密立根油滴实验思考题

Question

1.一个油滴下落极快，说明了什么？若平衡电压太小，又说明了什么？
2.为了减小测量误差，要求油滴不要下落太快，那么是否越慢越好？为什么？
3，试验中测出的是油滴所带电荷量值q，为什么能算出电子电荷e?
4.试考虑空气浮力对实验结果的影响？

Answer 1

1. 根据平衡方程：qU/d=mg.得：
油滴下落极快，说明：（1）油滴质量很大，（2）油滴不带电或带电量极少，（3）两平行电板电压接反了。
平衡电压小，说明油滴质量小，或带电量小。
2. 如果油滴下落的越慢，则时间t越大，那么最后算出的电量q越小，而q是e的整数倍，不可能比e再小，所以时间t虽然很大，但是也是有上限的。同时，下落慢，则时间测得更精确。
3. 因为电荷量q是电荷e的整数倍。
先根据q的值，估计是e的n倍（n是整数），再用q除以n即得。
4. 当平行板间的电势差为0时，油滴受重力的作用而加速下落，由于空气阻力的作用，下落很小一段距离后，油滴就做匀速运动，这时油滴的重力与空气粘滞阻力平衡。空气浮力忽略不计。

Answer 2

1 说明油滴太重，他会跑出我们的视野，不用它来做实验。平衡电压太小则所有油滴都会下落的很快。
2 油滴带电不相同，实验必须要控制在有快有慢，不可能都很慢。
3 大量油滴所带电荷量的最大公约数就是e
4 浮力存在相当于增加了电场的作用，所以电场与真实结果相比骗小，所得电荷也偏小。

Answer 3

1、油滴模糊原因有：目镜清洁不够导致局部模糊或者是油滴的平衡没有调节好导致速度过快
为防止测量过程中丢失油滴，油滴的速度不要太大，尽可能比较小一些，这样虽然比较费时间，但不会出现油滴模糊或者丢失现象
2、根据实验原理可知，如果油滴平衡没有调节好，则数据必然是错误的，结果也是错误的。因为油滴的带电量计算公式要求的是平衡时的数据
因为油滴很微小，所以不同的油滴其大小和质量都有一些差异，导致其粘滞力和重力都会变化，因此需要重新调节平衡才可以确保实验是在平衡条件下进行的。
3、密立根油滴实验的原理就是要求在平衡态下测量的，所以油滴必须做匀速运动或静止！
小心翼翼的调节平衡，并根据刻度目测油滴的位置变化快慢或者是否变化，从而估算油滴是否在做匀速运动或者确定油滴是否静止！

Answer 4

1.说明它不处于平衡状态，引起的原因可能是油滴质量过大，或者肯能是平衡电压太小，或者是平衡电压的正负极接反了；
2.不是。我们要求选择处于平衡状态的油滴，即匀速运动的油滴，但是速度过慢的话，有可能它在做减速运动，这就不是我们所要的了；
3.我们的实验可以测出油滴所带的电量，但总是某一个最小固定值的整数倍，这个最小电荷就是电子所带的电量e；
当时密立根的实验中的油滴甚为微小，其线度约为微米数量级，通过十年的测量得出了元电荷带电量。
4.油滴所受到的浮力需要考虑，还要考虑油滴在运动过程中受到的空气的粘滞阻力。