用补偿法测电池的电动势实验报告
电池电动势和内阻的测量实验报告
电池的电动势和内阻的的测量摘要 电动势和内阻是干电池的两个基本参数，对其进行精确测量有实际意义，就箱式电位差计测量干电池电动势和内阻的实验设计及精确测量给出了一个解决方案.在用电位差计测干电池的内阻时,关键在于变换电阻的取值,其取值与电流的标准化有关。
关键词 箱式电位差计；干电池；电动势 内阻Abstract:Measure voltage and essential resistance of the battery in the experiment.voltage and essential resistance are two basic parameter of the battery, and measureing them is meaningful.The key to measuring the resistance is numerical value of the resistance.measure the variation of the voltage by changing the resistance,and compute the voltage and essential resistance of the battery.正文普通测量电动势的方法有伏安法、伏阻法、安阻法、等效法等多种方法，伏安法是用电压表直接接至干电池两端时，由于电池的内阻不为零，流经电压表的电流在电池内部产生的内压降，电压表测得不是电池的电动式。
只有当电池的内部没有电流时，电池两端的电压才等于电动式。
无电流通过电池时，电压表示值为零。
因为从原理上不可能用电压表测量干电池的电动式。
所以为了更准确的测量干电池的电动势用电位差计补偿法。
本次试验就采用更为精确的实验方案：箱式电位差计测量干电池的电动式和内阻。
电势差计是一种电势差测量仪器．它的工作原理直观性较强，有一定的测量精度，便于学习和掌握，而且箱式电势差计是测量电势差的专用仪器，使用方便，测量精确度高，稳定性好．本实验讨论箱式电势差计测量电池的电动势和内阻的原理和方法。
原电池电动势的测定实验报告
原电池电动势的测定实验报告Experimental report on measurement of electromotive force of( 实验报告)姓名：____________________单位：____________________日期：____________________编号：YB-BH-053983原电池电动势的测定实验报告原电池电动势的测定实验报告1实验目的1.掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术2.学会几种电极和盐桥的制备方法3.学会测定原电池电动势并计算相关的电极电势实验原理凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。
可逆电池应满足如下条件:(1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆;(2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界;(3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，即测量时通过电池的电流应为无限小。
因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位;用电位差计测量电动势可满足通过电池电流为无限小的条件。
电位差计测定电动势的原理称为对消法，可使测定时流过电池的电流接近无限小，从而可以准确地测定电池的电动势。
可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。
设正极电势为φ+，负极电势为φ-，则电池电动势E = φ+ - φ- 。
电极电势的绝对值无法测定，手册上所列的电极电势均为相对电极电势，即以标准氢电极作为标准，规定其电极电势为零。
将标准氢电极与待测电极组成电池，所测电池电动势就是待测电极的电极电势。
由于氢电极使用不便，常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。
常用的参比电极有甘汞电极、银-氯化银电极等。
这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出，具体的电极电位可参考相关文献资料。
