用线式电位差计测电动势.docx

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课 题 用线式电位差计测电动势
了解电势的补偿原理,并理解用电势差计测电动势的根本方法和特点;
教学 目 的2 .掌握电势差计的工作原理和结构特点；
学会用线式电势使G的指针零偏转,即Es Ucd,此时,电路 处丁平衡状态,电阻Rcd上的电压降与标准电池的电动势互为了补偿.
如果单位长度电阻丝电阻为了Ro , CD长度为了Ls,那么有
CD端的电势差：Es IRoLs
3 .保持电阻巳不变,即工作电流I保持不变,把K2合向待测电池Ex ,重新找C'、 D'位置,使检流计G再次指零,到达补偿状态.
C'D'长度为了 Lx,那么 Ex IRoLx
那么有： Ex — Es
L.
当Es , Ls , Lx都时,电源电动势Ex可求出
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四、实验内容与步骤
（一）仪器介绍
板式电势差计、标准电池（讲解考前须知以及Es不同温度对应值）、工作电源（稳 压电源,调节电压值不得超过 5V ）、待测电池（ V电池）、滑线变阻器,电 位器、检流计（讲解如何使用以及保护）、单刀开关（两个）、双刀双掷开关（讲解如 何接线）
（二）合理布置仪器
— 3正确连接 线路,首先连接工作回路, 再接待测回路,最后接校 准回路.
（三）校准电势差计
首先测出始温t,由表
格查出此温下标准电池的电动势值, 记录在数据表上,取电阻丝,确定长度Ls为了6m, 根据公式M Es/Ls, ,粗 测待测电池电动势值Ex,记录丁数据表中,由公式Lx Ex/M ,估算出测量Ex电阻丝 的大概长度.
其次将Rnl （滑线变阻器）、Rn2 （电位器）调到中间位置,接上工作电源,合上 开关Ki,使工作回路接通,将C端插入6号接线柱,D端与0号接线柱密切接触, 为了使工作回路和标准回路尽快到达补偿状态,先用万用电表直流电压
和0号接线柱间电压,,调至白色圆点处, ,粗校时将换向开关 K2合向标准电池,接通校
准回路,按下检流计电计钮,调节 巳2 ,使检流计指针指零.
最后进行细校,将开关K3合上,使保护电阻R短路,微调Rn2,使检流计指针再 次指零,此时电势差计被校准（即工作电流被校准）
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测量未知电动势
首先粗测,断开开关K3、K2,根据估算长度L'x确定C端位置,将开关K2合向待 测电池,接通待测回路,保持电阻 Rn1、尺2不变,接通检流计,保持D端位置,并使
之与电阻丝点接触,使检流计指针指零(粗测).然后细测,合上开关K3,微调D端 位置,使检流计指针再一次指零,断开开关 K3、K2,读取所测电阻丝长度Lx.
重复上述两个步骤,一共测五次.
五、数据表格及数据处理

(1)单次测量
室温t (oC) 标准电池电动势Es (V)
Ls(m)
M (V /m)
万用电表粗测Ex(V)
估算Lx(m)
6m