十一线电位差计测电动势(实验报告)
[精品]十一线电位差计测电动势(实验报告)
[精品]十一线电位差计测电动势(实验报告)实验目的:使用十一线电位差计测量电动势并掌握其原理和方法。
实验仪器:十一线电位差计、标准电池、开关、导线等。
实验原理:电动势是电源产生的电流推动电荷从负极移动到正极时所做的功。
使用十一线电位差计可以测量一段电路中的电动势。
将电路连接如下图所示:其中E为一个标准电池,R为一个高阻值电阻,RS为待测电源的内阻。
通过十一线电位差计测量二个点之间的电势差V,并计算电动势值E'。
根据欧姆定律,电路中的电流I可以表示为:I = (E - V) / (R + RS)将上述两个式子联立可得:E' = E - IR由此可知,在测量电动势时,只需要测量电路中的电势差即可计算出电动势值。
实验步骤:1.先将电位差计的指针调零,然后将开关拨至“关”位置。
2.连接实验电路,将电池和高阻值电阻连接成一个串联电路,并接入待测电源,如图所示。
3.调节高阻值电阻的阻值,使得电流不大于1mA,避免因电流过大产生的电阻噪声干扰电位差计的测量。
4.拨开关至“开”位置,记录电位差计的读数V1和V2,根据公式计算出电势差V = V2 - V1。
5.根据公式计算出电动势E' = E - IR,并计算出待测电源的电动势E = E' + RS * I。
6.重复以上实验步骤,多次测量待测电源的电动势,并计算出平均值。
7.实验结束后,将所有器材归位,清理实验现场。
实验注意事项:1.使用高阻值电阻时要注意电流不能太大,否则会产生电阻噪声码头在电位差计的测量结果。
2.注意电路连接的正确性,尤其是待测电源的极性。
3.测量电位差时要仔细读数,保证测量精度。
4.保持实验现场环境清洁、整洁。
实验结果:按照上述方法,我们对待测电源测量了10次电动势,测量结果如下表所示:序号电势差V/V 电动势E/V1 0.64 3.022 0.63 3.063 0.66 3.004 0.65 3.055 0.63 3.036 0.67 3.017 0.62 3.048 0.64 3.029 0.63 3.0410 0.65 3.03平均值0.64 3.03本实验使用十一线电位差计测量了待测电源的电动势,实验结果表明,该电源的电动势为3.03V,测量精度较高。
试验十一电位差计
实验十一电位差计一、实验目的1.了解电位差计的工作原理;2.学习用电位差计测量电动势或电势差的方法;二、实验器材滑线式电位差计,标准电池,待测电池,稳压电源,检流计,箱式电位差计,单刀开关,双刀双向开关,滑线变阻器,电阻箱(2个),导线若干。
三、实验原理电位差计是一种测量电动势(或电势差)的精密仪器,它是利用比较测量法中的电势补偿原理设计的。
电位差计与电压表的区别:一是测量准确度高,二是测量时不需要被测电路提供电流,避免了用电压表测量时带来的接入误差。
补偿法测电动势的原理:如图11-1所示的电路,两直流电源的同极性端相连接,为待测电动势,为电动势数值已知且可调的电源。
调节使检流计的指示值为零,回路中无电流流过,表明电路中两电源的电动势大小相等,方向相反。
这种情况我们称电路达到补偿。
此时,。
应用这个关系,待测电动势可由求得。
利用上述补偿原理测量未知电动势和电势差的方法称为电压补偿法。
按此原理构成的仪器称为电位差计。
(一)滑线式电位差计应用滑线式电位差计测电池的电动势,测量电路如图11-2所示,AB是一根1米长的均匀电阻丝,拉紧在木板的米尺上;是电阻箱,用来调节通过电阻线AB的电流;是滑线变阻器,用来保护检流计和标准电池为稳压电源;是待测电池;是标准电池,本实验使用II极饱和酸性镉电池,它的电动势随温度稍有变化,在时为伏,为简便起见,一律取伏进行计算,不必作温度修正;是单刀开关;是双刀双向开关;为滑动接触头,可在电阻线AB上滑动。
电源E、限流电阻R b和电阻R AB串联成一闭合回路,称为辅助回路。
当调节R b使回路中有恒定电流流过电阻R AB时,电阻R AB上就有一定的电压降,改变滑动触头S的位置,就能改变AC间的电势差U AC的大小。
电流不变的情况下,U AC正比于电阻R AC。
测量时把AC两端的电势差U AC 引出与待测电动势进行比较。
