大学物理实验教案(用电位差计测电池电动势)

1、gx0x0实验项目教学目的大学物理实验教案用电势差计测电池电动势1 了解补偿法的工作原理；2 了解标准电池的作用及使用方法；3 掌握线式和箱式电位差计的工作原理和使用方法。假如将一个电动势可以任意调节的电源 e 和待测电池 e 按图 1 所示的线o x路连接(注意 e 和 e 要“同向”)。根据欧姆定律，回路中的电流为o xe -ei = 0 xr +r +r0 x g式中 r 、 r 、 r 分别为 e 、e 、检流计(g)的内电阻，如果 e e ，则 i0，o x检流计(g)的指针将发生偏转。适当调节电源 e 的数值，使回路里的 i=0，即o检流计(g)中无电流通过。那么 e 和 e 一定

2、大小相等，方向相反，此时称电o x路的电位得到了补偿。实验原理图 1在补偿条件下，如果 e 为已知，则 e 就可以求得。这种测电动势(或电o x压)的方法称为补偿法。据此原理构成的测量电动势(或电压)的仪器叫做电位 差计。可见，构成电位差计一定需要一个 e ，而且要求 e 满足两个条件：(1)o o大小容易调节，以便能够和 e 补偿；(2)电压稳定，并能准确地读数。x图 2 所示的是实用电位差计的原理电路。电源 e、限流电阻 r 、标准电p阻 r 串联成一闭合回路，称为工作回路。工作回路中的电流 i 叫做工作电 ab 0流，其大小可以通过调节 r 来控制。当有稳定的工作电流 i 流过工作回路。

3、p 0则在电阻 r 上产生 0u ( ab abuab= i r0 ab)的电压降。在 r 上有两个滑动点 c、abd，改变 c、d 的位置就能改变 c、d 间的电位差 u 的大小(cducd= i r0 cd)。r 是标准电阻 r 的一部分，其阻值可准确地知道。若工作电流 i 也能准 cd ab 0确知道，那么 u 就起到了图 1 中 e 的作用。因此，用电位差计测量电动势cd 0(或电压)时，首先应对电位差计进行校准(把工作电流 i 精确校准到所需要的0数值)，然后再进行测量。1cdcdxx教学重点与 难点实验内容提要测量与数据 处理要求思考题参考资料评分标准图 2重点：用电压补偿法进行相

4、关物理量测量的基本原理和一般做法。 难点：1. 线式电位差计的校准与电池电动势的测量；2. 箱式电位差计的校准与电池电动势的测量。1 电压得以补偿的特征；2 线式电位差计电路的接线要点，校准和测量（粗调与细调）；3 箱式电位差计的接线要点，校准和测量（粗调与细调）。1. 线式电位差计测量时读数的有效数字；2. 箱式电位差计测量时读数的有效数字；3. 测量结果不确定度的计算。1. 稳压电源电动势、标准电池电动势、待测电池电动势的大小、方向在线 路连接和测量时有何要求？2. 能否在测出电池电动势后再测出电池内阻？需要添加何种器件？大学物理实验 马靖 马宋设 施洋主编大学物理实验指导 丁道滢 陈之前

5、编物理实验教程丁慎训 张连芳主编大学物理实验 霍剑青 吴泳华等主编一、预习与操作评分标准（满分 100 分）预习：(40 分)实验目的：5 分；实验仪器：5 分；实验原理：20 分。其中：文字叙述 12 分；主要公式 3 分；原理图 5 分； 填空：共 10 分。实验操作部分（60 分）：线式电位差计的校准 20 分。其中：线路连接 10 分，粗调、细调各 5 分；测 量电动势 10 分。箱式电位差计的校准 20 分。其中：线路连接 10 分，粗调、细调各 5 分；测 量电动势 10 分。二、报告的评分标准（满分 100 分）表 1：rp 值：5 分；l 值 5 分；l值 15 分，e 值 15 分