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1、人学物理实验报告纸姓名学号专业班级指导教师同组人实验日期实验名称实验目的1. 学习用补偿法测量电动势的基本原理。2. 了解电位差计的基本结构、工作原理，并学会其使用方法。 实验原理1. 电位差计测量电池电动势原理用电位差计测量电池电动势的原理是补偿法。如图 3.10-1所示，移动滑线变阻器AB的滑 动端C的位置，可以找到一处使检流计 G中的电流为零。 此时,C、B两点间的电压Ucb=Ex与 未知电动势Ex互相补偿。若滑线变阻器上的电压分布事先加以标定 ，则可求出Ex,这种测量电动势的方法称为补偿法。要精确测出Ex,必须要求分压器（滑线变阻器）上的电压标度稳定而且准确。 为此，实际用的 电位差计
2、会在电源回路中接人一个可变电阻 R,如图3.10-2所示,称为工作电流1调节电阻。E 和R串联后给分压器AB（标准电阻Rab）供电，调节R,使加到分压器AB两端的电压保持不变，从 而保证分压器AB上的电压标度不变。为保证分压器AB上的电压标度不变，通常将一已知电动势为Es的标准电池接在待测电池位 置，如图3.10-2所示,然后将分压器调到标度等于 Es的C、D位置,此时若检流计G中没有电流, 则说明电压Ucd与Es能互相补偿，分压器上的电压标度值未变；若G中有电流，则说明标度值变了， 此时，调节R使G中电流为零。经这样的校准后，电位差计就能按标度值进行测量了。这个过程 称为电位差计的标准化，亦
3、即校准工作电流。1实际上，电位差计可以看成由三个回路组成，如图3.10-2所示:一是工作电流回路，E、R、 Rab组成，在校准工作电流和测量过程中都是通路；二是校准回路，由Es、Rcd、G和S组成,将开关S倒向Ex就形成此回路，在测量过程中此回路不通；三是测量回路,田Rcd、G和S组 成，将S倒向Ex时形成，在校淮工作电流时此回路断开。 校准回路和测量回路也称为补偿回2. 电位差计的应用电泣差计所具有的优点，使得它在髙精度测量电压方而得到广泛的应用(1)测量各种电动勢s特别是微小电动势，例如温基电偶的温差电动势，各种电解叙 电极组嵐的化学电池电动势祀尔元件的霍尔电动势等。(2)测电阻。Rqf供
4、sDLnE图3.10-3电位弟计测 址池电动势和内矶原理因 测电池内阻心 在待测电池E两端连接一个 已知阻值的电阻佻，如图3. 10*3所示。合上开关 S将开关5倒向若流过肌的电流为人 测側 电池的端电压为巴，因为U=E“企、则有宀咼伶Tgo 精确测量电阻*如图310亠4所示，未知电 阻&与标准电阻出申联用电位善计分别测得氏砥4范计乩養计ES3. 10-4梱确测址电阻朋锂图rn电也羞汁久和氏上的电压S和讥”则R卢“m 3. 10-5枚朕电洗农懈理阳2)校來电流表口 3.10-5所示.将蒔校电流表mA与一标准电齟尺审联、当电就表读数为时.用电位蔓计测出出上的电压则流经比的电流为/#=o由于电位龙
5、廿 对电略无分流作用，所以人为实际流过电流表怕电流，1人1 =31!卩为电流表的测M恃校电圧表繼电也輕灯实验仪器-较准电压表原砂囲(4)校迪庖压表n如图去所示，为待校电压表*调节分质输出，同时记录电斥 表和电位差计的连数“和& 则、y au-m曲纽即为电压衣的校陳曲线图3 10-7 学世式电烷盍计内部啦路圈学生式电位差计，BC9a饱和标准电池，ZX21型电阻箱，待测电池。实验内容1. 接线2. 校准工作电流3. 测量电池电动势Ex4. 测量待测电池内阻r 实验数据记录表格表1测量数据Ro土Uro=1OO.O 0.01 Q , Es(20.0 C)=1.01863V ( BC9a 型饱和标准电池) t=CEst=Vi12345678平均Ex/Vu/v数据处理（可续页）实验误差分析实验讨论及总结