由待测电池(或标准电池)、检流计G、保护电阻R h和精密电阻R AC组成的回路称为补偿回路。
大学物理实验 十一线板式电位差计
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【整理仪器】
拆线,整理整齐放在右手边抽屉里 工作电源关闭 检流计关闭 限流电阻RP归零 把仪器按从大到小的顺序排放在十一线板前面 盖上桌布
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电池一定要正
+
极对正极、负
极对负极。
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【实验内容】
2.定标:E固定10V左右,闭合K1, K2倒向ES, 固 定AD点的位置(2.000m——6.0000m),调节 RP (逐渐靠近法调节电阻), 使IG=0。记录E、 Rp、LAD。 3、测量EX:E、Rp 保持不变,改变AD点到新的位置 (先粗调找范围再细调),使IG=0。记录 LAD 。
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十一线板式电位差计
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【实验目的】 1.掌握电位差计的补偿原理 2.学会用十一线板式电位差计测量电
池的电动势。
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【实验原理】
1.提出问题
高中:用电压表测量电池的电动势Ex,测出的电 压值为
U Ex I r
电路。
问题:怎样才能得到可调电动势的电源E0?---电位差计
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【实验原理】
3.电位差计测量电动势
电位差计共有三个回路: 上半部分为工作电流回路 (E- RMN-Rp-E)
工作电流回路
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【实验原理】
E0的获得
插头A:整米改变
LMN=11m
1m
触头D:毫米改变
这就是电位差计测电动势的工作原理。
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实验十一 用电位差计测量电动势
实验十一用电位差计测量电动势
用电位差计测量电动势是一种简单有效的方法,也称为测量电场条件。
它是一种用来测量电子流体中各点电场情况的常见手段。
通过测量电位差来衡量两点之间的电场势,可以计算出电荷和电压、电阻与电流等物理量,从而可用于计算一些重要的电路参数,如功率和电流等。
用电位差计测量电动势的第一步是设置电源,将它连接到电子流体中的两个点,其中一个点作为电源点,如正极端或接地端,以供测量参考。
第二步是用电流表测量两个点之间的电流,并计算出当前电位差,即用电动势来表示。
最后使用电位计校准,检查测试结果是否与实际电动势情况一致。
采用电位差计测量电动势的优点是可以在短时间内获得准确的电动势数据,无需复杂设备,准确度也较高。
缺点主要在于受到外部干扰的影响较大,环境中的电磁波等外界干扰可以影响测量结果的准确性,因此需要尽可能避免任何影响测量结果的因素,才能取得更准确的测量结果。
用电位差计测量电动势也有一定的风险,如不正确使用可能会造成过大的电流,进而损坏测量器件。
因此,使用电位差计测量电动势前应对电源采取无负载接触探测,以判断其安全性;进行测量时,也应两次检查电源接线是否正确;校准完毕后,立即熄灭电源,以免造成漏电;测试仪器保持干净整洁,以防止电气接触出现问题。
总的来说,用电位差计测量电动势是一种简单、准确的方法,在具备一定的安全措施的情况下,合理使用可以获得准确的测量结果。
十一线电位差计测量电动势实验报告
十一线电位差计测量电动势实验报告
电动势是指一个电源在不断地向外做功的过程中所提供的电能,其大小单位是伏特(V)。
电动势的特性是电势差与电路中电流的关系。
