补偿原理的研究实验报告

综合、设计性实验报告年级：2008级学号：2008213421姓名：路丽珍时间：星期五上午第2组一．实验题目：补偿原理的研究二．实验目的1．学会补偿原理的各种应用。2．学会灵活应用补偿法进行物理量的测量。三．实验仪器甲电池，测流计，电阻箱，金属丝（固定在有米尺的胶板上），开关，导线等。四．实验原理图11图1补偿原理就是利用一个电压或电动势去抵消另一个电压或电动势，其原理可用图1来说明。两个电源E和Ex正极对正极、负极对负极，中间串联一个检流计G接成闭合回路。如果要测电源Ex的电动势，可通过调节电源E，使电路没有电流，表明Ex=E这时电路处于补偿状态。若已知补偿状态下E的大小，就可确定Ex，这种利用补偿原理测电位差的方法叫补偿法。2．电位差计原理根据补偿法测量电位差的实验装置称为电位差计，其原理图可用下图2电位差计原理图来说明。图2电源E、制流电阻R、毫安表、均匀电阻丝AB串联成一闭合回路，称为工作回路。它相当于补偿电路图1中的E，提供了一个可变电源。另外在AB上某两点，通过双刀开关K2将标准电池Es和待测电池Ex交替并联成两个回路，一个是，称定标回路，另一个是mExGnm，称待测回路。要测准电动势Ex，必须分两步进行：（1）定标利用标准电池Es高精确度的特点，使得工作回路中的电流I能准确地达到某一标定值I0。这一调整过程叫电位差计的定标。本实验采用滑线式十一线电位差计，电阻RAB是11m长均匀电阻丝。根据定标原则，接通K1和K2（K2倒向Es），移动滑动头m，n，将m，n之间的长度固定在上，调节工作电路中的电阻R，使补偿回路中的定标回路达到平衡，即流过检流计G的电流为零，此时因电阻RAB是均匀电阻丝，令那么有 （1）很明显V0是电阻丝RAB上单位长度的电压降。在实际操作中，只要确定V0，也就完成了定标过程。（2）测量Ex当上面定标结束后，把K2倒向Ex，调节m，n，将m，n之间的长度固定在上，使点间电位差等于待测电动势Ex，此时流过检流计G的电流为零，达到补偿。即则 （2）将（1）式和（2）式相比得到（3）（3）式表明，待测电池的电动势Ex可用标准电池的电动势Es和在同一工作电流下电位差计处于补偿状态时测得的和值来确定。五．实验步骤1．按图2连接线路，电源电压取3V。2．第一次把推向调节电阻丝的长度使G指向零，记下此时长度。3．第二次把推向调节电阻丝的长度使G指向零，记下此时长度。4．已知=1.0185V。使用公式/=/1.0185。可求出的值。5.重复上述操作2-3次。最后求平均值。六．实验数据记录与处理。已知=1.0185V,E=1.5341V.第一次，=36.40cm=56.30cm则由/=/1.0185得=1.5753V第二次，=36.30cm=55.90cm则由/=/1.0185得=1.5684V第三次，=36.35cm=55.80cm则由/=/1.0185得=1.5350V所以平均=（1.5753V+1.5684V+1.5350V）/3=1.5596V.七．实验误差。误差为*100%=1.66%八．分析讨论1．标准电池是汞镉电池，只能直立，切忌翻转摇荡。2．标准电池和待测电池的正负极不能接错。