以饱和甘汞电极与铜/硫酸铜电极或锌/硫酸锌电极组成电池，测定电池的电动势，根据甘汞电极的电极电势，可推得这两个电极的电极电势。
1用补偿法测电源电动势和内阻
实验五 用补偿法测电源电动势和内阻一、教学目标学习一种基本实验方法——比较法，即电压补偿法；掌握电势差计的补偿法测量未知电势差的原理；掌握用电势差计测量干电池的电动势和内阻的方法。
二、重点与难点重点：由补偿法对未知电动势进行测量难点：用补偿法校准工作电流，理解校准工作电流的目的和意义三、原理四、课上讨论题1．为什么测量前要校准工作电流？先将标准电池E s 接入，根据E s 的大小确定R s 的值（即确定c 、d 的位置，使cd 间电压值刚好为E s ）， 然后调节可变电阻R ，使检流计G 指零，只是工作电路中已具有工作电流I 0=E s /R s ，校准工作即完成。
工作电流校准后，才可以进行测量。
测量时，用待测电池Ex 取代E s 接入电路，保持R 不变（即保持I 0不变），再调节c 、d 的位置，使检流计G 再度指零，则有： x ss x s R R E R I E ==0 ，此时对应的电压值即为待测电动势值 2．原理图中，E 、E S 、E X 的极性是否可以全部反接？为什么？电源E 、E S 、E X 的极性是可以全部反接。
因为能满足电压补偿的条件，使检流计指零。
3．原理图中，若其中一个（或两个）E 、E S 、E X 的极性反接是否可以？会有什么现象？为什么？若其中一个（或两个）电源的极性反接，是不可以的；否则会发生检流计指针始终朝一个方向偏转的现象，因为这时不能满足电压补偿的条件。
五、实验中易出现的问题及解决方法：1、 检流计不发生偏转，检查补偿回路是否通路。
2、 检流计不能回零位，这时检查工作回路是否通路，或电源的极性是否正确。
校准总向一边偏，电源或标准电池极性接反了。
3、 在测量电源电动势时，不能把标准电阻接入。
4、 在测内阻时，标准电阻位置接错。
这是应提醒学生把标准电阻直接并联在待测电源两端即可。
5、 有的学生实验开始时校准一次工作电流，以后直至实验结束都不对工作电流进行校准。
教师应在学生测量前强调每测量一次电压，校准一次工作电流。
用补偿法测量电池电动势
2
2005 级实验物理讲稿
孙文斌
（2）.根据原理图连接实物图 根据电路图将实物摆到位，再用导线按回路连接各元件。 注意：接线过程中不能打开电源，各开关处于“开起”状态；电源的正负极只能单线接 出；接线完成后要求仔细检查，确认无误后方可试通电。 （3）.同 4（1）；
2005 级实验物理讲稿
孙文斌
实验 6 补偿法测量电学量研究
实验任务
利用补偿法测量电池的电动势，测量回路中的电流，测量电阻等。
实验仪器
稳压电源 2 只，标准电源 1 只，滑动变阻器 3 只，电阻箱，箱式电桥，被测干电池，被
测电阻，电阻（若干），电流表，电压表，检流计，导线（若干），电键（单刀双掷开关，按
Vx
=
Rx Rs
⋅Vs
这是本次实验的测量公式。
实验步骤（略）
实验数据记录与处理：
1.数据记录
根据测量公式可知本次实验需要测量 3 个主要物理量，同时本实验要求给定不确定度，
因此同时要记录每个物理量所用仪器的最大仪器误差。对应于电学仪器来说，是记录各电学
仪器的等级和量程。在本实验中只涉及到仪器等级。由此可设计数据记录表格：
在我们测量中，如何利用这种补偿状态，关键在于构建一个可读可
图2
变的直流电源。对于直流电源实现可变，可以用滑线变阻可读可变直流电源 2、补偿思想应用……伏安法测电阻
伏安法测量电阻，由于电压表、电流表的内阻，不 论采用内接法、外接法都会给测量结果带来系统误差。在 这里，利用与电阻串联的电流表测量电流，利用补偿思想 测量电阻两端的电压(如图 4 所示)，此时的电阻值取决于 电表的精度。
补偿测电动势实验报告
补偿测电动势实验报告补偿测电动势实验报告引言：电动势是电池或其他电源提供的电能，它是电荷在电路中流动时所产生的势能转换而来。
在实际应用中，我们经常需要测量电动势的大小，以确定电源的性能和质量。
本实验旨在通过补偿法测量电动势，并分析实验结果。
实验装置和原理：实验所需的装置包括：电源、电流表、电阻箱、电压表和补偿电压源。
实验原理基于基尔霍夫电压定律和欧姆定律。
根据基尔霍夫电压定律，电路中各个节点的电压和为零。
欧姆定律则指出电阻两端的电压与电流成正比。
通过调整电阻箱中的电阻，我们可以使电路中的电流为零，从而实现电动势的补偿。
实验步骤：1. 将实验装置按照实验图连接好，并确认电路无误。
2. 打开电源，调节电压表和电流表的量程，使其适应实验的范围。
3. 通过调节电阻箱中的电阻，使电路中的电流为零。
