用补偿法测电动势实验报告

第1页共11页竭诚为您提供优质文档/双击可除用补偿法测电动势实验报告篇一：十一线电位差计测电动势(实验报告)大学物理实验报告实验名称电位差计测量电动势实验日期实验人员【实验目的】1.了解电位差计的结构，正确使用电位差计；2.理解电位差计的工作原理——补偿原理；3.掌握线式电位差计测量电池电动势的方法；4.熟悉指针式检流计的使用方法。【实验仪器】11线板式电位差计、检流计、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀双掷开关、保护电路组【实验原理】电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。如果直接用电压表测量电源电动势，其实测量结果是端电压，不是电动势。因为将电压表并联到电源第2页共11页两端，就有电流I通过电源的内部。由于电源有内阻r0，在电源内部不可避免地存在电位降Ir0，因而电压表的指示值只是电源的端电压（u=e-Ir0）的大小，它小于电动势。显然，为了等于其电动势e。1.补偿原理??如图1所示，把电动势分别为es、ex和检流计g联成闭合回路。当esex时，检流计指针偏向另一边。只有当es=ex时，回路中才没有电流，此时I＝0，检流计指针不偏转，我们称这两个电动势处于补偿状态。反过来说，若I＝0，则es=ex。能够准确的测量电源的电动势，必须使通过电源的电流I为零。此时，电源的端电压u才图1补偿电路2.十一线电位差计的工作原理如图2所示，Ab为一根粗细均匀的电阻丝共长11米，它与直流电源组成的回路称作工作回路，由它提供稳定的工作电流I0；由待测电源ex、检流计g、电阻丝cD构成的回路称为测量回路;由标准电源es、检流计g、电阻丝cD构成的回路称为定标（或校准）回路。调节总电流I0的变化可以改变电阻丝Ab单位长度上电位差u0的大小。c、D第3页共11页为Ab上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，以便从Ab上取适当的电位差来与测量支路上的电位差（或电动势补偿）。—第1页共3页—图2电位差计原理图1)预设当直流电源接通，K2既不与es接通、又不与ex接通时，流过Ab的电流I0和cD两端的电压分别为I0?eR?RAb（1）ucD?uc?uD?检流计g。适当移动c和D点的位置以改变eR?RAbRcD（2）式中R为直流电源的总电阻。当电键K2倒向1时，则Ab两点间接有标准电源es和指零，标准电池无电流流过，此时ucD就是标准电池的电动势，电位差计达到了平衡。令ucD。当ucD＝es时，检流计的指针c、D间长度为ls，因为电阻丝各处粗细均匀、电阻率第4页共11页都相等，则电阻丝单位长度上的电压降为es/ls。2）测量在保证工作电流I0不变的条件下，将K2拨向2，则cD两点间的es换接了待测电源ex，由于一般情况下es≠ex，因此检流计的指针将左偏或右偏，电位差计失去了重新达到平衡，使检流计g的指针再次指零。令c、D两点之间的距离为lx，则待测电池的电动势为平衡。此时如果合理移动c和D点的位置以改变ucD，当ucD＝ex时，电位差计又ex＝eslx/ls所以，调节电位差计平衡后，只要准确量取lx值就很容易得到待测电源的电动势。这就是用补偿法测电源电动势的原理。【实验步骤】（1）按图2连接好电路。—第2页共3页—（2）测量电源电动势粗调：接通电源e，K2倒向“1”，估算ls大约应取的长度，将“c”插入适当的插孔。中调：适当改变c、D位置，到g的指针基本不偏转为止。（该步骤采用先找到g的指针向相反方向偏转的两个状态，然后用逐渐逼近的方法可以迅速找到平衡点。）微调：第5页共11页使保护开关电阻的取值为零，微调触点D的位置，调至完全平衡，记录ls的长度。（3）K2倒向“2”，用相同的步骤测出lx（4）计算ex的值（5）重复步骤（2）（3）（4）进行测量，测量数据计入表格。【数据记录】1．记下实验所用标准电池的电动势eses＝1.0186V【数据处理】ls1=6.3465mlx1=6.8375m→ex1=1.097Vls2=3.8715mlx2=4.5850m→ex2=1.206Vls3=3.0225mlx3=3.2650m→ex3=1.100Vex=1.134V【误差分析】1.电阻丝粗细不均匀或电阻率不均匀导致电阻丝长度有误差；2.检流计指针没有完全处于“0”刻度时就进行读数导致测量误差；3.检流计的屏蔽端钮没有接地，电位差计存在在绝缘不良的地方产生电位差，给测量结果带来误差；4.实验过程中由于时间过长或者环境温度出现明显波第6页共11页动导致标准电池电势出现比较大的变化带来误差；*【实验改进】*1.将板式电阻改为数字滑动变阻器2.把直尺读数改为自动读数器3.直尺上镶磁性物质，使之与移动铁片相互作用4.把直尺与滑片接触处改为凹槽（类似天平的游码形式）5.把电阻线改为绣花针般的金属杆，不好变形（影响试验结果）6.将电阻线绕成圆柱壮，方便读数。（分光计读数盘的启示）---弹簧式千分电阻变阻器7.将电阻线固定在凹槽中8.