自组电位差计测干电池电动势.docx

目录一. 报告简介┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 二. 实验原理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 3 三. 实验仪器┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5 四. 实验步骤┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5 五. 实验数据┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 5 六. 数据处理┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 6 七. 分析总结┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 7 八. 实验改进┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 8 九. 实验感想┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 9 十. 参考文献┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄┄ 10 自组电位差计测干电池电动势 10031200 李洋 10031172 苏祖恩-2- 一. 报告简介本研究性实验报告以自组电位差计测干电池电动势为实验依托, 首先阐述了实验原理及实验步骤,然后进行数据采集和数据处理,并对实验数据进行了详尽的误差分析, 之后总结实验过程的收获和实验数据处理过程获得一些经验和技巧,最后发表实验感想。二. 实验原理 1. 补偿原理测量干电池电动势的最简单办法是把伏特表接到电池的正负极上直接读数,但由于电池和伏特表的内阻(电池内阻 r≠0 ,伏特表内阻 R 不能看作∞) ,测的电压 V= 并不等于电池的电动势。它表明: 因伏特表的接入, 总要从被测电路上分出一部分电流, 从而改变了被测电路的状态,由此接入而造成的误差称为接入误差。为了避免接入误差, 可以采用如图 1 所示的“补偿”电路。如果 cd 可调, E> ,则总可以找到一个 cd 位置,使= 。上述原理成为补偿原理;回路→G→d→c→称为补偿回路;E→S→A→B→E 构成辅助回路。为了确认补偿回路中没有电流通过(完全补偿), 应当在补偿回路中接入一个具有足够灵敏度的检流计 G, 这种用检流计来判断电流是否为零的方自组电位差计测干电池电动势 10031200 李洋 10031172 苏祖恩-3- 法,称为零示法。图1 2. 比较测量法由补偿原理可知, 可以通过测定来确定, 接下来的问题是如何精确测量, 此处采用比较测量法。如图 1 所示, 把接入的抽头, 当抽头滑至位置 cd时,G 中无电流通过,则=I, 其中 I 是流过电阻的电流; 再把一电动势已知的标准电池接入的抽头,当抽头滑至位置 ab 时, G 再次为 0 ,则=I ,于是=(ⅹ)/ 由于是精密电阻,/ 可以精确读出, 是标准电池, 其电动势也有很高的准确度, 因此只要在测量过程中保持辅助电源 E 的稳定并且检流计G 有很足够的灵敏度, 就可以有很高的测量准确度。由此原理做成的电压测量仪器叫做电位差计。(如图 2-1 、 2-2 所示) 图2 -1 电压补偿原理图图2 -2 电位差计原理简图补充 1:式b 成立的条件是辅助回路在两次补偿中的工作电流 I 必须相等。在实际操作中, I=/ 应当标准化,这样就可以由相应的电阻值直接读出即=。在 UJ25 中的做法是在辅助回路中串接一个可调电阻 RP, 按公式=/ 预先设置好,调节 R p 但不改变,直至= ;再接入,调节,并保持电流不变。自组电位差计测干电池电动势 10031200 李洋 10031172 苏祖恩-4- 补充 2: 待测干电池标准值由 U