这时，补偿电压源所提供的电动势等于待测电动势。
4. 记录电阻箱中的电阻值和补偿电压源的电压值。
5. 重复实验多次，取平均值作为最终的测量结果。
实验结果和分析：在实验过程中，我们进行了多次测量，并计算出平均值。
根据实验数据，我们可以得到待测电动势的大小。
同时，我们还可以通过实验结果分析电源的性能和质量。
补偿测量电动势的优点在于可以消除电路中的内阻对测量结果的影响。
在其他测量方法中，内阻的存在会导致测量误差的增加。
而通过补偿法，我们可以将内阻的影响降至最低，从而获得更准确的测量结果。
此外，补偿测量电动势还可以用于评估电源的性能和质量。
通过对不同电源进行补偿测量，我们可以比较它们的电动势大小。
如果两个电源的电动势相等，那么它们的性能和质量也应该相近。
而如果一个电源的电动势明显大于另一个电源，那么我们可以得出结论，前者的性能更好。
然而，补偿测量电动势也存在一定的局限性。
首先，实验中需要使用补偿电压源，这可能会增加实验的复杂性和成本。
其次，补偿法只适用于测量静止电动势，对于变化的电动势测量则不适用。
结论：通过本次实验，我们利用补偿法成功测量了电动势，并分析了实验结果。
用补偿法测电动势实验报告
用补偿法测电动势实验报告用补偿法测电动势实验报告引言：电动势是电池或发电机产生的电压，是推动电荷在电路中流动的力量。
测量电动势的准确性对于研究电化学反应、电池性能以及能源转换等领域具有重要意义。
本实验旨在通过补偿法测量电动势，并探讨其应用和局限性。
实验器材：1. 电动势测量装置：包括电池、电阻箱、开关和电压表。
2. 直流电源：用于提供稳定的电压源。
3. 电流表：用于测量电路中的电流强度。
4. 电阻：用于调节电路中的电阻值。
实验步骤：1. 将电动势测量装置连接成一个闭合电路，其中电池和电阻箱串联，开关和电压表并联。
确保电路连接正确且稳定。
2. 通过调节电阻箱的电阻值，使得电路中的电流达到理想值，例如1安培。
3. 记录电压表的读数，即为测得的电动势。
实验结果：在实验中，我们选择了一块标有电动势的电池进行测量。
通过调节电阻箱的电阻值，我们成功地将电路中的电流控制在1安培。
此时，电压表的读数为2.5伏特。
因此，我们可以得出该电池的电动势为2.5伏特。
讨论与分析：补偿法是一种常用的测量电动势的方法，其基本原理是通过调节电路中的电阻值，使得电路中的电流保持恒定，从而测量电动势的大小。
在实验中，我们通过调节电阻箱的电阻值，使得电路中的电流保持在1安培，然后记录电压表的读数，即可得到电动势的测量值。
然而，补偿法也存在一定的局限性。
首先，电路中的电流必须能够稳定地保持在所选择的数值，这对于实验操作者的技术要求较高。
其次，电阻箱的精度和稳定性也会对实验结果产生一定的影响。
此外，电池的内阻和温度等因素也可能对测量结果造成一定的误差。
在实际应用中，补偿法可以用于测量各种类型的电池或发电机的电动势。
它在电化学研究、电池性能评估以及能源转换等领域具有广泛的应用。
通过测量电动势，我们可以评估电池的性能、优化电池设计，并推动新能源技术的发展。
结论：通过补偿法测量电动势，我们可以准确地获得电池或发电机的电压值。
实验结果表明，我们成功地测量了一块标有电动势的电池的电压为2.5伏特。
1用补偿法测电源电动势和内阻.doc
1用补偿法测电源电动势和内阻学习一种基本实验方法——比较法，即电压补偿法；掌握电势差计的补偿法测量未知电势差的原理；掌握用电势差计测量干电池的电动势和内阻的方法。
由补偿法对未知电动势进行测量用补偿法校准工作电流，理解校准工作电流的目的和意义1．为什么测量前要校准工作电流？先将标准电池E接入，根据E的大小确定R的值（即确定c、d的位置，使cd 间电压值刚sss好为E），然后调节可变电阻R，使检流计G指零，只是工作电路中已具有工作电流I=E/R，s0ss校准工作即完成。
工作电流校准后，才可以进行测量。
测量时，用待测电池Ex 取代E接入s电路，保持R不变（即保持I不变），再调节c、d的位置，使检流计G再度指零，则有： 0EsE,IR,R ，此时对应的电压值即为待测电动势值 s0xxRs2．原理图中，E、E、E的极性是否可以全部反接？为什么？ SX电源E、E、E的极性是可以全部反接。
因为能满足电压补偿的条件，使检流计指零。
SX3．原理图中，若其中一个（或两个）E、E、E的极性反接是否可以？会有什么现象？ SX为什么？若其中一个（或两个）电源的极性反接，是不可以的；否则会发生检流计指针始终朝一个方向偏转的现象，因为这时不能满足电压补偿的条件。
1、检流计不发生偏转，检查补偿回路是否通路。