改滑块为接触式圆孔，使电阻线接触穿过—第3页共3页—篇二：原电池电动势的测定实验报告_浙江大学(1)实验报告课程名称：大学化学实验p实验类型：中级化学实验实验项目名称：原电池电动势的测定同组学生姓名：无指导老师冷文华一、实验目的和要求（必填）二、实验内容和原理（必填）三、实验材料与试剂（必填）四、实验器材与仪器（必填）五、操作方法和实验步骤（必填）六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析（必填）八、讨论、心得第7页共11页一、实验目的和要求用补偿法测量原电池电动势，并用数学方法分析二、实验原理：补偿法测电源电动势的原理：必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势，因为有电流通过电极时，极化作用的存在将无法测得可逆电动势。为此，可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势，使电路中没有电流通过，这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势e。如图所示，电位差计就是根据补偿法原理设计的，它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。①工作电流电路：首先调节可变电阻Rp，使均匀划线Ab上有一定的电势降。②标准回路：将变换开关sw合向es，对工作电流进行标定。借助调节Rp使得Ig=0来实现es=ucA。③测量回路：sw扳回ex，调节电势测量旋钮，直到Ig=0。读出ex。uJ-25高电势直流电位差计：1、转换开关旋钮：相当于上图中sw，指在n处，即sw接通en，指在x1，即接通未知电池ex。2、电计按钮：原理图中的K。3、工作电流调节旋钮：粗、中、细、微旋钮相当于原第8页共11页理图中的可变电阻Rp。-1-2-3-4-5-64、电势测量旋钮：中间6只旋钮，×10，×10，×10，×10，×10，×10，被测电动势由此示出。三、仪器与试剂：仪器：电位差计一台，惠斯登标准电池一只，工作电源，饱和甘汞电池一支，银—氯化银电极一支，100mL容量瓶5个，50mL滴定管一支，恒温槽一套，饱和氯化钾盐桥。-1试剂：0.200mol·LKcl溶液四、实验步骤：1、配制溶液。-1-1-1-1将0.200mol·L的Kcl溶液分别稀释成0.0100mol·L，0.0300mol·L，0.0500mol·L，0.0700-1-1mol·L，0.0900mol·L各100mL。2、根据补偿法原理连接电路，恒温槽恒温至25℃。3、将转换开关拨至n处，调节工作电流调节旋钮粗。中、细，依次按下电计旋钮粗、细，直至检流计示数为零。4、连好待测电池，hg|hg2cl2，Kcl（饱和）‖Kcl（c）第9页共11页|Agcl|Ag5、将转换开关拨至x1位置，从大到小旋转测量旋钮，按下电计按钮，直至检流计示数为零为止，6个小窗口的读数即为待测电极的电动势。-1-1-1-16、改变电极中c依次为0.0100mol·L，0.0300mol·L，0.0500mol·L，0.0700mol·L，0.0900-1mol·L，测各不同浓度下的电极电势ex。五、实验数据记录和处理室温15.3℃；大气压102.63Kpa;en=1.018791233V饱和甘汞电极的电极电势与温度的关系为e/V=0.2415-7.6*10ˉ?（t/℃-25）=0.2341V0.01000.03000.05000.0700浓度/mol·Lˉ1电动势/Ve(clˉ|Agcl)lg?clˉ0.09730.3314-2.00000.07690.3110-1.52290.06580.29999-1.30100.05930.2934-1.15490.09000.05320.2873-1.0458由外推法可知：?(clˉ|Agcl)=0.24V查得文献值e(cl|Agcl)=0.2221V第10页共11页相对偏差er=((0.24-0.2221)/0.2221)×100％=8％六、实验结果与分析R2=0.9984，可见本次实验线性拟合较好。误差分析：补偿法必须使回路中电流为零，但是电流为零是理想条件，实际过程中难免会有电流通过（调节过程中），所以原电池或多或少会有极化现象，因此存在误差。所以我们测电压时要动作迅速，时间久了误差会变大。检流计只需要基本不偏转即可。Θ-1篇三：补偿法测电动势一、实验目的：1、了解补偿法的基本思路原理；2、掌握用补偿法测量电池的电动势和内阻二、实验仪器、设备：待测电池、电阻箱、电压表、滑线变阻器、直流稳压电源、检流计、开关、导线、标准电池标准电池的电动势为：(三、原理1、如下图连接电路：2、闭合开关K1，将开关K2上接es（标准电池），调节R1、R2使检流计g的指针为零，即达到第11页共11页补偿状态，有：再使检流计g为零。此时R1记为R1‘，于是电池电动势ex：－－②－－①)3、将K2下接ex。R1、R2分别加减或减加相同电阻值（使电流I0保持不变），4、由式①、②得四、内容、步骤：如上图连接电路，操作步骤同原理，重复测量三次。记录数据于下表：