1、“.....尽管电子电量相对误差百分比随油滴带电量增加总的趋势是减少,但并不严格遵从这趋势。对不同粘滞系数的油滴,虽然带电量相同,但相对误差却不同。说明除了油滴带电量,还有其它因素影响测量的相对误差。在密立根实验中,油滴下落时间是两个直接测量量之。由公式可知,下落时间的长短及测量精确度直接影响油滴带电量的测量精确度,进而影响电子电量测量的准确度和可靠性。因此,研究油滴下落时间对电子电量测量相对误差的影响是非常重要的。以蓖麻油为例研究下落时间对相对误差百分比的影响,如图。图四个蓖麻油滴中每个油滴多次测量所得电子电量相对误差随油滴下落时间的变化按照误差理论,下落时间越长,时间测量的精确度应该越高。由公式可知,测得的电荷量的精确度也应越高。但图的结果可见,就单油滴来说,油滴电量测量相对误差百分比随下落时间的变化似乎并无规律。但如果将图放在同图中......”。
2、“.....可见相对误差的范围随下落时间的增加而变大。即下落时间短,不同油滴或不同测量次数所获得的相对误差值的变化范围也小。这意味着下落时间越长,测量的不确定度越大。图利用四个蓖麻油滴测得的电子电量相对误差随油滴下落时间的变化为了更好的体现出下落时间对测量准确度的影响,用钟油和机油进行了同样的实验。图为利用三种油测量的电子电量相对误差百分比随时油滴下落时间的变化。由图可见,不管是什么油,随着下落时间的增加测量相对误差不确定度增加,即测量的精确度下降。图电子电量测量相对误差随钟油蓖麻油和机油油滴下落时间的变化图在密立根实验中,利用平衡法控制油滴下落,认为油滴下落时是匀速直线下落,下落的速度等于实验设定的下落距离与测量量下落时间的比。由方程可知,油滴电量与下落时间有差。这种实验偏差不但不利于对密立根油滴法的理解,还给实验带来了许多不必要的麻烦......”。
3、“.....提出以下改进方案。第,提高带电极板间的可调电压的精确度,使极板间的电场力更好的与重力平衡。第二,在选取油滴的时候多重复几次选择来选取半径适合的油滴。第三,用声控来替代用手来按键,减小测量下落时间的误差。第四,在选取匀速下落的油滴时多重复几次,观察油滴的下落情况是不是匀速下落,然后在确定用此油滴来实验。参考文献杜佑刚油滴实验测定电子电量的原理和方法介绍大学物理实验,陈胜,赵桂芳,张道华电子电量与荷质比测定实验的数据处理自然科学版,曹尔第近代物理实验,上海华东师大出版社,蔡敏电子电量的测量自然科学版,王玉梅基于用最大公约数法求电子电量大学物理实验,汪沛密立根油滴法测量电荷电量实验的种改进高校实验室工作研究,陈西园,徐铁军密立根油滴实验测量结果的不确定度评价大学物理,胡仲廉,用密立根油滴仪测定电子电荷的实验中有关问题的讨论学院学报......”。
4、“.....致谢本学位论文是在我的指导老师粟琼老师的亲切关怀与细心指导下完成的。丛课题的选择到论文的最终完成粟老师直帮助和支持着我,如果没有粟老师的话我的论文是无法做到这程度的,感谢粟老师在我论文写作过程中对我的帮助和支持,希望粟老师在以后的生活中身体健康,万事如意,关。因此所测量下落时间的准确性直接影响了对油滴电量的测量。在实验中不难发现油滴的实际运动并不是单纯的直线下落。由于油滴或多或少会受到布朗运动影响,其运动轨迹会出现不同方向的偏移,造成测得的时间不是直线下落的时间,此时继续利用以上模型必然会影响实验精度。出于对布朗运动的理解,我们知道半径大质量大的油滴更不易受到布朗运动的影响,从而使时间的测量更为准确。由方程和速度的定义不难发现半径大的油滴的下落时间较小,故对同种油滴,下落时间短的相对误差较小如图。而对不同的油滴,粘滞系数大的物质更容易形成较大的油滴......”。