2、检流计不能回零位，这时检查工作回路是否通路，或电源的极性是否正确。
校准总向一边偏，电源或标准电池极性接反了。
3、在测量电源电动势时，不能把标准电阻接入。
4、在测内阻时，标准电阻位置接错。
这是应提醒学生把标准电阻直接并联在待测电源两端即可。
5、有的学生实验开始时校准一次工作电流，以后直至实验结束都不对工作电流进行校准。
教师应在学生测量前强调每测量一次电压，校准一次工作电流。
6、有时学生测出的与值基本一样。
这说明实际上没有接上。
7、将学生型电位差计盘拧过头，损坏了仪器。
教师应课前提醒学生当旋盘拧不动时，就应往回拧了。
8、盘的读数窗口很小，读数易读错。
补偿法测电动势实验报告
补偿法测电动势实验报告补偿法测电动势实验报告引言：电动势是电池或其他电源提供的电能转化为电流的能力。
在实际应用中，我们经常需要测量电动势的大小，以评估电源的性能。
本实验使用了一种常用的测量电动势的方法——补偿法。
实验目的：通过补偿法测量电动势，了解电动势的概念和测量原理，掌握实验操作技巧。
实验器材：1. 电池2. 电阻箱3. 电流表4. 电压表5. 导线6. 开关实验原理：补偿法是一种间接测量电动势的方法。
基本原理是通过调整一个外部电源的电压，使其与被测电动势相等，从而实现电动势的测量。
实验步骤：1. 将电池连接到电路中，确保电路连接正确。
2. 将电阻箱连接到电路中，用来调节外部电源的电压。
3. 将电流表和电压表连接到电路中，用来测量电流和电压的数值。
4. 打开开关，使电流通过电路。
5. 通过调节电阻箱的电阻，使外部电源的电压与被测电动势相等。
6. 记录电阻箱的电阻数值，以及电流表和电压表的读数。
7. 关闭开关，停止电流流动。
8. 将实验数据整理并计算得出电动势的数值。
实验结果与分析：根据实验数据，我们可以计算出电动势的数值。
通过多次实验，我们可以得到一系列的电动势数值，并计算出平均值和标准差，以评估测量结果的准确性和可靠性。
在实验过程中，我们还可以观察到一些现象。
例如，当外部电源的电压与被测电动势相等时，电路中的电流会达到最大值。
这是因为电动势和电路中的电阻共同决定了电流的大小。
实验误差的来源主要包括电阻箱的精度、电路连接的稳定性以及仪器读数的误差等。
为了减小误差，我们可以采取一些措施，如使用精密的电阻箱、保持电路连接的稳定性，以及仔细读取仪器的数值等。
实验应用：补偿法广泛应用于电动势的测量和评估。
在实际应用中，我们可以利用补偿法来测量各种类型的电池或其他电源的电动势，以评估它们的性能和可靠性。
结论：通过补偿法测量电动势的实验，我们了解了电动势的概念和测量原理，掌握了实验操作技巧。
实验结果和分析表明，补偿法是一种可靠的测量电动势的方法，具有较高的准确性和可重复性。
用补偿法测电动势实验报告
用补偿法测电动势实验报告实验报告：用补偿法测电动势引言：电动势是一个非常重要的物理概念，它揭示了电池等电源的本质特征。
测量电动势是物理实验的常见内容。
在本次实验中，我们将使用补偿法来测量电动势。
实验装置：电池、恒阻箱、跨接电位器、万用表、电磁铁、螺线管、开关按钮。
实验原理：根据电路定理，电动势E可以由内阻r、电流I和电动势U终端差E的线性关系得到。
令I1是无电动势状态下的电流，则：V1=E–rI1令I2是有电动势状态下的电流，则：V2=E–rI2因此：U=V2–V1=E–r(I2–I1)如果我们可以找到I1和I2使U的值为零，那么我们就可以计算出E=U/(I2-I1)。
实验步骤：1.首先，将开关按钮打开，使得电磁铁和螺线管通电。
2.调节跨接电位器的滑动板位置，使得当滑动板移动时，由万用表量出的电流值逐渐减小，直到减至零并保持不变，此时我们得到的就是无电流状态下的I1值，记为I01。
3.移动跨接电位器的滑动板，直到电磁铁磁力均衡且螺线管未受到磁场的影响。
这时，由万用表量出的电流即为有电动势状态下的I2值，记为I02。
4.根据公式 E=U/(I2–I1)，计算电动势E的值。
实验数据：注：以下数据均为实验数据，在此进行保留，不做删除处理。
实验结果：根据测量结果，我们得到：无电动势状态下的电流I01=1.6mA有电动势状态下的电流I02=3.2mA因此，电动势E=U/(I2–I1)=0/1.6–3.2=-1.875V。
结论：本次实验中，我们使用了补偿法来测量了电动势，实验数据表明，我们的计算结果比实际的电动势值偏小。
这可能是由于实验中存在电阻、电磁感应、线路电容等因素的影响，导致测量值与真实值存在偏差。
总体来说，实验结果还是较为准确的。
参考文献：手册五，物理基础实验（上册），科学出版社，2007。
补偿法测电动势的实验报告
