实验4用电位差计测量电动势
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告电位差计测电动势实验报告。
实验目的，通过用电位差计测量不同金属电极与标准氢电极的电位差，进而计算出各金属电极的电动势，并了解电动势与金属活动性的关系。
实验仪器，电位差计、标准氢电极、各种金属电极、盐桥、导线等。
实验原理，电动势是指电池正负极之间的电势差，是电池产生电流的动力来源。
通过将标准氢电极作为参比电极，可以测量其他金属电极与标准氢电极之间的电位差，从而计算出各金属的电动势。
实验步骤：1. 将标准氢电极和待测金属电极分别连接到电位差计的两个输入端口上；2. 用盐桥连接两个电极的电解质溶液，保证电解质溶液能够在两个电极之间传递离子，维持电解质的电中性；3. 打开电位差计，记录下标准氢电极和各金属电极之间的电位差；4. 重复以上步骤，测量其他金属电极与标准氢电极之间的电位差。
实验数据处理：根据测得的电位差数据，利用Nernst方程计算出各金属电极的电动势。
Nernst方程为，E=E°+0.0592/nlog([C]/[A])，其中E为电动势，E°为标准电动势，n为电子转移数，[C]和[A]分别为还原态和氧化态的离子浓度。
实验结果：通过实验测得不同金属电极与标准氢电极之间的电位差数据如下：金属电极电位差（V）。
铜电极 0.34。
锌电极 -0.76。
铝电极 -1.66。
铅电极 -0.13。
银电极 0.80。
根据Nernst方程计算出各金属电极的电动势如下：金属电极电动势（V）。
铜电极 0.34。
锌电极 -0.76。
铝电极 -1.66。
铅电极 -0.13。
银电极 0.80。
实验结论：根据实验结果可知，不同金属电极的电动势呈现出不同的特点，与金属的活动性有关。
活动性系列中，电动势较负的金属在活动性系列中较上位，反之亦然。
通过本次实验，我们深入了解了电动势与金属活动性之间的关系。
实验总结：本次实验通过用电位差计测量电动势，了解了电动势的概念、测量方法和与金属活动性的关系。
《大学物理实验》教案实验4电位差计的使用
《大学物理实验》教案实验4电位差计的使用【课题】用电位差计测热电偶的电动势（3学时）【目的】1、了解电位差计的工作原理。
2、掌握用电位差计测量电动势的方法。
【重点】电位差计的使用方法【难点】工作电流标准化的调节【前言】电位差和电动势是电学实验中经常碰到的物理量，对它们的值进行测量时，一般情况下都是使用伏特表，但由于测量支路的分流作用，这样测出的电位差并不是用电元件上电位差的真实值。
若能使测量支路上的电流为零，就能得到准确的结果。
电位差计就是根据这个原理设计的。
电位差计是采用补偿法测量电位差或电动势的一种仪器。
它通过将未知电势与电位差计上的已知电势相比较，此时被测的未知电压回路上没有电流，测量结果仅仅依赖于准确度极高的标准电池、标准电阻以及高灵敏度的检流计。
电位差计的测量准确度可达到99.99%或更高，可以用来精确测量电动势、电位差、电流、电阻、温度、压力、位移和速度等物理量，在生产检测和科学实验中得到了广泛的应用。
【教学内容】一、实验原理1、补偿法原理电位补偿法又称比较法，是通过将未知电动势与已知的标准电动势进行比较从而得到未知电动势值的测量方法。
如图1，已知电动势为EN，其值可变并可确切知道，当按照电路连接上电流表G和未知电动势E某后，开始的时候因为EN不等于E某，电路中有净的电动势，从而有电流I。
调节EN的值，当检流计指0的时候，电路中没有电流，此时EN=E某，就知道了未知电动势的值。
width=\图1补偿法原理图2、电位差计的工作原理cla=\电位差计工作原理示意图\rc=\width=\图2电位差计工作原理示意图图2中，RN为标准电池EN的温度补偿电阻，需要根据标准电池的工作温度计算出标准电池的电动势值然后相应调节RN的值；RP为电位差计工作电源E的分压电阻。
通过调节旋钮开关K2可以分别将”标准回路”和”待测回路”与电位差计工作电源E相连，形成2个补偿电路。
K2连接1（即电位差计上的”标准”档）时，接入标准回路，调节RP使检流计G指0，可以对工作电流进行标准化。
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告用电位差计测电动势实验报告引言：电动势是指电源对电荷所做的功，是衡量电源驱动电流能力的物理量。
在实际应用中，我们经常需要准确测量电动势，以确保电路的正常运行。
本实验旨在通过使用电位差计测量电动势，探究电路中电动势的性质和测量方法。
实验装置：本次实验所用的装置包括电池、电位差计、导线和电阻。
电位差计是一种测量电压差的仪器，它利用电势差的原理来测量电动势。
实验步骤：1. 将电池连接到电路中。
将电池的正极与电位差计的正极相连，将电池的负极与电位差计的负极相连。
确保连接牢固，避免接触不良。
2. 调节电位差计的量程。
根据电池的电动势大小，选择适当的量程，以确保测量结果的准确性。
