用板式电势差计测量电池的电动势和内阻实验 实验目的 1.掌握用电势差计测量电动势的原理; 2.测量干电池的电动势和内阻。 实验仪器 板式电势差计、检流计、标准电阻、电阻箱、滑线变阻器、标准电池、直流电源、 电池的电动势,此时称电势差计达 到了平衡.令 ab 间的长度为 l ,则电阻丝单位长度的电压降为 Es l ,如果, , l m ,那么 Es l V m 1 .当电键 K G 倒向 2 时,则 ab 两点间的 E S 换接了 EX.由于一般情况下 E x Es ,因此检流计指针将左偏或右偏,电势差计失去了平 衡.如果合理地移动 a 和 b 点以改变 Uab 值,当 U ab E x 时,电势差计又重新达到平衡, 令 ab 间的距离为 l x ,则待测电池的电动势为 Ex Es l x ( 3) l E X x ( 4) 1 所以调节平衡后,只要量度 l x 值就很容易得到待测电池的电动势。 下面讨论怎样用电势差计测量电池的内阻。 根据全电路欧姆定律 U E IR内 可知,为了测定电池内阻 Rx内 ,必须要电池放出一定 的电流 I ,通常情况下 Rx内 为常数, 为了控制回路中 I 的大小, 要设置限 流器 R ,电流的测量采用电流 ..电压变换法,即测量阻值足够准确的电阻 器两端电压, 根据电压除以电阻算出电流值, 因此测量电池内阻的实验线 路如图 2 所示。 Ex Rs U 02 Rx内 化简为 R Rs ( 5)
0 Rs 2 Rx R E x 图 2 测量电池内阻 式中 U 02 与 R 为变量,若 R 为自变量,并与待测量 Rx内 分开,变换上式,可以得到 1 RsRx内 1 R U 02 Ex Rs Ex Rs (6) 显然 1 b 1 1 ;而截距为 与 R 成线性关系,其中斜率 ,则 Ex U 02 Ex Rs b Rs Rs Rx内 b Rs Rx内 ,则 Rx内 a a Rs ExRs b ( 7) 实验内容 1.按图 1 接线,图中 R 为滑线变阻器, R 为电阻箱, Rs 为标准电阻器. Es 和 Ex 分 P 别为标准电池和待测电池的电动势.虚线框内就是十一线电阻丝, a 为粗调接线柱,