实验2.9

“走进实验室”第四弹！东北大学物理实验2.9 用电位差计测量电池电动势实际体会作者：马超❤℡
总体上来说，这个实验还是很简单的，操作过程也不是很繁琐，就是连两个电路就可以了，然后重复测数据，而且数据也很好测得。

快的话，基本上在一个半小时左右就可以完成了。

下面就说说实验的过程吧。

（1）进入实验室后将自己的包放好，下面就来介绍一下本实验需要的仪器。

直流稳压电源
指针式检流计
单刀双掷开关
标准电池（也有正方形的）此为物理实验书（蓝皮）中86页图2.94中的电源EN
直流复射式检流计
箱式电位差计
滑动变阻器
滑线式电位差计
待测电源此为物理实验书（蓝皮）中86页图2.94中的电源EX和87页中图2.95（a）中的电源E
这就是实验的所有器材，还是比较简单的。

实验开始后老师会首先讲用滑线电位差计测电池的电动势，然后让同学们先做，做完第一个试验后再讲第二个实验，即用箱式电位差计测电源电动势。

下面开始介绍实验
（一）用滑线电位差计测电池的电动势
实验器材包括直流稳压电源，滑线电位差计，滑动变阻器，待测电源，标准电池，单刀双掷开关，指针式检流计。

黑板上会有物理实验书（蓝）86页2.94的电路图，上面有个很重要的数据，就是调节每厘米电位降落U0（即0.002）时，滑线电位差计的长度，黑板上已经给出为509.3cm。

这个数很重要，因为每次在测前都要将电位差计调到这个位置，然后调节滑动变阻器使U0=0.002.
在连接电路前，要先把各个仪器摆好，这样也有助于电路的连接，仪器的摆放为将主回路放在上面。

主回路的连接需要注意的是，直流电源的要连接中间的正极和左侧的负极，而且中间的正极一定要连在滑线电位差计表数字10的那端，负极接在滑动变阻器上，如若连反的话，那么怎么调节滑动变阻器，电位差计也不会有反应的（当时本人就连反了，结果怎么调节滑动变阻器都，检流计都没有反应）。

然后是其他回路的连接了，这里需要注意的是，待测电池的正极为电池正中间的那个接口，此接口接在滑线电位差计标有7的接口上，而标准电池的正极接在标有5的接口上。

测量的过程：
（1）电路接好后，打开电源，将滑线电位差计上的铜片移动到尺上的9.3cm出处（因为前面连有5根电阻丝，所以此时的电阻丝长度为509.3cm）
（2）按住指针式检流计的G，调节滑动变阻器，直到检流计指零（这个检流计不太好使，有时候按下去指针偏转后都不偏回来了）
（3）此时将单刀双掷开关接到另一端，将待测电池接入电路中，然后别动滑动变阻器，而是调节滑线式电位差计，按住检流计的G键，直到指针指零，记录下长度即可。

（4）重复（2）~（3）步测量五次。

（5）实验数据的记录，记录下电位差计上的长度，注意，要将长度加上700cm ，因为前面还连有七根电阻丝，结果精确到小数点后一位，不估读。

下图即为连接好的电路：
第一个实验到此结束。

（二）用箱式电位差计测电池的电动势
实验器材包括，直流稳压电源，箱式电位差计，直流复射式检流计，标准电源，待测电池。

这个实验就比较简单了，电路也非常好连接，没有什么繁琐的地方，唯一要注意的就是直流稳压电源原来接在中间的正极上的线这次要接在右侧的正极上。

然后将接在直流稳压电源正极的导线接在箱式电阻箱标有2.9~3.3V的接口上。

实验流程
（1）将电路连好。

（2）首先将细调节旋钮按下，然后将调至N ，接着调节箱式电位差计，使直流复射式检流计的指针指零。

（这个直流复射式检流计的指针和其他的检流计不一样，它首先是在零左右来回摆动，然后越摆动幅度越小最后指零，而且桌子有一点晃动也会影响指针的指零，所以在做这个实验时一定不要晃动实验台）
（3）然后将调至X1处，再调节箱式电位差计，使直流复射式检流计的指针指零，记录数据，此数据为7位有效数字。

（4）重复步骤（2）~（3），测量5次。

其中ΔU=10^-6V，EN=1.01560V，a=0.01 b=0.5
由于此电路连接简单，所以就不符上电路的连接图了。

至此，实验2.9的全部实验内容就都完毕了。

感谢广大读者的阅读。

走进实验室”第4.5弹！东北大学物理实验2.9 用电位差计测量电池电动势FAQ公开 2 011-11-30 13:27 |(分类:默认分类)
前些阵子做完了电位差计的那个实验，今天就把一些实验中常见的问题列出来供大家参考一下。

首先是老师对实验操作与数据处理的评分标准：
实验操作：
1、连线正确。

0.2
2、正确使用检流计（先5V、再0.1、最后G）。

0.2
3、识别电源量程，标尺读数。

0.2
4、完成校准、测量。

0.2
5、标准电池正确使用。

0.2
6、滑线式5次，箱式5次 0.1
数据处理：
1、表格规范。

0.2
2、计算平均值、不确定度、有效数字正确。

0.4
3、过程代数，结果表示三要素。

0.4
4、仪器灵敏阀、不确定度。

0.2
5、数据可辨认，数据涂改规范。

0.2
6、写出实验结论。

0.3
7、思考题正确。

0.3
大家写实验报告的时候就按这个标准来应该就可以了。

FAQ：
Q1：电路接好以后按下检流计发现指针有偏转，然而无论怎么调节滑动变阻器指针都没有反应，该怎么办呢？
A：调节滑动变阻器对检流计指针无影响，说明电源开关未打开，而即使整个电路中没有电流通过的话检流计也会偏转的，所以会出现上述情况。

Q2：检流计在断路时不指零怎么办？
A：检流计未置零时需要调节，可以让老师帮你调，也可以自己调：
拿个钥匙拧图中指示的位置就可以了。

Q3：在测量电动势的过程中，滑块滑到好几处检流计都指零，该怎么办呢？
A：注意，实验室的检流计有点毛病，接触不太好。

有的时候发现检流计指零时并不是达到补偿法的条件了，而是里面根本就没接上，这个时候检流计也会指零，所以就出现了滑块滑到好几处检流计都指零的情况。

方法就是，在5V和0.1V结束以后，按住G键，然后慢慢移动滑块，这时候检流计的指针会移动，不过其指针有可能在移动后停在当地，也有可能移动后又回到零点，这是要继续移动滑块，只要检流计移动了就可以认为其没有补偿，继续移动。

移动滑块时，如果发现检流计随着滑块的移动指针动的幅度越来越小并且在某一时刻向相反的方向移动，你就可以取刚才移动过程中的那个临界点为待测的数据了。

这一步在整个滑线法测电动势中很重要，否则数据会不准确。

Q4:直流复射式检流计每次都需要调零，然而那个指针老晃动，而且一不注意就调过头了，该怎么办呢？
A：直流复射式检流计调零时一共有两个东西可供使用，一个就是右下方的调零旋钮，另一个在刻度盘上：
当指针已经接近零刻度的时候，按住箭头所指的凸起处轻轻地左右拉动，此时拉动的是刻度盘，将零刻度与指针中点重合即可。

在改变阻值的时候不要一次将阻值改的过大，那样的话检流计会剧烈地摆动，等它平稳下来又要好一阵子，所以调节阻值的时候最好慢慢地调节，一定要有耐心。

我想到的就这么多了，最后祝大家实验顺利！。