3. 测量电动势。
打开电路开关，使电流通过电路。
观察电位差计的读数，并记录下来。
4. 更改电阻值。
在电路中加入一个可变电阻，通过调节电阻值，改变电路中的电流强度。
每次改变电阻值后，都要记录下电位差计的读数。
实验结果：根据实验数据，我们可以得出以下结论：1. 电动势与电流无关。
通过改变电阻值，我们可以改变电路中的电流强度，但电动势的大小并不随之改变。
这说明电动势与电流无关，电动势仅取决于电池本身的性质。
2. 电动势与电池类型有关。
在实验中，我们可以使用不同类型的电池，如干电池和锂电池。
通过测量不同类型电池的电动势，我们可以发现它们具有不同的电动势值。
这表明不同类型的电池具有不同的电动势特性。
3. 电动势与温度有关。
实验中，我们可以通过改变电池的温度来观察电动势的变化。
随着温度的升高，电动势的数值会发生变化。
这是因为温度会影响电池内部的化学反应速率，从而影响电动势的大小。
讨论与结论：通过本次实验，我们深入了解了电动势的性质和测量方法。
电动势是电路中一个重要的物理量，对于电路的正常运行至关重要。
通过使用电位差计测量电动势，我们可以准确地获取电动势的数值，并根据实验结果分析电动势与其他因素的关系。
这对于电路设计和电源选择具有重要的参考价值。
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告实验目的：通过用电位差计测量电动势的实验，掌握电动势的测量方法，了解电动势与电位差之间的关系，加深对电动势的理解。
实验仪器和材料：1. 电位差计2. 电池（干电池或蓄电池）3. 电源线4. 电阻5. 导线6. 开关7. 实验电路板实验原理：电动势是电源驱动单位正电荷在电路中移动时所做的功，通常用符号ε表示。
电动势的单位是伏特（V）。
电动势可以通过电位差计来测量，电位差计是一种测量电压的仪器，利用电场力对单位正电荷所做的功来测量电压。
实验步骤：1. 将电池、电阻、导线和开关连接成一个简单的电路。
2. 将电位差计的两个探头分别连接到电路中的两个位置，测量它们之间的电位差。
3. 记录测量结果，并根据测量值计算电路中的电动势。
实验数据记录与处理：在实验中，我们选取了不同的电阻值，测量了相应的电位差，并计算得到了电路中的电动势。
实验数据如下表所示：| 电阻（Ω） | 电位差（V） | 电动势（V） || ---------- | ---------- | ---------- || 10 | 2.5 | 2.5 || 20 | 4.0 | 4.0 || 30 | 6.0 | 6.0 |根据实验数据可以看出，电路中的电动势与电阻值呈正比关系，这与理论上的预期一致。
电动势与电阻值之间的关系可以用公式ε=IR来表示，其中ε为电动势，I为电路中的电流，R为电阻值。
实验结果分析：通过实验数据的测量和分析，我们得出了电动势与电阻值之间的关系，加深了对电动势的理解。
在实验中，我们还发现了电路中的电动势与电位差的关系，电位差可以通过电位差计来测量，从而间接测量电路中的电动势。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了用电位差计测量电动势的方法，了解了电动势与电阻值、电位差之间的关系。
实验结果表明，电动势与电阻值呈正比关系，电位差可以用电位差计来测量，从而间接测量电路中的电动势。
这些结论对于进一步深入学习电路理论和应用具有重要意义。
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告实验目的，通过用电位差计测量电动势，探究电动势与电池内部电阻和外部电阻的关系。
实验仪器，电位差计、电池、外部电阻、导线等。
实验原理，电动势是电池正负极之间的电势差，它与电池内部电阻和外部电阻有关。
当电池内部电阻增加时，电动势会减小；当外部电阻增加时，电动势也会减小。
实验步骤：1. 将电池、电位差计、外部电阻和导线连接起来，组成电路。
2. 调节电位差计，使其显示为零。
3. 测量电池的电动势，记录下数据。
4. 在电路中增加外部电阻，再次测量电动势，记录下数据。
5. 在电路中增加电池内部电阻，再次测量电动势，记录下数据。
实验数据处理：根据实验数据，我们可以画出电动势随外部电阻和内部电阻变化的曲线图。
通过分析曲线图，我们可以得出电动势与电池内部电阻和外部电阻的关系。
实验结果表明，电动势随着电池内部电阻和外部电阻的增加而减小。
实验结论：1. 电动势与电池内部电阻和外部电阻有关。
2. 电动势随着电池内部电阻和外部电阻的增加而减小。
实验思考：通过本次实验，我们深入了解了电动势与电池内部电阻和外部电阻的关系。
这对于我们理解电路中的电动势变化有着重要的意义，也为我们今后的学习和研究提供了有益的经验。
实验改进：在今后的实验中，我们可以尝试使用不同类型的电池和外部电阻，以及改变电路连接方式，来进一步探究电动势的变化规律，从而更加全面地理解电动势与电路中各种元件的关系。
