答案确实是B,老师说的是错的。“油滴实验”通过平衡,计算出了每滴油滴的带电量,求出它们的最大公约数作为最小电荷量,确实是推论出的。有可能有的油滴带了一个电量,但是这个不能作为依据。
分析:测量的依据,油滴所受的电场力与重力平衡,所以如电场不均匀时,会有误差;另外:测量时没计浮力,故浮力的存在会导致系统误差。当仪器未调水平时,实际是油滴重力与其电场力在竖直方向的分量平衡,仍按电场力与重力平衡,必然会导致误差。
密立根设置了一个均匀电场,方法是将两块金属板以水平方式平行排列,作为两极,两极之间可产生相当大的电位差。金属板上有四个小洞,其中三个是用来将光线射入装置中,另外一个则设有一部显微镜,用以观测实验。喷入平板中的油滴可经由控制电场来改变位置。
1、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。
2、静态平衡法中,油滴的电荷量最终转化为用动态法或静态法测量。为了实现精确测量,他创造了实验所必须的环境条件,例如油滴室的气压和温度的测量和控制。开始他是用水滴作为电量的载体,但是由于水滴的蒸发,不能得到满意的结果,后来改用了挥发性小的油滴。
3、油滴带点的原理和摩擦生电的原理类似。在油滴喷出的时候油滴分子间相互碰撞并分离开,少量电荷发生转移,于是就有的油滴带负电,有的带正电了。油滴能视为球状的原因是表面张力。
4、油滴应该是带负电的,因为电场的上极板是0电势位,实验时即使用手接触也不会有问题的,而高压正极板在底座下面。
5、于静态状态,平衡法只能测量静止的油滴,对于运动中的油滴测量不适用。动态法的优点包括:测量运动中的油滴,动态法可以测量运动中的油滴带电量,不需要油滴处于平衡状态。较高的灵活性,动态法根据实验需要调整电场和外加力的条件,具有较高的灵活性。
6、静态法中的U 是经过调解后使油滴静止,电压会被调节。动态法中的电压则是不变的,直接施加不改变。二者均为平行电极板之间的电压。
测定油滴所带电荷的方法两种:反向验证法,倒证法。大学物理试验中一般采用倒证法求最大公约数。因为实验室做密立根油滴实验,测量次数很少,直接找公约数误差会很大。所以,实际数据处理中,经常这样处理,先求出油滴所带的总电荷数q。
用油滴法测量电子的电荷有两种方法,即平衡测量法和动态测量法,分述如下: 平衡测量法 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。油滴在喷射时由 于摩擦,一般都是带电的。
平衡重力法。电子受到的静电力与重力为平衡力。Eq=mg,从而求得q。
通过密立根油滴实验的方法推算。通过测量油滴的电荷量推算出电子电荷量的方法是通过密立根油滴实验。在密立根油滴实验中,首先需要将油滴悬浮在空气中,并使其带有静电荷。然后,通过施加电场,观察油滴在电场中的运动情况。根据油滴在电场中受到的电力和重力的平衡关系,可以推算出油滴的电荷量。
平衡法测油滴电量时,选择大小合适的油滴是实验的关键。大而亮的油滴,因其质量大,油滴带电量也多,匀速下落一定距离的时间短,增加测量和数据处理误差。
密立根油滴实验,先测量油滴平衡时的平衡电压U和匀速下落l距离的下落时间t,代入公式可以求出油滴所带的总电荷数Q。然后用这个总电荷数除以基本电荷的标准值e,并取整,计算油滴带电荷数n。最后用Q/n,就可以获得基本电荷测量值。元电荷的带电量是6x10^-19库伦。