5、“.....结束语综合以上分析可以得出以下两条结论油滴的粘滞系数对电子电量测量相对误差主要来自于其对于油滴带电量和下落时间的影响。粘滞系数越大,油滴的半径越大,油滴下落时间越短,这将有利于提高油滴的带电量和降低布朗运动对油滴运动的影响,从而提高电子电量的测量精确度。在粘滞系数定时,下落时间越短测得的电子电量相对误差百分比越小,实验结果越精确。实验中存在的问题任何实验都存在误差,误差的大小关系到实验的准确度和精确度,本实验在操作过程中有许多人为的因素。根据实际的实验经历,总结如下几方面的误差第,两个带电极板间的电压是可调的,但是其精度有限,因此会造成实验中极板间的电场力和油滴重力不能完全平衡,油滴会存在缓慢的漂移。第二,由于采用喷雾器,因此油滴大小不可控,选择合适大小的油滴需要耗费大量时间和精力。第三,油滴仪的按键存在响应时间。目视油滴仪屏幕......”。
6、“.....而从看到到按键响应中间的时间误差较大。第四,人肉眼判断油滴进入匀速下降状态存在定的误差。由于大气压强空气密度油的密度平行板间的距离空气粘度等都可以通过精确测量得到较为准确的数值,故不考虑这几个参量引入的误差。由上述实例分析可以看出,密立根油滴仪对油滴的选择具有极大的随机性和偶然性,而仪器本身的性能又增加了许多限制和操作难度,很可能会使实验结果出现非常大的偏研究粘滞系数油滴下落时间对电子电量测量精确度的影响规律和机制,在实验中发现问题,提出改进方案,提高实验测量精度。实验原理用喷雾器将油喷入电容器两块水平的平行电极板之间时,喷入的油是雾状的油滴,油滴般都是极小的。油滴在平行电极板之间的受力情况如图所示。图油滴在无电场和有电场中的受力分析图在不加电场的情况下,设油滴半径为质量为,空气除对油滴有浮力外还有粘滞阻力......”。
7、“.....为比例系数。油滴在空气中的受力情况如图所示。当油滴带电量为,并在场强为的均匀电场中时,设电场力方向与重力方向刚好相反如题示,如果油滴匀速上升则有由式和式消去,有由式可以看出要测电荷,就要分别求出等物理量。喷雾器喷出的油滴的半径是微米级的,直接测量半径是非常困难的,而电子带电量与油滴的质量有关,油滴的质量不能直接测量,需代换。设油与空气的密度为和,就有半径为的油滴视重为不加电场的情况下,油滴在时刻速度为,受到的粘滞阻力为,把此式和式带入可得于是可求出将式带入式就有只要测量出和就可以算出的值。由于油滴的直径与空气分子的间隙相当,空气就不能看成是连续的媒介......”。
8、“.....为空气压强,单位是,。由式有不考虑空气压强对油滴的机油钟油的相对误差蓖麻油的相对误差机油的相对误差实验数据的处理为了体现实验结果的直观性,把测得的油滴带电量横轴与测得油滴的相对误差百分比纵轴用图来表示如图示。图和分别给出利用钟油蓖麻子油和机油测量电子电量的相对误差百分比随油滴带电量的变化。由图可见,测量的相对误差百分比随油滴带电量的增加呈下降的趋势。图给出利用三种油测量的电子电量的相对误差百分比随油滴所带电量的变化规律。由图可见相对来说,粘滞系数最小的钟油的带电量较小,而蓖麻子油油滴和机油油滴的带电量较大。钟油油滴蓖麻油油滴和机油油滴最小带电量分别是,即最小带电量随油的粘滞系数的增加而增加。这是因为,油滴的带电量大小与油滴的半径和粘滞系数成正比。油滴半径越大,与空气接触的表面积越大油滴粘滞系数越大......”。
9、“.....越容易起电。因此,半径和粘滞系数大的油滴带电量大。般来说,粘滞系数大的油更易于结成半径较大的油滴,或者说,油滴的最小半径随粘滞系数的增大而增大。因此,最小带电量随粘滞系数的增加而增加。在三种油中,钟油的油滴的带电量最小,测量相对误差百分比及其范围最大。不管油的种类,油滴的带电量越大,测量的相对误差越小当油滴带电量大于库时,测量的相对误差百分比及其范围都很小。因此,只从油滴影响时,把式代入得式变为实验中油滴运动的距离是固定的,测量它通过的距离所用的时间就可以得出运动的速度的大小。电场强度,为所加的电压,为平行板间的距离。式可以变为在实验中等物理量是常量......”。
1、手机端页面文档仅支持阅读 15 页,超过 15 页的文档需使用电脑才能全文阅读。
2、下载的内容跟在线预览是一致的,下载后除PDF外均可任意编辑、修改。
3、所有文档均不包含其他附件,文中所提的附件、附录,在线看不到的下载也不会有。