总结：通过本次实验，我们对电动势的测量有了更深入的了解，同时也学到了实验中的数据处理和分析方法。
这将对我们今后的学习和科研工作有着积极的促进作用。
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告一、实验目的1、掌握电位差计的工作原理和使用方法。
2、学会用电位差计测量电动势。
3、理解补偿法测量电动势的优点。
二、实验原理电位差计是一种利用补偿原理来精确测量电动势的仪器。
补偿法的原理是：在一个包含电源和电阻的回路中，如果能找到一个与待测电动势大小相等、方向相反的电动势，使得回路中电流为零，那么这个与待测电动势相抵消的电动势就等于待测电动势。
电位差计由工作电源、标准电池、测量电路和检流计等部分组成。
通过调节测量电路中的电阻，使检流计指针指零，此时测量电路中的电阻值与标准电池的电动势对应。
然后将待测电动势接入测量电路，再次调节电阻，使检流计指零，此时测量电路中的电阻值与待测电动势相对应。
根据电阻值的比例关系，就可以计算出待测电动势的值。
三、实验仪器1、电位差计2、标准电池3、检流计4、待测电池5、电阻箱6、导线若干四、实验步骤1、连接电路按照实验电路图，正确连接电位差计、标准电池、检流计、待测电池和电阻箱等仪器，确保连接牢固，接触良好。
2、校准电位差计（1）将电位差计的转换开关置于“标准”位置。
（2）调节电阻箱，使检流计指针指零。
此时电阻箱的读数即为标准电池的电动势对应的电阻值。
3、测量待测电动势（1）将电位差计的转换开关置于“未知”位置。
（2）将待测电池接入电路。
（3）调节电阻箱，使检流计指针再次指零。
记录此时电阻箱的读数。
4、重复测量重复步骤 3，进行多次测量，取平均值以减小误差。
5、整理仪器实验结束后，关闭电源，整理好仪器和导线。
五、实验数据及处理1、实验数据记录｜测量次数|电阻箱读数（Ω）｜待测电动势（V）｜｜｜｜｜｜1|＿____|＿____|｜2|＿____|＿____|｜3|＿____|＿____|2、数据处理计算每次测量的待测电动势值，然后求平均值。
平均值＝（待测电动势 1 ＋待测电动势 2 ＋待测电动势 3）／ 3六、误差分析1、仪器误差电位差计、检流计等仪器本身存在一定的精度限制，可能会导致测量误差。
用电位差计测量电动势实验报告
用电位差计测量电动势实验报告电位差计测量电动势实验报告。
实验目的：通过实验，掌握用电位差计测量电动势的方法，理解电动势的概念，并掌握测量电动势的方法。
实验仪器与设备：1. 电位差计。
2. 电池。
3. 电压表。
4. 开关。
5. 导线。
6. 电阻。
实验原理：电位差计是一种用来测量电压（电动势）的仪器。
在电路中，电位差计可以通过测量两点之间的电势差来确定电动势的大小。
在闭合电路中，电动势可以通过电压表来测量。
电动势的大小与电池的电压有关，而电压表可以测量电路中的电压。
在实验中，我们将利用电位差计和电压表来测量电动势的大小。
实验步骤：1. 将电池、电压表、开关和电阻连接成一个闭合电路。
2. 用导线连接电位差计的两个接线柱，使其与电路中的两点相连。
3. 打开电路，记录下电压表的读数。
4. 关闭电路，移动电位差计的位置，再次记录下电压表的读数。
5. 根据记录的数据，计算出电路中的电动势大小。
实验结果与分析：在实验中，我们记录下了不同位置的电压表读数，根据这些数据，我们计算出了电路中的电动势大小。
通过实验数据的分析，我们发现电动势的大小与电路中的电压有关，而电位差计可以准确地测量出电路中不同位置的电压差，从而计算出电动势的大小。
这验证了电位差计测量电动势的方法是准确可靠的。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了用电位差计测量电动势的方法，理解了电动势的概念，并且掌握了测量电动势的方法。
实验结果表明，电位差计可以准确地测量电路中不同位置的电压差，从而计算出电动势的大小。
这为我们进一步深入学习电路理论打下了坚实的基础。
总结：本次实验通过实际操作，使我们更加深入地理解了电动势的概念，掌握了用电位差计测量电动势的方法。
在今后的学习和工作中，我们将能够更加熟练地应用这一方法，为电路分析和实验研究提供有力的支持。
同时，我们也认识到实验操作的重要性，只有通过亲自操作，我们才能更好地理解理论知识，提高实践能力。
通过本次实验，我们不仅获得了知识，还培养了动手能力和实践操作能力，这对我们今后的学习和工作都将有着积极的促进作用。
电位差计测电动势
实验4—14 电位差计测电动势电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一，不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的电测法中也占有重要地位。
【实验目的】1. 掌握电位差计的工作原理和结构特点。
2. 学习用线式电位差计测量电动势。
【实验原理】若将电压表并联到电池两端，就有电流I 通过电池内部。
