文档介绍：内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验预习中的问题探讨
实验目的：
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，并测定电荷的电荷值 e。
通过实验过程中，对仪器的调整、油滴的选择、耐
内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验预习中的问题探讨
实验目的：
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，并测定电荷的电荷值 e。
通过实验过程中，对仪器的调整、油滴的选择、耐心地跟踪和测量以及数据的处理等，培养学生严肃认真和一丝不苟的科学实验方法和态度。
学习和理解密立根利用宏观量测量微观量的巧妙设想和构思。
实验原理：
静态（平衡）测量法
用喷雾器将油滴喷入两块相距为 d 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，所带的电量为 q，两极板间的电压为 V ，如图 1 所示。
如果调节两极板间的电压 V ，可使两力达到平衡，这时：
mg qE q V (1)
d
为了测出油滴所带的电量 q，除了需测定平衡电压 V 和极板间距离 d
外，还需要测量油滴的质量 m。因 m很小，需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
g 后，阻力 fr 与重力 mg 平衡，如图 2
所示
（空气浮力忽略不计），油滴将匀速下降。此时有：
f r 6 a vg mg
(2)
其中是空气的粘滞系数，是 a 油滴的半径。经过变换及修正，可得斯托克斯定律：
6 a
vg
(3)
fr
b
1
pa
其中 b 是修正常数， b= ×10-6m· cmHg,p为大气压强，单位为厘米汞高。
至于油滴匀速下降的速度 vg ，可用下法测出：当两极板间的电压
V 为零时 , 设油滴
匀速下降的距离为 l ，时间为 t ，则
l
vg (4)
tg
最后得到理论公式：
3
2
18
l
d
(5)
q
b
V
2 g
t g (1
)
pa
动态（非平衡）测量法
非平衡测量法则是在平行极板上加以适当的电压

V ，但并不调节

V 使
静电力和重力达到平衡，而是使油滴受静电力作用加速上升。由于空

气阻
力的作用，上升一段距离达到某一速度υ

后，空气阻力、重力与静电

力达
到平衡（空气浮力忽略不计），油滴将匀速上升，如图

3

所示。这时：
6