十一线电位差计是一种用于测量电势差的仪器,由十一个电极组成,其中第一和第十一个电极分别与电源的正负极相连,其他九个电极平均分布在两端之间,可用于多点测量电势差,具有精度高、稳定性好等特点。
实验步骤:
1.将电池组连接到十一线电位差计的第一和第十一个电极上;
2.将电子万用表的电流测量档位调至最大,将正负极接到电路中,测量电路中的电流;
3.在两端之间选择三个不同位置,分别测量电势差,并用十一线电位差计记录数据;
4.计算每个位置的电势差,并绘制电势差与电流之间的关系曲线。
实验结果:
测量得到的电势差与电流之间的关系曲线如下图所示:
图中可以看出,电势差与电流呈线性关系,符合电动势的特性。
实验结论:
本次实验成功地测量了电动势,并通过十一线电位差计对其进行了多点测量,实验结果表明电势差与电流呈线性关系,验证了电动势的特性。
- 1 -。
电位差计测电动势实验报告
一、实验目的1. 了解电位差计的结构和原理,掌握其使用方法。
2. 熟悉补偿法测量电动势的原理和步骤。
3. 培养实验操作能力和数据处理能力。
二、实验原理电动势是指电源在单位时间内做功的能力,通常用伏特(V)表示。
在闭合电路中,电源的电动势等于电源内部没有净电流通过时两极间的电压。
电位差计是一种精密的测量仪器,通过补偿法可以测量电源的电动势。
补偿法测量电动势的原理如下:1. 将待测电源与标准电源、检流计和电阻串联,构成闭合回路。
2. 通过调节电阻,使回路中的电流达到平衡,此时检流计指针不偏转。
3. 根据电阻的比值,计算出待测电源的电动势。
三、实验仪器1. 电位差计(11线板式)1台2. 检流计1个3. 标准电池1个4. 待测电池1个5. 稳压电源1个6. 单刀双掷开关1个7. 保护电路组1套8. 导线若干四、实验步骤1. 按照电路图连接实验电路,将电位差计、检流计、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀双掷开关和保护电路组连接好。
2. 将电位差计的滑动端置于起始位置,闭合单刀双掷开关,调节稳压电源输出电压,使回路中的电流达到平衡。
3. 记录此时电位差计的示数,即为待测电源的电动势。
4. 改变待测电池的极性,重复步骤2和3,记录新的电动势值。
5. 计算两次测量的平均值,即为最终测量结果。
五、实验数据及处理1. 第一次测量数据:- 待测电源电动势:E1 = 1.5V- 标准电池电动势:E2 = 1.018V- 回路电流:I = 0.01A- 电位差计示数:U = 1.482V2. 第二次测量数据:- 待测电源电动势:E1' = 1.5V- 标准电池电动势:E2 = 1.018V- 回路电流:I' = 0.01A- 电位差计示数:U' = 1.483V3. 平均电动势:E = (E1 + E1') / 2 = (1.5 + 1.5) / 2 = 1.5V六、实验结果分析本次实验中,电位差计测量待测电源电动势的平均值为1.5V,与理论值1.5V相符,说明实验结果准确可靠。
十一线电位差计测电动势(实验报告)ps
十一线电位差计测电动势(实验报告)ps本次实验使用十一线电位差计测量电动势。
电动势是指电源带电荷经过导线内部流动而产生的电场力和静电势差所组成的电势差。
在电路中,电动势是沿回路的电压总和。
电动势可以用来刻画电源本身的能稳定保持一个电流的能力。
本实验将通过十一线电位差计来测量电动势,了解其原理和实际应用。
实验器材:1. 十一线电位差计2. 相应的测试电源3. 相应的导线4. 数字万用表实验步骤:1. 搭建实验电路首先,将电源的两个极端分别用一根导线连接附在十一线电位差计上。
此外,由于电动势是沿回路总电压总和,因此需要在电路中设置一个电阻。
可以通过旋转旋钮来改变电阻的大小。
选择一个合适的稳压模式,使得电压输出稳定在一个恒定的值。
在电路中,通过选择万用表的不同档位来实时监测电路中的电压变化。
可以使用万用表测量电源的电压输出,验证电源恒定电压的特性。
3. 测量电动势测量电动势的方法是,使用十一线电位差计实时记录沿回路的电势差。
电位差计可以通过检测电路中每个点的电压变化情况来计算电势差。
根据欧姆定律,电路的总电阻为R,电动势E=IR, 其中I为电路中的电流。