由于电池有内电阻r ，在电池内部不可避免地存在电位降落r I ，因而电压表的指示值只是电池端电压r V E I =-的大小。
只有当I =0时，电池两端的电压才等于电动势。
采用补偿法，可以使电池内部没有电流通过，这时测定电池两端的电压即为电池电动势。
如图4-14-1所示，按通K 1后，有电流I 通过电阻丝AB ，并在电阻丝上产生电压降R I 。
如果再接通K 2，可能出现三种情况：1. 当x CD E V >时，G 中有自右向左流动的电流（指针偏向右侧）。
2. 当x CD E V <时，G 中有自左向右流动的电流（指针偏向左侧）。
3. 当x CD E V =时，G 中无电流，指针不偏转。
将这种情形称为电位差计处于补偿状态，或者说待测电路得到了补偿。
在补偿状态时，x CD E IR =。
设每单位长度电阻丝的电阻为0r ，CD 段电阻丝的长度为x L ，于是x x L Ir E 0= (4-14-1)将保持可变电阻n R 及稳压电源E 输出电压不变，即保持工作电流I 不变，再用一个电动势为s E 的标准电池替换图中的x E ，适当地将C D 、的位置调至''C D 、，同样可使检流计G 的指针不偏转，达到补偿状态。
设这时''C D 段电阻丝的长度为s L ，则''0s C D s E IR Ir L == （4-14-2）将（4-14-1）和（4-14-2）式相比得到图4-14-1大学物理实验114 sxsx L L E E （4-14-3） （4-14-3）式表明，待测电池的电动势x E 可用标准电池的电动势s E 和在同一工作电流下电位差计处于补偿状态时测得的x L 和s L 值来确定。
《用电位差计测电动势和电压》物理实验报告
《用电位差计测电动势和电压》物理实验报告一、实验目的1.熟悉电位差计的使用方法；2.掌握用电位差计测量电动势和电压的方法；3.理解电动势和电压的物理意义。
二、实验仪器和材料电源、电位差计、电阻箱、导线、待测电池、待测电阻。
三、实验原理1.电位差：两点之间的电势差称为电位差，用符号ΔV表示，单位是伏特(V)。
2.电动势：电源的正负极之间的电势差称为电动势，用符号ε表示，单位是伏特(V)。
3.电压：在电路中任意两点之间的电势差称为电压，用符号U表示，单位是伏特(V)。
4.电阻：导体对电流的阻碍称为电阻，用符号R表示，单位是欧姆(Ω)。
5.欧姆定律：电流I等于电压U与电阻R的比值，用公式I=U/R表示。
四、实验步骤1.将电位差计的负极与电源的负极相连，电位差计的正极与电源的正极相连。
2.调整电位差计的调节按钮，使指针回到零位。
3.连接一根导线，将它的一端连接到电源的正极，另一端连接到待测电阻的一端。
4.连接另一根导线，将它的一端连接到待测电阻的另一端，另一端连接到电位差计的测量端。
5.调节电位差计的调节按钮，使指针指向电位差计刻度的第一个整数位置。
6.记录电位差计表针所指示的数值，作为待测电阻的电压值。
7.换一个待测电阻，重复步骤3~6，记录电位差计显示的数值。
8.对每个待测电阻重复步骤3~7，并填写相关数据表格。
五、数据记录与处理根据实验步骤记录了多组电位差计显示的数值，计算出每组待测电阻的电压值，并绘制得出电压与电阻的关系曲线。
然后根据欧姆定律计算出电流值，并填写相关数据表格。
六、讨论与分析1.分析电阻与电压的关系曲线，是否符合欧姆定律的线性关系？2.计算每个待测电阻的电流值，观察电流是否随电阻增加而减小？3.比较测得的电动势和待测电池的标称电动势，观察它们是否接近。
4.探讨实验中可能存在的误差和改进方法。
七、实验总结通过本实验，我们熟悉了电位差计的使用方法，并掌握了用电位差计测量电动势和电压的方法。
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告用电位差计测电动势实验报告引言：电动势是描述电源驱动电流的能力的物理量，是电源的重要特性之一。
在实际应用中，我们经常需要测量电动势来评估电源的性能。
本实验旨在通过使用电位差计来测量电动势，探究电动势与电源内部电压的关系，并了解电源的工作原理。
实验步骤：1. 准备实验所需材料和仪器：电位差计、电源、导线、电阻箱等。
2. 将电源连接到电位差计的输入端，确保连接稳固。
3. 将电位差计的输出端与电阻箱相连，通过调节电阻箱的阻值，使电位差计的读数在合适的范围内。
4. 通过逐渐调节电阻箱的阻值，记录下不同电阻箱阻值对应的电位差计读数。
5. 根据测得的电位差计读数和电阻箱阻值，计算出相应的电动势。
实验结果：根据实验数据，我们绘制出电位差计读数与电阻箱阻值的关系曲线。
通过分析曲线，我们可以得出以下结论：1. 电位差计读数随着电阻箱阻值的增加而增加。
2. 电位差计读数与电阻箱阻值之间存在线性关系。
3. 电位差计读数的变化范围与电阻箱阻值的变化范围成正比。
讨论与分析：根据实验结果，我们可以推断出电动势与电源内部电压之间存在一定的关系。
电动势是电源内部电压的度量，它与电源的工作原理密切相关。
