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 s

s 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。

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。应让学生事先搞清往哪个方向读数增大，哪个方向读数减小。

六、教学法

1、 本实验的关键在于学生是否正确理解和掌握补偿法原理。了解每一实验步骤的目的。特别是校准和测量这两个步骤。因此，在实验开始前教师就进行必要的辅导和提问，检查学生的预习情况。

2、学生实验过程中，教师要注意及时巡视，以纠正学生的错误操作。

七、指导中要注意的事项

本实验关键在于学生是否正确理解和掌握补偿法原理，了解每一实验步骤的目的，特别是校准和测量这两个步骤，学生实验中要经常巡视，及时纠正学生的错误操作。

八、通过标准

1、通过实验，应该对补偿法原理有比较清楚的了解。

2、掌握标准电池、学生型电位差计的使用方法和注意事项。

3、掌握有效数字的运算规则，注意内阻的有效数字位数足有三位。

4、数据要求范围：

九、课后思考题

1．实验中，发现检流计指针始终朝一个方向偏转的现象，分析其原因。

2．电势差计为什么能测量待测电池的电动势？是否是真正的电动势？