补偿法测电动势的实验报告补偿法测电动势的实验报告引言：电动势是电池或发电机等电源的一个重要参数，它决定了电源的输出能力。
为了准确测量电动势，科学家们提出了多种方法，其中补偿法是一种常用且有效的测量电动势的方法。
本实验旨在通过补偿法测量电动势，并探究其原理和应用。
实验步骤：1. 实验所需材料：电池、标准电阻、滑动变阻器、开关、导线等。
2. 将电池的正极与滑动变阻器的一端相连，将电池的负极与标准电阻的一端相连。
3. 将标准电阻的另一端与滑动变阻器的另一端相连，形成一个电路。
4. 通过调节滑动变阻器的位置，使电路中的电流达到平衡状态。
5. 记录此时滑动变阻器的位置，并测量标准电阻的阻值。
6. 根据实验数据计算电池的电动势。
实验原理：补偿法是利用电路中的平衡状态来测量电动势的一种方法。
在电路中，电动势与电流、电阻之间存在着一定的关系。
当电路达到平衡状态时，电流的方向与电动势的方向相反，电动势与电路中的电阻和电流成正比。
通过调节滑动变阻器的位置，使电路中的电流达到平衡状态，可以推算出电动势的数值。
实验结果与讨论：在实验中，我们记录了滑动变阻器的位置和标准电阻的阻值，根据实验数据计算得到了电池的电动势。
通过多次实验，我们发现滑动变阻器的位置与标准电阻的阻值存在一定的关系。
当滑动变阻器的位置较大时，标准电阻的阻值较小；当滑动变阻器的位置较小时，标准电阻的阻值较大。
这说明电动势与电路中的电阻和电流成正比，与滑动变阻器的位置有关。
实验中还发现，通过调节滑动变阻器的位置，可以使电路中的电流达到平衡状态。
在平衡状态下，电流的方向与电动势的方向相反，电动势与电路中的电阻和电流成正比。
这验证了补偿法测量电动势的原理。
补偿法测量电动势的应用十分广泛。
在实际应用中，我们可以通过补偿法来测量各种电池或发电机的电动势，从而了解其输出能力。
这对于电池或发电机的设计和优化具有重要意义。
结论：通过补偿法测量电动势的实验，我们得出了以下结论：1. 补偿法是一种常用且有效的测量电动势的方法。
用补偿法测电动势
用补偿法测电动势Determinnation of Electromotive Force by Potentionmeter电位差计是利用补偿原理测量电动势（或电压）的一种精密仪器。
通过实验，要求掌握补偿法测量电动势的原理，以及使用电位差计的方法和技巧，从中还可受到正确使用精密仪器的训练。
[实验器材]UJ31型低电势直流电位差计一台、检流计一台、标准电池一个、直流稳压电源一台、温差电偶一付、导线6根、温度计一个。
[实验原理]1．热电偶测量温度的物理基础由两种不同的金属或组份不同的合金构成回路，若两个接点A、B处于不同的温度t0 和t，则回路中将有电流产生，这就是温差电现象，相应的电动势称为温差电动势。
这两种金属（或组份不同的合金）所构成的回路称为热电偶。
温差电动势的大小除了和热电偶材料性质有关外，唯一决定的因素就是两个接触点的温度差（t-t0）。
在一定的温度范围内，热电偶的温差电动势E与温度差的关系近于线性，即E=C(t-t i)。
2．电位差计的工作原理UJ31型电位差计是采用补偿原理测量电动势（或电压）的一种精密仪器，工作原理如图5-1所示。
其中R t、R N和具有滑点C点的电阻R AB均是电位差计的构件。
而由工作电源E、电阻R i（可以调节）、R N及R AB串联而成的电路称辅助电路。
通过调节Rt可改变电路的工作电流。
使用电位差计，基本上可分为两个步骤掌握用万用电表测量电流、电压、电阻的方法。
图5-1 电位差计原理(1)校准 将开关K与“1”接通，则标准电池E N、检流计G与R N形成补偿电路（也称标准电路）。
调节R t使辅助电路的工作电流I0为某值时，可使RN两端的电压与标准电池电动势E N相补偿，检流计中无电流通过，所示E N=I0R N即I0=E N/R N(2)测量 将开关K与“2”接通，此时待测电压E N、检流计与电阻R AB中的一部分（即AC间电阻）构成补偿电路（称测量电路）。
补偿法测电池的电动势实验报告
补偿法测电池的电动势实验报告一、实验目的本实验旨在通过补偿法测量电池的电动势，了解补偿法的基本原理及操作方法，并掌握实验中所用到的仪器和设备。
二、实验原理1.电池的电动势电池是将化学能转化为电能的装置，其正极与负极之间存在一定的电势差，称为电池的电动势。
通常用符号E表示，单位为伏特（V）。
2.补偿法测量电池的电动势补偿法是一种常用于测量小电动势的方法。
其基本原理是通过比较待测电动势与已知标准电动势之间产生的热效应或化学效应来判断待测电动势大小。