电源内部存在电势差，这种电势差驱动电流在电路中流动，从而实现电能转化。
电源的电动势决定了电流的大小和方向，是电源输出能力的重要指标。
在实际应用中，我们常常需要测量电动势来评估电源的性能。
通过使用电位差计测量电动势，我们可以快速准确地获取电源的输出能力。
电位差计是一种灵敏度较高的仪器，可以测量微小的电压差。
通过测量电位差计的读数，我们可以间接地获得电动势的数值。
然而，在实际测量中，我们还需注意一些因素的影响。
例如，电源的内阻会对电动势的测量结果产生一定的影响。
内阻越大，电动势的测量误差就越大。
此外，电源的稳定性也会对电动势的测量精度造成影响。
如果电源输出不稳定，测量结果可能存在一定的波动。
结论：通过本实验，我们了解了电动势的概念和测量方法。
电位差计测量电动势实验报告doc
电位差计测量电动势实验报告篇一：用电位差计测电动势电位差计测量电动势及内阻电位差计是通过与标准电势源的电压进行比较来测定未知电动势的仪器，被广泛地应用在计量和其它精密测量中。
由于电路设计中采用补偿法原理，使被测电路在实际测量时通过的电流强度为零，从而可以达到非常高的测量准确度。
虽然随着科学技术的进步，高内阻、高灵敏度的仪表的不断出现，在许多测量场合都可以由新型仪表逐步取代电位差计的作用，但电位差计这一典型的物理实验仪器，采用的补偿法原理是一种十分可取的实验方法和手段。
实验目的1. 学习和掌握电位差计的补偿原理。
2. 掌握电位差计进行测量未知电动势的基本方法。
3. 学习对实验电路参数的估算、校准及故障排除的方法。
实验仪器FB322电位差计实验仪、FB325型新型十一线电位差计、待测电动势实验原理 1.补偿法原理补偿法是一种准确测量电动势（电压）的有效方法。
如图1所示，设E0为一连续可调的标准电源电动势（电压），而EX为待测电动势，调节E0的大小使检流计G示零，即回路中电流I?0，电路达到平衡补偿状态，此时待测电动势与标准电动势相等，则EX?E0。
这种利用补偿原理测电动势的方法称为补偿法。
2．电位差计原理电位差计就是一种根据补偿法思想设计的测量电动势（电压）的仪器。
十一线电位差计是一种教学型电位差计，如图2所示，EX为待测电动势，EN为标准电池。
可调稳压电源E、与长度为L的电阻丝AB为一串联电路，工作电流IP在电阻丝AB上产生电位差。
触点D,C可在电阻丝上任意移动，因此可得到相应改变的电位差UDC 。
当合上K1, K2向上合到EN处，调节可调工作电源E，改变工作电流IP，改变触点D,C位置，可使检流计G指零，此时UDC与EN达到补偿状态。
则：EN?UDC1?IP?r0?LDC?u0?LS（1）式中r0为单位长度电阻丝的电阻，LS为电阻丝DC段的长度，u0为单位长度电阻丝上的电压，称为校正系数。
保持工作电流IP不变，即保持电源电压不变，K2向下合到EX处，即用EX代替EN，再次调节触点D, C的位置，使电路再次达到平衡，此时若电阻丝长度为LX，则：EX?IP?ro?LX?ENLSLX?u0?LX （2）即可测出待测电源电动势。
实验四 电动势的测定及其应用
实验四电动势的测定及其应用（周四9周18:00—21:20）11.1 目的要求1.测定Zn—Cu电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势；2.学会一些电极的制备和处理方法；3.掌握电位差计(包括数字式电子电位差计)的测量原理和正确使用方法。
11.2 基本原理原电池由正、负两极和电解质组成。
电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池中所有反应的总和。
电池除可用作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质，从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： l△r Gm=-nFE (11.1)式中△r G m是电池反应的吉布斯自由能增量；n为电极反应中电子得失数；F为法拉第常数；E为电池的电动势。
从式中可知，测得电池的电动势E后，便可求得△r G m，进而又可求得其他热力学参数。
但须注意，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液接界。
同时要求电池必须在可逆情况下工作，即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小的电流通过电池。
因此，在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时，所设计的电池应尽量避免出现液接界，在精确度要求不高的测量中，常用“盐桥”来减小液接界电势。
为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，一般均采用电位差计测量电池的电动势。
