四川大学物理实验教案.doc

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1、大学物理实验教案【实验名称】油滴实验【实验目的】1．了解油滴实验的方法和特点。2．利用电视显微密立根油滴仪测量电子电荷，验证电荷的不连续性。3．了解CCD(ChargeCoupledDeVice，电荷耦合器件)图像传感器的原理与应用，学习电视显微测量方法。【实验原理】平衡法测油滴电量：水平放置的一组平行电极，加上电压U，形成均匀电场E，把带电的油滴送入极板之间，受力分析：平衡电压测量：调节极板电压U，使油滴处于静止状态，即保持平衡，此时有其中a为油滴半径油滴半径测量：关闭极板电压，使，油滴在重力作用下向下作加速运动，油滴有了速度就受到另一个力，空气粘滞力：达到一定速度时：此时油滴以匀速向

2、下运动，测出油滴以匀速通过一定距离所用时间，下降速度，油滴半径由于油滴半径非常小，空气已不能看成连续介质，空气的粘度应修正为式中：为修正常数，为空气压强(单位为Pa)，为未经修正过的油滴半径。计算油滴电量的表达式为：测量多个油滴的电量，并计算公约数即可得到电子电量【实验仪器介绍】油滴仪：油雾室、油雾室开关、上下电极、照明系统、显微镜及调节、图像传感器、极性开关、平衡开关、联动开关、计时器停按钮、极板电压调节旋钮。水平仪及水平调节。显示器：坐标、电压表、计时器。喷雾器：使用要点及注意事项：喷雾器竖直向上，轻拿轻放。要点：极板电压较高，注意安全。采用了图像传感器和显示器便于观察测量。【实验内

3、容】油滴仪调节：水平调节，当出现油滴从明亮到暗淡或在屏幕上左右漂移即为电极不水平。极板电压初始值：200V喷油、寻找合适油滴，粗测平衡电压在150V～300V之间、通过1.5毫米的下落时间在6S～20S之间。测量练习：掌握控制油滴平衡及运动的方法和技巧和计时器的操作。测量：对每颗油滴测量5次，测量3颗不同油滴。数据处理：将平衡电压和下落时间输入电脑，通过数据处理软件进行处理。【注意事项】极板电压较高，注意安全。使用喷雾器时竖直向上，不使油泼洒，易碎须轻拿轻放。找不到油滴的原因：喷雾器使用不当，无油滴产生。显微镜调节位置偏离太大。上电极油雾孔堵塞。