学公式知
由以上三式解得。
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油滴实验_01
本实验中，_____(A)_________________。
A) 要求仪器必须处于水平状态 B) 要求仪器尽量处于水平状态
C) 对仪器的水平状态没有要求
油滴实验_02
在实验中不需要记录的量是___(B)_______。
A) 平衡电压 B) 升降电压
C) 油滴的匀速下落时间
油滴实验_03
下面哪个原始数据或计算结果是错误的? ( D )
A) U=340V B) t =3.28s
C) m 1056.16
-⨯=r D) C 1032.119-⨯=q
油滴实验_04
在测量油滴匀速下降时间的时候，平衡电压调节旋钮下的三档开头的位置__(A)____。
A) 必须拨到0的位置 B) 必须拨到+或–的位置
C) 必须拨到+的位置 D) 必须拨到–的位置
油滴实验_05
在测量油滴匀速下降时间的时候，升降电压调节旋钮下的三档开头的位置__(A)____。
A) 必须拨到0的位置 B) 必须拨到+或–的位置
C) 必须拨到+的位置 D) 必须拨到–的位置
油滴实验_06
平衡法计算公式中的t 1指的是油滴__(A)______。
A) 无电场时的下落时间 B) 有电场时的下落时间
C) 无电场时的上升时间 D) 有电场时的上升时间
油滴实验_07
下面哪种仪器不是本实验中必需的? (D)
A) 电压表 B) 秒表
C) 显微镜 D) 米尺
油滴实验_08
实验中，如果发现油滴是斜着运动的，那么说明___(D)______。
A) 显微镜的聚焦没有调好 B) 没有加上平衡电压
C) 没有加上升降电压 D) 仪器的水平没有调好
油滴实验_09
在对同一个油滴下落时间的多次测量过程中，______(B)_______。
A) 每次都必须改变平衡电压的大小，取平均后可以提高测量精度
B) 每次都不能改变平衡电压的大小
C) 平衡电压改变与否都不会影响下落时间的测量
油滴实验_10
如果两个油滴匀速通过2mm的时间是相同的，那么____(B)______。
A) 它们的平衡电压肯定是相同的B) 它们的平衡电压不一定是相同的C) 它们的升降电压肯定是相同的D) 它们的升降电压不一定是相同的
油滴实验_11
在选择油滴的步骤中，正确的操作是___(C)___。
A) 先喷油，再逐步将平衡电压由小调大B) 先喷油，再逐步将平衡电压由大调小C) 先将平衡电压调到最小，再喷油D) 先将平衡电压调到最大，再喷油
油滴实验_12
实验中测量油滴通过2mm的时间时，正确的操作是___(B)________。
A) 去掉平衡电压后马上开始记时节
B) 去掉平衡电压后让油滴下落一段时间后才开始记时
油滴实验_13
实验所用的方法是__(D)______。
A) 动态法B) 静止法
C) 匀速法D) 平衡法
油滴实验_14
实验中油滴的质量m___(A)______。
A) 是不需要知道的B) 是通过公式计算出来的
C) 是实验室给出的
油滴实验_15
实验中油滴的半径r___(B)______。
A) 是不需要知道的B) 是通过公式计算出来的
C) 是实验室给出的
油滴实验_16
密立根油滴实验的目的是__(A)______。
A) 证明电荷量子化B) 测出空气的粘滞系数
C) 测量油滴对空气的粘滞系数
油滴实验_17
当油滴悬浮不动时，共有__(B)__个力处于平衡状态。
A) 2 B) 3
C) 4 D) 5
油滴实验_18
当油滴匀速下落时，共有__(B)__个力处于平衡状态。
A) 2 B) 3
C) 4 D) 5
油滴实验_19
仪器没有处于水平状态会给最后的结果带来误差，这个误差应该归于系统误差中的__(B)__。
A) 仪器误差B) 原理(方法)误差
C) 环境误差D) 过失误差
油滴实验_20
实验仪器上的平衡电压和升降电压___(A)_____。
A) 可以同时加上B) 不能同时加上
油滴实验_21
在仿真实验中，如果看见视场中的油滴是黑色的，那表示___(D)_____。
A) 没有加上平衡电压B) 没有加上升降电压
C) 仪器的水平没有调好D) 显微镜的聚焦没有调好
油滴实验_22
下面哪一个不是本实验中的操作? (C)
A) 调水平B) 调焦
C) 测量距离D) 计时
油滴实验_23
假如实验中共测了五个油滴，每个油滴只测一次下落时间，那么下列说法中正确的是_(D)_。
A) 先计算出五个油滴的平均下落时间，再算出平均下落速度，最后得到平均带电量
B) 先计算出每个油滴的下落速度，再算出五个油滴的平均速度，最后得到平均带电量
C) 先计算出每个油滴的带电量，再算出五个油滴的平均带电量
D) 上面三种处理方法全是错的
油滴实验_24
下面哪个公式是平衡法的带电量计算公式(其中的C为常数)? (B)
A)
2
3
1
2
1
1
1
1
1-
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
=
rp
b
t
t
t
U
C
q B) 2
3
2
3
1
1
-
-
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
=
rp
b
t
U
C
q
油滴实验_25
带电量计算公式
2
3
2
3
1
1
-
-
⎪⎪
⎭
⎫
⎝
⎛
+
=
rp
b
t
U
C
q中的U指的是___(A)_____。
A) 平衡电压B) 升降电压C) 油滴的下落速度
油滴实验_26
显微镜刻度尺的最小分度是___(C)____。
A) 1mm B) 0.1mm C) 0.2mm D) 0.01mm。