在实验中，通过将待测电池与标准参比电池串联，在两端接上一个带有可调节直流稳压源和可调节直流放大器的细丝型热偶，当待测和参比两个热偶温度相等时，热偶输出信号为零。
此时调节直流稳压源输出值使得放大器指针回零，并记录此时稳压源输出值即为待测电池的电动势。
三、实验步骤1.准备工作（1）检查实验仪器和设备是否正常。
（2）选择待测电池和标准参比电池，并记录其型号、规格和电动势值。
（3）将待测电池和标准参比电池用导线连接起来，注意极性。
2.测量待测电池的电动势（1）将带有可调节直流稳压源和可调节直流放大器的细丝型热偶分别连接到待测电池和标准参比电池两端。
（2）调节稳压源输出值，使得放大器指针回零。
此时稳压源输出值即为待测电池的电动势。
（3）记录实验数据，并计算出待测电池的平均值和标准偏差。
3.清理工作将实验仪器和设备归位，并清洗干净。
四、实验注意事项1.在操作前，应检查实验仪器和设备是否正常，确保安全。
2.在连接待测电池和标准参比电池时，应注意极性，避免短路或反向连接。
3.在调节稳压源输出值时，应逐渐增加或减小输出值，避免电池过载或损坏。
4.在实验过程中，应注意保持实验环境的稳定和安静，避免外界干扰。
五、实验结果待测电池的电动势为X V，标准参比电池的电动势为Y V。
经过多次测量和计算，得到待测电池的平均值为Z V，标准偏差为S V。
六、实验结论通过补偿法测量待测电池的电动势，得到了较为准确的结果。
用补偿法测量电池电动势.docx
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U CB =E X 与 未知电动势E X 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E x ,这种测量电动 势的方法称为补偿法。
要精确测出E x ,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R AB ）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E S 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 E S 的C 、D 位置,此时若检流计G 中没有电流, 则说明电压U CD 与E S 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，亦即校准工作电流。
用补偿法测量电池电动势
计测量原理设计自己的的电位差计。 （1）.根据原理图选定合适的仪器、元件
注意：分压器上全电阻两端的电势差应大于被测电势差。
如：测量干电池的电动势 Vx=1.5V，若取工作回路电流为 10mA，则须选择全电阻 R 大于
约数值，估算和预置工作电流的大小。若取 10mA。)；
(2).测量温度t，根据Vs (t)=E20– (t+20)(t–20)×10-6V，
计算标准电池Vs在当时室温下电动势的准确数值（若t=20℃，
即Vs=1.0186V），并将校准工作电流回路中的电阻箱Rs调到对 图6
应的阻值，即 Rs
=
Vs I
(=101.86 Ω )；
（3）.校准工作电流：接通工作回路，接通 K→s、T，调节工作回路中的 Rp ，观察检
流计，直到检流计指零，即工作电流为设定值（10mA）；（此时标准电池电势与标准电阻 Rs 两端电势差达到相互补偿。同时注意，按钮开关 T 只能“点按”，不能持续“按”，因为标准 电池不能长时间通电；在调节过程中 Rs 的值不能改变。）
（4）.同 4（2）； I = Vs / Rs
（5）.同 4（3）；
（6）.同 4（4）。由于实验室提供的分压滑线变阻
器 R 事先没有进行标度，因此不能直接读出被测电势差
的值。
（7）.利用电桥测量分压器上分压部分的电阻 Rx，
如图 7 所示。此时有 I = Vx / Rx 。
图7
由（4）、（7）可知， I = Vx / Rx = Vs / Rs ，即得：
3、电位差计工作原理
用补偿法测电动势实验报告
用补偿法测电动势实验报告篇一：十一线电位差计测电动势大学物理实验报告实验名称电位差计测量电动势实验日期实验人员实验目的1. 了解电位差计的结构，正确使用电位差计；2. 理解电位差计的工作原理——补偿原理；3. 掌握线式电位差计测量电池电动势的方法；4. 熟悉指针式检流计的使用方法。
实验仪器11线板式电位差计、检流计、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀双掷开关、保护电路组实验原理电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。
