伽尔顿板演示

实验目的

观察大量随机事件的统计规律，体会大量分子热运动所遵循的统计规律。

实验原理

小球每碰一排钉子，向左、向右的机会大致均等，最终落点是偶然的。大量小球下落后，落入各槽的数目随位置呈“中间多、两边少”的对称钟形分布。热学中，单个分子的运动无规则，但大量分子的速率分布遵循确定的统计规律。

实验器材

• 伽尔顿板
• 小钢球或小球若干
• 底部分格槽
• 漏斗或入口

实验步骤

1. 把伽尔顿板竖直放稳
2. 从入口放入一个小球，观察其路径和落入哪个槽
3. 重复几次，比较每次落点是否相同
4. 一次放入大量小球，让其落入各槽
5. 观察各槽中小球的数量分布和整体形状

实验现象与结论

单个小球的路径和落点每次都不同，无法预测。大量小球落下后，中间槽的小球最多，两侧逐渐减少，整体形成对称的钟形分布。多次重复，整体分布形状基本相同。

注意事项

• 小球放在桌面时防止滚落
• 板要放稳，防止倾倒

常见问题

伽尔顿板和分子热运动有什么联系？

单个小球的落点随机，大量小球有稳定分布。类似地，单个分子运动无规则，大量分子的速率分布有统计规律。

为什么中间槽的小球最多？

到达中间槽的路径组合最多，到达两侧槽需要连续向同一侧偏，机会较小，所以两侧小球少。