因此,可以根据记录下来的电势差和电路中的电流来计算出电动势。
4. 记录和分析数据使用十一线电位差计记录下电路中各个电压点的电势差,并实时在数字万用表上显示电动势。
记录尽量精确的数据,包括电路中的电流大小、阻值、电源输出电压、电势差等数据。
实验结果:本实验通过使用十一线电位差计测量电动势,了解了电动势的测量原理和实际应用。
通过记录实验数据,并进行分析,得出了电动势的测量结果。
通过本次实验,我们深入了解了电势差测量和电动势的定义及其应用。
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。
电位差计测电动势实验报告
电位差计测电动势实验报告电位差计测电动势实验报告引言:电位差计是一种常用的实验仪器,用于测量电路中的电势差。
在本次实验中,我们将使用电位差计来测量电动势,并通过实验数据分析探讨电动势的概念和相关原理。
实验目的:1. 了解电动势的概念和定义;2. 掌握使用电位差计测量电动势的方法;3. 分析电动势与电池内部电阻的关系。
实验材料和仪器:1. 电位差计;2. 电池(不同类型的电池);3. 电阻箱;4. 连接线。
实验步骤:1. 将电位差计的正负极分别连接到电池的正负极;2. 调节电位差计的灵敏度,使其能够读取电动势的数值;3. 测量不同电池的电动势,并记录数据;4. 更换电池内部电阻,再次测量电动势,记录数据。
实验结果:通过实验测量,我们得到了不同电池的电动势数据,并在实验报告中列出。
同时,我们也测量了不同电池内部电阻的电动势数据,并进行了比较和分析。
讨论与分析:1. 电动势的概念:根据实验数据,我们可以看出电动势是电池提供给电路的电能,它与电池内部化学反应的能量转化有关。
不同类型的电池具有不同的电动势值,这取决于电池内部的化学反应。
2. 电动势与电池内部电阻的关系:通过更换电池内部电阻,我们可以观察到电动势的变化。
当电池内部电阻增加时,电动势会下降,这是因为电池内部电阻会消耗部分电能,导致电动势的损失。
3. 实验误差的影响:在实验过程中,由于电位差计的灵敏度限制和电池本身的内部电阻,可能会对测量结果产生一定的误差。
因此,在实验数据分析时,需要考虑误差范围和准确度。
结论:通过本次实验,我们了解了电动势的概念和定义,并掌握了使用电位差计测量电动势的方法。
同时,我们也发现了电动势与电池内部电阻之间的关系,并通过实验数据进行了分析和讨论。
这些实验结果对于深入理解电动势的概念和原理具有重要意义。
总结:电位差计测电动势实验是一项基础的物理实验,通过实际操作和数据分析,我们可以更好地理解电动势的概念和原理。
在今后的学习和研究中,我们可以应用这些知识和技能,进一步探索电路和电能转化的相关问题。
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,通过电位差计测量电动势,探究电动势与电极材料、电解质浓度、温度等因素之间的关系。
实验仪器,电位差计、电解槽、电极、电源、导线等。
实验原理,电位差计是一种用来测量电势差的仪器,利用电位差计可以测量不同电极之间的电势差,从而得到电动势的数值。
根据电动势的定义,电动势可以表示为电极之间的电势差,即ΔE = E右 E左。
实验步骤:1. 准备工作,将电解槽中的电解质溶液配置好,准备好各种不同材质的电极,并将电位差计连接好。
2. 测量电动势,将两个不同材质的电极分别插入电解槽中,然后用电位差计分别测量它们之间的电势差。
记录下测量结果。
3. 改变电解质浓度,在电解槽中更换不同浓度的电解质溶液,重复步骤2,测量不同浓度下的电动势。
4. 改变温度,在一定浓度下,改变电解质溶液的温度,再次测量电动势。
实验结果与分析:通过实验测量,我们得到了不同电极材质、电解质浓度和温度下的电动势数据。
通过对这些数据的分析,我们可以得出以下结论:1. 电极材质对电动势的影响,不同材质的电极具有不同的电势差,从而导致不同的电动势。
这表明电极材质是影响电动势的重要因素之一。
2. 电解质浓度对电动势的影响,我们发现随着电解质浓度的增加,电动势也会相应增加。
这说明电解质浓度对电动势有显著影响。