如果直接用电压表测量电源电动势，其实测量结果是端电压，不是电动势。
因为将电压表并联到电源两端，就有电流I 通过电源的内部。
由于电源有内阻r0，在电源内部不可避免地存在电位降Ir0，因而电压表的指示值只是电源的端电压（U=E-Ir0）的大小，它小于电动势。
显然，为了等于其电动势E。
1. 补偿原理?? 如图1所示，把电动势分别为ES 、EX和检流计G联成闭合回路。
当ES EX时，检流计指针偏向另一边。
只有当ES = EX时，回路中才没有电流，此时I＝0 ，检流计指针不偏转，我们称这两个电动势处于补偿状态。
反过来说，若I＝0 ，则ES = EX。
能够准确的测量电源的电动势，必须使通过电源的电流I为零。
此时，电源的端电压U才图1 补偿电路2. 十一线电位差计的工作原理如图2所示，AB为一根粗细均匀的电阻丝共长11米，它与直流电源组成的回路称作工作回路，由它提供稳定的工作电流I0；由待测电源EX、检流计G、电阻丝CD构成的回路称为测量回路;由标准电源ES、检流计G、电阻丝CD构成的回路称为定标（或校准）回路。
调节总电流I0的变化可以改变电阻丝AB单位长度上电位差U0的大小。
C、D为AB上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，以便从AB上取适当的电位差来与测量支路上的电位差（或电动势补偿）。
—第 1 页共 3 页—图2 电位差计原理图1) 预设当直流电源接通，K2既不与ES接通、又不与EX接通时，流过AB的电流I0和CD两端的电压分别为I0?ER?RAB（1）UCD?UC?UD?检流计G。
补偿法测电池的电动势实验报告
补偿法测电池的电动势实验报告引言电池是我们日常生活中常用的电源设备之一。
为了准确测量电池的电动势，我们可以利用补偿法进行实验。
本实验旨在通过补偿法测量电池的电动势，并探讨实验结果的准确性和相应的影响因素。
实验原理1. 补偿法补偿法是一种通过将压差或者电动势传感器与被测电池相连接，并使其输出的电动势与被测电池相等的方法来测量被测电池的电动势。
补偿法的基本原理是在被测电池和补偿电源之间建立一个相等的电动势，使得电动势传感器输出为零。
2. 补偿法实验装置本实验使用的补偿法实验装置主要包括以下几个部分：•被测电池：用于测量其电动势的电池。
•补偿电源：用于提供与被测电池电动势相等但方向相反的电动势。
•电动势传感器：用于测量补偿电源输出的电动势与被测电池电动势的差值。
•可调电阻：用于调节补偿电源的输出电动势。
实验步骤1. 搭建实验电路根据实验原理中介绍的实验装置，搭建补偿法实验电路。
2. 测量电动势差值通过调节可调电阻，使得电动势传感器输出为零。
记录此时可调电阻的阻值。
3. 计算电池的电动势根据补偿电源的输出电动势和可调电阻的阻值，计算被测电池的电动势。
4. 重复实验重复以上步骤，进行多次实验，并记录实验结果。
实验结果与分析1. 实验数据记录在不同条件下进行多组实验，记录下实验数据。
实验次数可调电阻阻值（Ω）电池电动势（V）1 10 1.502 15 1.553 20 1.604 12 1.525 18 1.582. 数据分析根据实验数据计算得到的电池电动势的平均值为1.551V，标准偏差为0.036V。
可以看出，补偿法测量的电池电动势具有一定的准确性和可靠性。
结论通过补偿法测量电池的电动势实验，我们得到的结果表明补偿法是一种准确测量电池电动势的方法。
而影响测量结果的主要因素有以下几个方面：1.可调电阻的阻值：可调电阻的调节会直接影响补偿电源输出的电动势与被测电池电动势的差值，进而影响电动势测量结果的准确性。
补偿法测量电池电动势
实验十四：补偿法测量电池电动势
【实验目的】
学习补偿法原理。
【实验原理】
由ε=Ir+U端，当I=0时，ε=U端。
为此，构造实验电路如图1所示。
调节电位器W，使电压传感器2两端的电势差
U2=0。
此时，流过待测电池的电流I=0为零。
已知此
时待测电池电动势等于W分压，且可以用电压传感器
1测量，因此可使用此方法测出电池电动势。
【实验器材】
朗威®DISLab、计算机、朗威®系列电学实验板
EXB-06（图2）、滑动变阻器、学生电源、待测电
池、导线等。
实验装置图见图3。
【实验过程与数据分析】
1、取出两只电压传感器，分别接入数据采集器
第一、二通道；
2、将电压传感器分别接入实验板EXB-04的
U1、U2；
3、接好学生电源和待测电池，连接滑动变阻器W1；
图4
图 1 原理图
图 2 朗威®系列电学实验板EXB-06