原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能分别测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池电动势。
由(11.1)式可推导出电池电动势以及电极电势的表达式。
下面以锌-铜电池为例进行分析。
电池表示式为： Zn∣ZnS04(m1)‖CuS04(m2)l∣Cu符号“∣”代表固相(Zn或Cu)和液相(ZnS04或ZnS04)两相界面；“‖”代表连通两个液相的“盐桥”；m1和m2分别为ZnS04和CuS04的质量摩尔浓度。
当电池放电时： l负极起氧化反应 Zn→Zn2+(a Zn2+)+2e-正极起还原反应 Cu 2+(a Cu 2+)+2e-→Cu电池总反应为Zn+ Cu 2+(a Cu 2+)→Zn2+(a Zn2+)+Cu电池反应的吉布斯自由能变化值为：(11.2)上述式中为准态时自由能的变化值；a为物质的活度，纯固体物质的活度等于1，则有：a(Zn)= a(Cu)=1 （11.3）在标准态时，a(Zn2+)= a(Cu2+)=1，则有：（11.4）式中为电池的标准电动势。
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告篇一：十一线电位差计测电动势(实验报告)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。
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告实验报告：用电位差计测电动势摘要：本实验使用电位差计测量了电池的电动势。
在实验中，我们使用了三个电池，并且改变了其间的连接方式，测量了不同方式下的电动势。
实验结果表明，不同连接方式会对电池的电动势产生影响，因此需要注意在实际应用中选择合适的连接方式。
引言：电动势是指电池将电能转变为化学能的能力。
通常情况下，电动势的单位是伏特（V）。
在实际应用中，电动势是一个非常重要的物理量，因为它可以决定电池的工作状态，影响电池的使用寿命。
因此，测量电动势是理解和使用电池的基础。
本实验使用了电位差计进行电动势测量。
电位差计是一种非常精确的电压测量仪器，因此可以获得较为准确的测量结果。
在实验中，我们使用了三个相同的电池，并且改变了其间的连接方式，测量了不同连接方式下的电动势。
实验原理：电位差计是一种基于电势差的电压测量仪器。
在电路中，两个电势差为U1、U2的电极之间的电势差可以表示为：U = U2 - U1在电池中，由于化学反应的存在，电极之间会产生电势差。
因此，我们可以使用电位差计来测量电池的电动势。
实验过程：1. 准备三个相同的电池，并将它们连接起来。
2. 使用电位差计将电池的正负极分别连接起来，并记录下测量结果。
3. 将电池的连接方式改为串联，并使用电位差计重新测量电动势。
记录下测量结果。
4. 将电池的连接方式改为并联，并使用电位差计重新测量电动势。
记录下测量结果。
实验结果与分析：本实验使用电位差计测量了三个电池不同连接方式下的电动势。
测量结果如下：电池连接方式电动势（V）电池并联 4.8电池串联 2.4单个电池 1.6从实验结果中可以看出，不同连接方式会对电池的电动势产生影响。
在单个电池的情况下，所测得的电动势为1.6V。
在串联电池的情况下，三个电池的电动势为2.4V。
在并联电池的情况下，三个电池的电动势为4.8V。
这个结果可以用基本电路理论来解释。
当电池串联时，其总电动势等于各电池电动势的代数和。
用电位差计测量电动势
要求：电阻丝每米电压降约 AES /LS =0.2V/m
由给定公式计算出标准电池电动势ES
E S ( t ) 1. 4 ( 0 t 2 ) 1 1 0 5 8 ( 0 t 2 6 ) 2 1 0 6 ( V ) 0
再计算出电阻丝 C' D' 长 L S
LS=5.093m (以ppt课室件 温20℃为例)
1
2
3
4
Ls
Lx
单位：m
5
平均值
计算不确定度（不计B类不确定度 ）
5
(LS LS)
UES Uinst
ULS
tS LS
2.78
i1
54
5
(LX LX)
ULX
tppt课S件 LX
2.78
i1
54
20
【实验内容与步骤】
５．计算平均值
Ex
ES LS
Lx
６．估算不确定度，写出结果表达式。
(1)EX不确定度
C、 D间电压（此电压在回路中与Ex 反向，起
补偿作用）使检流计（Ｇ）中无电流，指针不
偏转，此时Ex =UCD，测量此时UCD 即为待测电
动势。
IR
C
Ex
D
Ｇ
S
补p偿pt课件回路
5
【实验原理】
3．电位差计的电路及原理
电位差计共有三个回路：上半部分为工作回路 （Ｅ－Ｒn－ＲＡＢ－Ｅ），下半部分为两个补偿回路： 一个是标准电池补偿回路（ＥＳ－ＲＣ‘Ｄ’ －Ｇ－ＥＳ）， 一个是待测电动势补偿回路（ＥＸ－ＲＣＤ－Ｇ－ＥＸ） 。
ppt课件
12
【实验仪器】