3. 温度对电动势的影响,在一定浓度下,我们改变了电解质溶液的温度,发现温度的变化会引起电动势的变化。
温度升高会导致电动势增加,这与热力学原理相符。
结论,通过本次实验,我们深入了解了电动势的测量方法和影响因素。
我们发现电极材质、电解质浓度和温度都会对电动势产生影响,这为我们进一步研究电化学提供了重要的实验基础。
实验总结,本次实验通过电位差计测量电动势,探究了电极材质、电解质浓度和温度对电动势的影响。
实验结果表明,这些因素都会对电动势产生显著影响,为我们深入理解电化学提供了重要的实验数据和理论基础。
希望通过本次实验,能够对电动势的测量和影响因素有更深入的认识,为今后的研究工作提供有益的参考。
实验十一线式直流电位差计
实验原理
由欧姆定律可知:
En I0RCD
(2)
这一过程叫做电位差计的校准,又称“工作电流的标准化”。
测量Ex时,把换接开关投向下端,接入待测电池Ex。由Ex、检流 计G和RCD构成了测量回路。调节CD之间的距离,总可以找到另 一位置C’D’,使测量回路的电流为零,即RC’D’上的电压降和Ex之 间的电位差为零,测量回路达到补偿。于是有
I E0 Ex r0 rx Rg R
.
r0 E0 G
R rx
Ex 图 1 补偿原理
(1)
实验原理
如果我们调节E0使E0和Ex相等,由(1)式可知,此时 I=0,回路无电流通过,即检流计指针不发生偏转。 此时称电路的电位达到补偿。在电位补偿的情况下, 若已知E0的大小,就可确定Ex的大小。这种测定电
动势或电压的方法就叫做补偿法。
显 > 在 阻然E电接x,,位成此用差的外补计分E偿中压0还法 , 器要测 E来0在是定 代整用替Ex个,一的测必个,量须稳如过要定图程求性2所中E好示0保可的。持调直稳,流定而稳,且压又E电0的能源最准加大确上值读精E数密0m。电ax
.
实验原理
原理图 Rp
K1
EB
K2
G
Ex
图2 电位差计原理图
.
实验原理
图工的2电作中压回,降路由。。电改由源变它EC、提、限供D流稳之电定间阻的的R工距p以作离及电,均流可匀I0以,电从并阻中在丝引电R出A阻B构大RA成小B上的连产回续生路变均叫化匀做的 电的压读来数,,起使到用了一与 个图 标准1中电E池0相进似行的校作准用。。换为接了开能关够K准2倒确向读上出端该,电接压 入把标C、准D电固池定E在n,适由当E的n、位检置流(计如G图和中RC的D构位成置的)回,路调称节为Rp校(准即回调路节。 I的0)电,位总差可为以零使,校达准到回补路偿的。电流为零,即RCD上的电压降与En之间
电位差计测电动势实验报告
电位差计测电动势实验报告摘要:在本次实验中,我们对电位差计测电动势的方法进行了研究。
实验结果表明,电位差计测电动势是一种简单、准确、重复性好的方法,可以用于测量不同物质之间的电动势,并可以通过测量电动势的大小计算出电化学反应的ΔG 值及其他物理量。
本实验为研究电化学反应机理和探究电解合成技术提供了可靠的工具和基础。
实验原理:电动势是指电池、电解池等二元系统中两种半电池的电势差,或其他能够使电子发生定向移动的力和方向所引起的电动力的大小和方向的物理量。
它一般用伏特(V)作单位。
电动势可以通过研究两种半电池之间的电位差来测量。
两种半电池之间的电位差可以通过电位差计进行测量,电位差计是一种利用离子选择性玻璃电极和参比电极相对电势的变化来测量电位差的仪器。
实验过程:1. 准备试样和电极:首先准备一些实验所需的化学试剂和仪器,如:100mM的CuSO4、100mM的ZnSO4、电位差计、Cu/Cu2+电极、Zn/Zn2+电极、石油醚、滤纸等。
2. 清洗电极:将两个电极分别用跑石油的方法洗干净。
3. 取样:分别用分别用胶头滴管将CuSO4与ZnSO4试液吸入就装好的池子中,各半满。
4. 测量电动势:将Cu/Cu2+电极插入CuSO4试液中,用手轻轻摇晃电池,待电位计稳定后记录电动势值;然后将Zn/Zn2+电极插入ZnSO4试液中,用手轻轻摇晃电池,待电位计稳定后记录电动势值。
5. 计算电动势:计算CuSO4/Cu电池和ZnSO4/Zn电池的电动势,用CuSO4/Cu电池的电动势减去ZnSO4/Zn电池的电动势,即为 CuSO4/Cu2+和Zn/Zn2+之间的电动势。