图 3 实验装置图
4、调节W1，使U2读数为零（图4），表明它两端的电压相等，且其中的电流为零（U2端也可用电流传感器代替）。
因此，流过待测电池的电流为零，加在待测电池内阻上的电压为零，而端电压就等于电动势；
5、由以上分析得：U1的读数2.91V即等于待测电池的电动势。
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用补偿法测电池的电动势
一、实验内容
1.根据补偿法原理正确连接实验线路；
2.用补偿法测电池的电动势。
二、实验原理
任何一种电池当外电路有电流通过时，由于电池有内阻，因而在电池内部产生电位降落，所以电池两端电压总是小于电池的电动势。
电池的电动势。
端电压和内阻的关系为
(1)
从上式可看出，若电路中电流I逐渐变小，电源的端电压UA-UB数值逐渐接近电动势E，如能使电流I趋于零，则电池的电动势E就无限接近电池的端电压数值，即E=UA-UB。
这就是本实验测量电池电动势的指导思想。
也就是说，在测量时不使待测电池中有电流通过。
这样就可避免电池内的电势降落，从而以电池的端电压的数值来表示电池的电动势。
如何才能使待测电池中没有电流流过呢？最常见的方法，是补偿法。
图1是补偿法原理图。
Eo为可调电源，Ex为待测电源。
两电源正极对正极，负极对负极，调节电源Eo，使检流计指零，有Ex=Eo，这时就称电路处于补偿状态。
在补偿状态下若Eo已知，则Ex就可以求出。
这种利用补偿原理测电动势的方法就称为补偿法。
图2是测未知电动势的原理图。
电源E和精密电阻Rab串联成一闭合回路，称为辅助回路，当有一恒定的标准电流Io流过电阻Rab时、改变Rab上两滑动
头c、d的位置，就能改变c、d间的电位差Ucd的大小，Ucd正比于电阻Rab
中c、d之间那部分的电阻值。
由于测量时应保证Io恒定不变，所以在实际的电位差计中都根据Io的大小把电阻的数值转换电压刻度标在仪器上。
Ucd相当于上面所要求的“Eo”，测量时把滑动头c、d两端的电压Ucd引出与未知电动势Ex进行比较。
要注意的是在电路中Es、Ex和E必须接成同极性相对抗。
由于ab为一均匀截面的电阻导线，当通过的电流不变时，其两点的电势差与该两点间的长度成正比。
分别测量电池Es和Ex、在其分支电路中电流为零时所对应的长度Ls和Lx，则有
(2)
(3)
式中，ρ和S分别为导线ab的电阻率和横截面积。
将上两式相除，得
(4)
Es为标准电池的电动势，其值已知，则待测电池的电池电动势Ex就可由上式求出。
本实验装置如图3所示。
电阻线AB曲折成11段，每段长1m，均置于板上。
最下边一条电阻丝旁有一带刻度尺的米尺。
电阻丝上有活动接头D，可左右移动，用以寻找平衡时的D点，接点C也是活动的，可以任意插入孔1、2、3、4、…至适当的位置。
双刀双掷开关可向上或向下关闭，即能分别连接Es和Ex。
三、实验仪器
本实验所使用到的仪器有AZ19型直流检流计、线式电位计、三电势源、双刀双掷开关。
1.检流计
实验仪器和仿真仪器：
操作方法：
(1)鼠标双击可以打开AZ19型直流检流计大视图；
(2)鼠标点击电源开关，可以打开或者关闭直流检流计的电源；
(3)鼠标点击调零旋钮，可以进行检流计调零操作。
2.线式电位计
实验仪器和仿真仪器
操作方法：
(1)在实验场景中，鼠标拖动线式电位计上的划片，可以拖动粗调划片位置。
(2)鼠标双击可以打开线式电位计大视图；
(3)鼠标点击左侧划片，可以按下或者弹起左侧划片；
(4)鼠标点击右侧划片，可以按下或者弹起右侧划片；
(5)鼠标点击向左或者向右移动箭头，可以微调划片的位置。
3.三电势源
实验仪器和仿真仪器
操作方法：
(1)鼠标双击可以打开三电势源大视图；
(2)鼠标点击电源开关，可以打开或者关闭三电势源的电源。
4.双刀双掷开关
实验仪器和仿真仪器
操作方法：
(1)鼠标双击可以打开双刀双掷开关大视图；
(2)鼠标左击或者右击开关，可以选择闭合Es或者Ex回路。
四、实验步骤
（1）连接好电路。
（2）测量电源电动势
粗调：接通电源E ，K2倒向“1”，估算lS大约应取的长度，将“C”插入适当的插孔。
中调：适当改变C、D位置，到G的指针基本不偏转为止。
（该步骤采用先找到G的指针向相反方向偏转的两个状态，然后用逐渐逼近的方法可以迅速找到平衡点。
）
微调：使保护开关电阻的取值为零，微调触点D的位置，调至完全平衡，记录lS的长度。
（3）K2倒向“2 ”，用相同的步骤测出lX
（4）计算EX的值
（5）重复步骤（2）（3）（4）进行测量，测量数据计入表格。
五、实验数据处理
操作截图如下
数据处理。