电位差计测电池的电动势和内阻

《电位差计测电池的电动势和内阻》由会员分享，可在线阅读，更多相关《电位差计测电池的电动势和内阻（8页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、课 题 用线式电位差计测电动势1理解电势的补偿原理，并理解用电势差计测电动势的基本措施和特点;教 学 目 的 .掌握电势差计的工作原理和构造特点；学会用线式电势差计测量电源电动势。重 难 点 1补偿法的理解；电势差计的对的使用。教 学 方 法 讲授、讨论、实验演示相结合。学 时 3个学时一、前言电势差计是一种精密的电学测量仪器,在精密测量中,电势差计是应用最广的仪器之一,它重要用来测量电动势、电势差和校准电表,还可用于间接地测量电阻、电流和某些非电量(如温度、压力)等,其精度可达1. 03%。 用电势差计测电动势,就是将未知电压与电势计上的已知电压相比较。测量中由于电势差不从被测对象中取用电流

2、，并且应用了原则电池、原则电阻及高敏捷度检流计,因而测量精度高，测量成果可靠。 二、实验仪器直流稳压电源，万用表,线式电势差计，指针式检流计，原则电池,待测电磁,滑线变阻器，电位器，双掷双刀开关，单掷单刀开关，带保护电阻单刀开关,导线。三、实验原理 核心讲清两点:1、补偿法 2、补偿法的实现 （一)直接用电压表测量电动势时,得到的是电池两端的路端电压，由于电池有内阻,只要有电流通过,它就会有电压降，因此电压表的示值（端电压）总是不不小于电源电动势。 （二)补偿法:要消除电池内阻产生的电压降，就必须使流过电池的电流为零,因此要测量未知电动势,原则上按图4.8-1所示电路进行,电势差计就是运用补偿

3、法测电池的电动势。 （三）电势差计工作原理 实际使用中，精度高而持续可调的电动势是没有的。为了实现上述测量，一般采用分压的措施。电势差计就是根据补偿原理制成的高精度分压装置。电势差计有多种类型,本实验使用的是线式电势差计,其原理如图.8-2所示。电势差计重要由工作回路、校准回路和待测回路三个部分构成。1.接通后,有电流通过电阻丝。2原则化:把拨向原则电池,检流计上有也许有电流流过,合适调节、两点位置，找到合适的、长度，使的指针零偏转，即,此时,电路处在平衡状态,电阻上的电压降与原则电池的电动势互为补偿。如果单位长度电阻丝电阻为，长度为，则有端的电势差： 保持电阻不变,即工作电流保持不变,把合向

4、待测电池,重新找、位置，使检流计再次指零,达到补偿状态。 长度为,则 则有: 当,，都已知时,电源电动势可求出。四、实验内容与环节 （一）仪器简介板式电势差计、原则电池（解说注意事项以及不同温度相应值）、工作电源(稳压电源，调节电压值不得超过)、待测电池(一节15电池）、滑线变阻器,电位器、检流计(解说如何使用以及保护）、单刀开关(两个)、双刀双掷开关（解说如何接线）。 (二)合理布置仪器 按图.83对的连接线路,一方面连接工作回路，再接待测回路，最后接校准回路。（三）校准电势差计 一方面测出始温,由表格查出此温下原则电池的电动势值，记录在数据表上，取电阻丝,拟定长度为,根据公式,算出单位长度

5、电阻丝上的电压降。将万用电表调至档，粗测待测电池电动势值,记录于数据表中，由公式，估算出测量电阻丝的大概长度。另一方面将(滑线变阻器)、(电位器）调到中间位置,接上工作电源,合上开关，使工作回路接通,将端插入6号接线柱，端与0号接线柱密切接触,为使工作回路和原则回路尽快达到补偿状态，先用万用电表直流电压档测6号和0号接线柱间电压,调节使之约为1.02伏。将检流计锁扣,调至白色圆点处，调节检流计机械零点。然后进行粗校，粗校时将换向开关合向原则电池，接通校准回路，按下检流计电计钮,调节,使检流计指针指零。最后进行细校，将开关合上，使保护电阻短路，微调,使检流计指针再次指零，此时电势差计被校准（即工

6、作电流被校准)。(四）测量未知电动势一方面粗测,断开开关、,根据估算长度拟定端位置,将开关合向待测电池，接通待测回路，保持电阻、不变,接通检流计,保持端位置,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,微调端位置,使检流计指针再一次指零,断开开关、,读取所测电阻丝长度。（五)反复上述两个环节,一共测五次。五、数据表格及数据解决1.数据表格（1）单次测量室温 原则电池电动势万用电表粗测估算 (2）多次测量测量次数1359.3299.3399.33059.3519.3030.0000.0020.022.079.29 2计算不拟定度（1）电势差计使用的电阻丝往复绕在1个接线柱

7、上，考虑其缠绕不均,估计每米误差为,且误差为均匀分布,则(为实际使用长度)。 对拟定长度 对测量长度 （2）原则电池在范畴内的最大误差不超过，即。按正态分布解决，则 （3)合成不拟定度(忽视检流计敏捷度不够引起的误差)(4）测量成果体现式 六、注意事项 1.线路接好后，要仔细检查,确认无误方可接通电源,特别要注意正负极的连接，断开电源时,应先断开校准回路。实验过程中强调保护原则电池和检流计不受损害,原则电池的通电时间不适宜过长,通过原则电池和检流计电流都不适宜过大。因此为避免浮现过大电流，调试时应掌握先粗后细的原则,先粗测再细测。 3.工作电流原则化后来，、不可再变化，否则就必须重新进行校准。

8、由于工作条件的不稳定，工作电流常偏离原则状态,为此每次测一次数据,必须重新进行一次校准，以减小测量误差。 . 学会估计及趋势把握,节省时间,不要盲目寻找。 5. 调节电势差计D端时,D端与电阻丝只作点接触，严禁将D端按下后左右移动，避免刮伤电阻丝。 七、教学后记 1.本实验要测量的数据较多，实验的实际操作比较繁琐，因而学生感到完毕实验有一定难度,因此在授课中强调学生一定要耐心调试。 2.学生对实验原理的具体实行理解不透，因而接线和实际操作中浮现错误,例如补偿电阻的估计与插孔的寻找，因此在解说原理时一定要讲清讲透。3学生实验操作中规范性不够,例如保护电阻的接入，原则电池和待测电池正负极的连接，万用电表的读数,有效数字的对的读取等等。4.实验中要让学生在浮现故障时,学会排除故障,并且可以自己动手解决问题，培养学生的动手能力。5实验报告填写时，要强调测量成果的原则化体现、不拟定度的计算、实验分析以及课后思考题。