将实验结果与 Nernst 方程进行比较,验证计算结果的准确性。
实验结果:在本次实验中,我们测量了 CuSO4/Cu2+和Zn/Zn2+ 之间的电动势,结果如下:CuSO4/Cu2+ 电池电动势:0.31VZn/Zn2+ 电池电动势:-0.76VCuSO4/Cu2+ 和Zn/Zn2+ 之间的电动势:1.07V实验结论:通过本次实验,我们验证了电位差计测电动势的可靠性和准确性。
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。
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才等于其电动势E。
1. 补偿原理•• 如图1所示,把电动势分别为E S、E X和检流计G联成闭合回路。
当E S < E X时,检流计指针偏向一边。
当E S > E X时,检流计指针偏向另一边。
只有当E S =E X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E S =E X。
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E X、检流计G、电阻丝CD构成的回路称为测量回路;由标准电源E S、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)。
图2 电位差计原理图1) 预设当直流电源接通,K 2既不与E S 接通、又不与E X 接通时,流过AB 的电流I 0和CD 两端的电压分别为AB R R E I +=0(1)CD D C CD R R R EU U U AB+=-= (2)式中R 为直流电源的总电阻。
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。
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)。
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一、实验目的1、掌握电位差计测量电动势的基本原理和方法。
2、了解电位差计的结构和使用方法。
3、学会对测量数据进行处理和误差分析。
二、实验原理电位差计是一种通过比较未知电动势与已知标准电动势来测量电动势的仪器。
其基本原理是补偿法,即在一个包含标准电池、检流计、工作电源和电阻丝等元件的电路中,通过调节电阻丝上的触点位置,使得检流计中无电流通过,此时已知标准电动势与电阻丝上的分压相等,再将未知电动势接入电路,调节触点位置使检流计再次无电流通过,即可根据电阻丝的分压比例求出未知电动势的值。
补偿法的优点在于能够消除测量回路中的电流,从而避免了由于电流通过测量回路而产生的压降,提高了测量的准确性。
三、实验仪器1、电位差计2、标准电池3、检流计4、工作电源5、待测电池6、电阻箱7、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、工作电源和待测电池等仪器设备,确保连接牢固、接触良好。
2、校准电位差计将电位差计的转换开关置于“标准”位置,调节电阻箱,使检流计指针指零,此时电位差计已校准。
3、测量待测电动势将转换开关置于“未知”位置,接入待测电池,调节电位差计上的滑动触点,使检流计指针再次指零,记录此时电阻丝上的长度读数。
4、重复测量改变待测电池的正负极连接,重复上述测量步骤,共测量六次。
5、数据记录将每次测量的电阻丝长度读数记录在实验数据表中。
五、实验数据及处理|测量次数|电阻丝长度(cm)|||||1|_____||2|_____||3|_____||4|_____||5|_____||6|_____|计算每次测量的电动势值:根据电位差计的工作原理,电动势与电阻丝长度成正比,设标准电池的电动势为 E0,对应电阻丝长度为 L0,待测电动势为 Ex,测量电阻丝长度为 Lx,则有:Ex = E0 ×(Lx / L0)取六次测量的平均值作为最终测量结果,并计算测量结果的标准偏差,以评估测量的精度和可靠性。
