Millikan油滴实验几个问题的探讨

Millikan油滴实验是测定电子中微量电荷的有效方法 ,但首先要选定被测油滴的空间位置、时间范围以及数据处理的方法。本文报道了作者通过实验找到的一种较好的方法 。

Millikan油滴实验中的仪器故障分析与排除

本文在大量实践的基础上,运用系统分析的方法,针对Millikan油滴实验中常见的故障,分析了产生的原因和排除的方法,对指导Millikan油滴实验教学具有实用价值。

基于数学软件MATLAB的Millikan油滴实验的数据处理与分析探究

Millikan油滴实验是物理实验教学中的一个基本实验,对Millikan油滴实验的实验数据先用手工计算数据处理的过程比较复杂,随意性强,易引入人为误差,作图不标准等劣势,但是用MATLAB对数据进行处理,可以看到清晰直观的数据图,减少计算量的同时还可以得到准确的拟合曲线。测量出基本电荷电量,得出了带电油滴所带电量是基本电荷的整倍数并证实了物体所带电量的不连续性。

用Monte Carlo方法计算Millikan油滴实验的总不确定度及全分辨本领

本文提出了计算Millikan油滴实验的总不确定度及全分辨本领的Monte Carlo方法。通过例子的实际计算,证明了该实验可用于探测分数电荷。并就理论和实验中的一些问题作了若干讨论。

Millikan油滴仿真实验设计

密里根油滴实验运用电学和力学原理,分析油滴在电场和重力作用的下的运动轨迹进而算出油滴的电荷,也有为了测量分数电荷以此方法为基础进行了相关研究拓展实验。通过研究Millikan油滴实验目的、原理,运用计算科技发展而产生的仿真实验平台,把这个近代物理实验用仿真步骤方法做一遍,使得学生对电荷测量及仿真实验教学有了全面的了解,仿真实验教学增加学生学习物理实验兴趣。

以密立根油滴实验为背景的高考物理试题鉴析

密立根油滴实验是利用带电油滴在电场和重力场中运动进行实验观测的,证明了任何带电体所带的电荷都是某一最小电荷,即基本电荷的整数倍;明确了电荷量的不连续性;精确地测定了基本电荷量的值;揭示了电子的量子本性.密立根因此获得了1923年的诺贝尔物理学奖.

以密立根油滴实验为背景的高考物理试题鉴析

美国物理学家密立根(R. A. Millikan)首先设计并完成的密立根油滴实验,利用带电油滴在电场和重力场中运动进行实验观测,证明了任何带电体所带的电荷都是某一最小电荷即基本电荷的整数倍;明确了电荷量的不连续性;精确地测定了基本电荷量的值,并令人信服的揭示了电子的量子本性.密立根由此获得1923年的诺贝尔物理学奖.

基于机器视觉密立根油滴实验的教学探索与实践

密立根油滴实验是大学物理实验中的重要课程。实验中学生通过宏观的力学研究微观世界的量子性,能够培养学生的动手能力自主学习能力、对已有知识的综合运用能力、组织协调能力。然而教学中存在实验样本少、实验流程长、“试错”选择性筛选结果等问题。本文通过分析教学成果,探讨了教学过程中存在的缺陷,并提出对教学设备进行改进的方案:使用机器视觉来改进密立根油滴实验的流程,实时图像处理和自动化数据收集,学生可以更专注于实验的理论和结果分析,而不是繁琐的操作过程。这样的系统还可以使实验结果更易于分享和讨论,增加互动性,从而提高学生的学习积极性和吸收效果。不仅可以提高教学质量,还可以激发学生的兴趣,培养他们的科学素养和创新能力。这是教育技术发展的一个重要方向,值得探索和实施。

密立根油滴实验随机性研究

对密立根油滴实验中油滴带电量的随机性进行研究。采用静态测量法得到实验数据后用SPSS软件对数据进行了分析,结合柯尔莫哥洛夫-斯米洛夫检验和夏皮诺-威尔克检验排除实验结果的偶然性,并证实油滴带电量的单峰性、对称性和有界性,验证了油滴电量呈正态分布的规律,进而得到一种人为干扰因素小的随机性验证方法,对实验中的误差分析有启发作用。

基于Python的密立根油滴仿真实验设计与实现

针对密立根油滴实验需要长时重复观察、课堂内难以获取大量实验数据的问题,开发了基于Python的密立根油滴仿真实验。仿真实验采用VPython模块提供的图形引擎构建逼真的三维模型,兼容Windows、Linux等操作系统,可直接在浏览器中运行。通过模拟交互,学生可对密立根油滴实验的思想、原理以及操作获得直观认知,并对不同油滴的运动学和动力学行为进行了深入分析。仿真实验系统具备开源性与可拓展性,能够有效激发学生的自主创新与探索能力,可在其他高校实验教学中推广应用。

以经典实验的真实现象为情境的高考试题剖析——以密立根油滴实验为例

一、经典再现密立根油滴实验将微观量转化为宏观量进行测量,揭示了电荷的不连续性,并测定了元电荷的数值.实验设计简单巧妙,被称为物理学史上最美实验之一.实验装置:如图1所示,密立根将两块金属板以水平方式平行排列,作为两极,设置了一个均匀电场.在上极板中间开一小孔,用喷雾器将油滴喷入并从小孔飘落到两极板间.旁边有一显微镜,用来观测实验.