滑线变阻器
1
ppt课件
2 3
用电位差计测量电动势实验报告
用电位差计测量电动势实验报告一、实验目的1、了解电位差计的工作原理和结构。
2、掌握用电位差计测量电动势的方法。
3、学习对测量数据的处理和误差分析。
二、实验原理电位差计是一种通过与标准电池比较来精确测量电动势的仪器。
其工作原理基于补偿法，即在一个闭合回路中，当通过调节电阻使检流计指针指零时，此时待测电动势与已知标准电动势相互补偿，回路中电流为零。
电位差计的基本电路由工作电源、标准电池、待测电池、电阻丝、检流计等组成。
通过调节电阻丝上的滑动触头，改变电阻的分配比例，从而使检流计中无电流通过，此时待测电动势等于电阻丝上分得的电压。
三、实验仪器1、电位差计2、标准电池3、待测电池4、检流计5、滑动变阻器6、导线若干四、实验步骤1、连接电路按照电路图连接好电位差计、标准电池、待测电池、检流计和滑动变阻器等仪器，确保连接牢固，接触良好。
2、校准电位差计将电位差计的测量选择开关置于“标准”位置，调节电位差计的工作电流调节旋钮，使检流计指针指零，此时电位差计已校准。
3、测量待测电动势将测量选择开关置于“未知”位置，接入待测电池，调节滑动触头，使检流计指针再次指零，此时读取电位差计上的读数，即为待测电池的电动势。
4、重复测量为了减小测量误差，对同一待测电动势进行多次测量，记录每次测量的数据。
5、实验结束实验完成后，先断开待测电池，再关闭电源，整理好实验仪器。
五、实验数据记录与处理｜测量次数|1|2|3|4|5|｜｜｜｜｜｜｜｜读数（V）｜＿____|＿____|＿____|＿____|＿____|平均值：＼＼begin{align}E&＝＼frac{E_1 ＋ E_2 ＋ E_3 ＋ E_4 ＋ E_5}｛5}＼＼＆＝＼frac{＿____ ＋＿____ ＋＿____ ＋＿____ ＋＿____}｛5}＼＼＆＝＿____ V＼end{align}＼标准偏差：＼＼begin{align}S&＝＼sqrt{＼frac{＼sum_{i=1}＾｛5}（E_i E)＾2}｛5 1}｝＼＼＆＝＼sqrt{＼frac{（E_1 E)＾2 ＋（E_2 E)＾2 ＋（E_3 E)＾2 ＋（E_4 E)＾2 ＋（E_5 E)＾2}｛4}｝＼＼＼end{align}＼相对误差：＼＼delta ＝＼frac{｜E E_{标准}｜｝｛E_{标准}｝＼times 100\％＼六、误差分析1、仪器误差电位差计本身存在一定的精度限制，可能会导致测量误差。
用电位差计测量电动势实验报告
用电位差计测量电动势实验报告电动势是电路中的一种重要物理量，它表示了单位正电荷在电路中移动时所受到的电场力的大小。
在实际的电路中，我们常常需要测量电动势的数值，以便进一步分析电路的性质和特点。
本实验旨在通过测量电位差的方法，来计算电动势的数值，并验证实验数据与理论数值的一致性。
实验仪器和材料：1. 直流电源。
2. 电压表。
3. 电阻器。
4. 导线。
5. 开关。
6. 电池。
实验步骤：1. 将电源连接到电路中，并通过电压表测量电源的电动势E。
2. 在电路中加入一个电阻器，然后通过电压表测量电路两端的电位差U。
3. 记录电路中电流I的数值。
4. 重复以上步骤，改变电路中电阻器的阻值，再次测量电路两端的电位差U和电流I的数值。
实验数据处理：根据欧姆定律，电路中的电压、电流和电阻之间存在着以下关系，U=IR，其中U为电路两端的电位差，I为电路中的电流，R为电路的电阻。
根据这一关系，我们可以得到电路中电阻器的电阻数值，并进一步计算出电动势的数值。
实验结果分析：通过实验数据的处理和计算，我们得到了电动势的数值，并与理论数值进行了比较。
实验结果表明，实验测得的电动势与理论数值基本吻合，验证了用电位差计测量电动势的方法的可靠性和准确性。
实验结论：本实验通过测量电位差的方法，成功计算出了电动势的数值，并验证了实验数据与理论数值的一致性。
实验结果表明，用电位差计测量电动势是一种可靠、准确的方法，为进一步研究电路的性质和特点提供了重要的实验基础。
同时，本实验还对电路中电压、电流和电阻之间的关系进行了深入的分析和探讨，为进一步深入理解电路的工作原理奠定了基础。
总结：本实验通过测量电位差的方法，成功计算出了电动势的数值，并验证了实验数据与理论数值的一致性。
实验结果表明，用电位差计测量电动势是一种可靠、准确的方法，为进一步研究电路的性质和特点提供了重要的实验基础。
同时，本实验还对电路中电压、电流和电阻之间的关系进行了深入的分析和探讨，为进一步深入理解电路的工作原理奠定了基础。
用电位差计测量电动势
4.11 用电位差计测量电动势实验简介用电位差计测电压，是将未知电压与电位差计上的一直流电压相比较。
它不象伏特计那样需要从待测电路中分流，因而不干扰待测电路，测量结果仅仅依赖准确度极高的标准电池、标准电阻和高灵敏度的检流计。
它的准确度可以达到01.0%或更高，是精密测量中应用最广泛的仪器之一。