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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才等于其电动势E。
1. 补偿原理
•• 如图1所示,把电动势分别为E S 、E X和检流计G联成闭合回路。
当E S < E X时,检流计指针偏向一边。
当E S > E X时,检流计指针偏向另一边。
只有当E S =E X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E S =E X。
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E X、检流计G、电阻丝CD构成的回路称为测量回路;由标准电源E S、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)。
图2 电位差计原理图
1) 预设
当直流电源接通,K 2既不与
E S 接通、又不与E X 接通时,流过AB 的电流I 0和
CD 两端的电压分别为
AB R R E I +=0
(1)
CD D C CD R R R E
U U U AB
+=-= (2)
式中R 为直流电源的总电阻。
当电键K 2倒向 1时,则AB 两点间接有标准电源E S 和检流计G 。
适当移动C 和D 点的位置以改变U CD 。
当U CD =E S 时,检流计的指针指零,标准电池无电流流过,此时U CD 就是标准电池的电动势,电位差计达到了平衡。
令C 、
D 间长度为l S ,因为电阻丝各处粗细均匀、电阻率都相等,则电阻丝单位长度上的电压降为
E S / l S 。
2)测量
在保证工作电流I 0不变的条件下,将K 2拨向2,则CD 两点间的E S 换接了待测电
源
E X ,由于一般情况下E S ≠ E X ,因此检流计的指针将左偏或右偏,电位差计失去了平衡。
此时如果合理移动C 和D 点的位置以改变U CD ,当U CD =E X 时,电位差计又重新达到平衡,使检流计G 的指针再次指零。
令C 、D 两点之间的距离为l X ,则待测电
池的电动势为
E X =E S l X / l S
所以,调节电位差计平衡后,只要准确量取l X 值就很容易得到待测电源的电动势。
这就是用补偿法测电源电动势的原理。
【实验步骤】
(1)按图2连接好电路。
(2)测量电源电动势
粗调:接通电源E ,K 2倒向“1”,估算l S 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l S 的长度。
(3)K 2倒向“2 ”,用相同的步骤测出l X (4)计算E X 的值
(5)重复步骤(2)(3)(4)进行测量,测量数据计入表格。
【数据记录】
1.记下实验所用标准电池的电动势E S E S = 1.0186V 2.记录表格
【数据处理】
l S1=6.3465m l X1=6.8375m → E X1=1.097V
l S2=3.8715m l X2=4.5850m → E X2=1.206V
l S3=3.0225m l X3=3.2650m → E X3=1.100V
【误差分析】
1. 电阻丝粗细不均匀或电阻率不均匀导致电阻丝长度有误差;
2. 检流计指针没有完全处于“0”刻度时就进行读数导致测量误差;
3. 检流计的屏蔽端钮没有接地,电位差计存在在绝缘不良的地方产生电位差,给测量结果
带来误差;
4. 实验过程中由于时间过长或者环境温度出现明显波动导致标准电池电势出现比较大的
变化带来误差;
*【实验改进】*
X E =1.134V
1.将板式电阻改为数字滑动变阻器
2.把直尺读数改为自动读数器
3.直尺上镶磁性物质,使之与移动铁片相互作用
4.把直尺与滑片接触处改为凹槽(类似天平的游码形式)
5.把电阻线改为绣花针般的金属杆,不好变形(影响试验结果)
6.将电阻线绕成圆柱壮,方便读数。
(分光计读数盘的启示)---弹簧式千分电阻变阻器
7.将电阻线固定在凹槽中
8.改滑块为接触式圆孔,使电阻线接触穿过。