密立根油滴实验课程思政教育改革与探索

实践类课程教学是实施高等学校课程思政教学改革的重要环节,密立根油滴实验是大学物理实验中的经典实验,蕴含了丰富的思政元素,是实施课程思政教育的良好载体.该文从密立根油滴实验的历史背景、测量原理和现代应用出发,深度挖掘了实验中所蕴含的科学精神、科学思想和辩证法原理等思政元素,并详细阐述了如何在实验教学过程中合理地引入这些思政元素,以及如何进行创新思维教育和创新实验探索,以达到培养学生的科学素养和创新精神、实现全方位全过程育人的目标.

利用密立根油滴实验仪测定空气粘滞系数

以传统落球法测量液体粘滞系数为背景,结合密立根油滴实验,将空气中的油滴模拟成液体中运动的小球,如此即可将落球法测量液体粘滞系数的思想应用到测量空气粘滞系数中.借助CCD成像系统捕捉油滴状态并使用智能手机记录其运动过程.并利用tracker软件对相关物理量进行采集,最终通过计算得出空气粘滞系数.

密立根油滴实验中温度因素的影响:理论考量与实验校准

密立根油滴实验中,油滴荷电量的测量往往受各种误差的影响。研究发现,忽视温度变化对空气黏滞系数与油的密度的影响,是油滴实验中系统误差的主要来源,考虑其影响是获得理想的元电荷测定结果的必然要求。本研究设计了实时测温的实验方案,并根据温度变化校准实验参数。据此得到的元电荷测定结果,在本研究实验条件下,相对误差从未校准时的4%降至校准后的0.5%。实验结果验证了方案的可行性,以及对温度变化对参数影响所作修正的必要性。

基于OBE理念的密立根油滴实验教学初探

基于OBE教育理念,采用BOPPPS手段,探讨了密立根油滴实验的教学过程。通过对教学过程进行细化,建立学习目标,且对实验原理、油滴选取、电荷电量、元电荷计算等关键问题进行系统讨论,构建了参与式学习的关键过程。在该教学模式下,引导学生掌握密立根油滴实验中出现的实验难点、重点,学会独立完成密立根油滴实验,获得计算油滴电量和基本元电荷的方法,为实验课堂教学提供了一种新的教学模式参考。

关于密立根油滴实验中的几个问题探究

通过建立密立根油滴实验中油滴下落的动力学数学模型,解释了油滴从开始下落便可视作为匀速的“合理性”。同时从微观分子碰撞角度解释了空气黏滞系数修正因子“b”的物理意义。最后使用直接代入公式法、修正R公式法和迭代运算法三种实验数据处理方法计算元电荷值,并得出迭代运算的方法得出的数据更稳定且误差小的结论。

Millikan′s油滴实验数据处理透析

本文从误差传递的角度出发，代入合理的数据，来说明目前高校实验中对此内容的数据处理的问题所在以及应怎样采取措施解决。

用乳状液稳定性实验考察化学驱中油滴聚并

用乳状液稳定性实验考察了碱 -表面活性剂 -聚合物三元复合化学驱中油滴聚并规律。结果表明 ,乳状液中油滴上浮、絮集、聚并过程受水相组成变化的影响较大。原油中石油酸与碱的反应和碱的强弱、浓度有关。高浓度强碱体系油水混合后易形成 W/O型乳状液 ,低浓度弱碱体系油水混合后易形成 O/W型乳状液。

螺旋流油滴聚结器结构优化与性能分析

为解决油水混合液中微小油滴分离处理效果变差问题,研究设计了一种基于螺旋流强化油滴碰撞聚结原理的油滴聚结器,采用数值模拟方法,结合单因素分析与正交实验法,对聚结器进行了结构优化研究,并结合聚结实验,分析了主要聚结结构参数对聚结率(G)和压力损失(ΔP)等聚结性能的影响规律。实验结果表明,可显著影响聚结性能的结构参数按主次顺序依次为槽深、螺距、流道头数、夹角和圈数;通过速度场、油滴粒径、ΔP等对比,确定了聚结器最优结构参数,ΔP仅0.0133 MPa。实际在处理大部分为30μm微小油滴颗粒情况下,可实现G=9.35的最佳效果,模拟结果与实验结果吻合良好。

背景反思模式在密立根油滴实验中的应用

以密立根油滴实验为例,介绍了在物理实验教学中,如何应用背景反思模式,启迪学生对物理实验进行全方位多角度的反思,不仅拓展了学生的视野,对学生的科学思维进行全面训练,而且极大地调动了学生对物理实验的兴趣和积极性,有效培养了学生的实践能力和创新能力。