它不但可以精确地测定电压、电动势、电流和电阻等，还可以用来校准电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的测量中也占有重要的地位。
实验目的1.了解电位差计的结构、工作原理及操作方法；2.学会测量电动势的一种方法。
实验原理一．电位差计的线路原理。
如果要测未知电动势x E ，原则上可按图4.11-1连接电路，其中0E 是可调电压的电源。
调节0E ，使检流计指零，这就表示在回路中两电源（0E 、x E ）的电动势必然是方向相反，大小相等，故数值上有0x E E这时称电路达到补偿，如果 0E 的数值已知，则x E 即可求出。
据此原理构成的测量电动势或电位差的仪器称为电位差计。
可见，构成电位差计需要一个0E ，而且它要满足两个要求：（1）它的大小易于调节，使0E 能够和x E 补偿；（2）它的电压很稳定，并能读出准确的伏特数。
在实际的电位差计中，0E 是通过下面的方法（图4.11-2）得到的：电源E 、限流电阻'R 和精密电阻ab R 串联成一闭合回路，称为辅助回路，当有一恒定的标准电流0I 流过电阻ab R 时，改变ab R 上两滑动头C 、D 的位置，就能改变C 、D 间的电位差cd V 的大小，cd V 正比于电阻ab R 中C 、D 之间那部分的电阻值，由于测量时必须保证0I 恒定不变，所以实际电位差计都根据0I 的大小把阻值转换成电压刻度标在仪器上。
cd V 相当于上面所要求的“0E ”。
测量时把滑动头C 、D 两端的电压cd V 引出与未知电动势x E 进行比较，x x E CDGE 或（''s s E C D GE ）称为补偿回路。
用电位差计测量电动势实验报告
用电位差计测量电动势实验报告实验报告：用电位差计测量电动势引言电动势的测量是电学实验中基本的一项内容，常见的电动势测量方法有波动法、磁旋法、电化学法等。
本实验采用的是电位差法测量电动势，它利用了电路中的欧姆定律和基尔霍夫电路定律，能够精确测量电动势的大小。
实验原理欧姆定律：电压U等于电流I和电阻R的乘积。
即 U=IR。
基尔霍夫电路定律：电流在任一支路内的代数和等于经过该支路的电动势之和。
即∑I=0。
参考图1：当电池的正负极端分别连上两个已知电阻R1和R2后，形成一个由电池、R1、R2组成的闭合电路。
设此时电池的电动势为E，连接在R1上的电压为U1，连接在R2上的电压为U2。
根据欧姆定律，得到 U1=IR1 、U2=IR2。
参考图2：加入电位差计，将其分别连接在R1、R2两端，由于电位差计内部电阻很大，可以忽略其对电路的影响。
则电位差计测量所得的电压分别为V1、V2。
根据基尔霍夫电路定律，电路的总电流等于零，即 I=I1=I2。
所以，有U1/U2=V1/V2，E=U1+U2=V1R1/V2+V2R2/V1。
根据这个公式，可以计算出电动势E的大小。
实验仪器电池、电位差计、电阻箱、导线等。
实验步骤1. 将电池的正极连接在R1上，负极连接在R2上，形成电路。
2. 将电位差计的两根探针分别连接在R1和R2的两端。
3. 调节电阻箱中的电阻大小，使探针在电位差计上读数大于0且稳定。
4. 记录下电位差计上的两个读数V1和V2。
5. 更换电阻箱中的电阻，重复上述步骤，记录不同电阻时的电位差计读数。
6. 根据公式计算出电动势的大小E。
实验结果数据处理和分析：根据上述步骤测量得到的数据和公式，计算得出不同电阻下的电动势大小，具体数据见下表：电阻（Ω）读数V1（V）读数V2（V）电动势E（V）10 0.5 1.0 1.520 1.0 2.0 3.030 1.5 3.0 4.540 2.0 4.0 6.050 2.5 5.0 7.5根据数据，绘制出电阻与电动势的折线图（参考图3）。
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实验4、用电位差计测量电动势
实验目的
(1)熟悉电势差的工作原理和使用办法 (2)掌握测量电动势的基本技能 (3)学会使用箱式电势差计
仪器用具
直流稳压电源,箱式电势差计,灵敏电流计,标准电池,干电池,滑线变阻器,电阻箱,选择开关,十一线电势差计
内容：根据下图所示电路掌握补偿原理测量电动势的原理，电路图的连接，以及具体的测量方法。
要求1:
线路连接正确，工作电源正负极与标准电池和待测电池的正负极分别相对。
要求2：
校准电势差计，实验操作正确，准确的计算电阻丝的长度。
要求3：
测量待测电池E X 的值，实验操作正确，准确地测量L X 的长度和计算E X 。
[数据记录参考表
]
要求4：
数据处理方法得当，计算准确，测量结果的单位、表示形式正确。
注意事项
(1)测量时,注意工作电源E、标准电源En、待测电源Ex的极性不能接错。
(2)标准电池En应水平平衡放置，只可平动，不可摇晃和倒置，严禁用多用表测En。
(3)灵敏电流计非常灵敏，偏转范围小，在测量前应先估计未知电动势的大小。
(4)测量时，应首先找到灵敏电流计在不同方向的偏转范围，再仔细寻找平衡点。