大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教案(用電位差計(jì)測電池電動(dòng)勢)

1、gx0x0實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目教學(xué)目的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教案用電勢差計(jì)測電池電動(dòng)勢1 了解補(bǔ)償法的工作原理；2 了解標(biāo)準(zhǔn)電池的作用及使用方法；3 掌握線式和箱式電位差計(jì)的工作原理和使用方法。假如將一個(gè)電動(dòng)勢可以任意調(diào)節(jié)的電源 e 和待測電池 e 按圖 1 所示的線o x路連接(注意 e 和 e 要“同向”)。根據(jù)歐姆定律，回路中的電流為o xe -ei = 0 xr +r +r0 x g式中 r 、 r 、 r 分別為 e 、e 、檢流計(jì)(g)的內(nèi)電阻，如果 e e ，則 i0，o x檢流計(jì)(g)的指針將發(fā)生偏轉(zhuǎn)。適當(dāng)調(diào)節(jié)電源 e 的數(shù)值，使回路里的 i=0，即o檢流計(jì)(g)中無電流通過。那么 e 和 e 一定

2、大小相等，方向相反，此時(shí)稱電o x路的電位得到了補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)原理圖 1在補(bǔ)償條件下，如果 e 為已知，則 e 就可以求得。這種測電動(dòng)勢(或電o x壓)的方法稱為補(bǔ)償法。據(jù)此原理構(gòu)成的測量電動(dòng)勢(或電壓)的儀器叫做電位 差計(jì)?？梢?，構(gòu)成電位差計(jì)一定需要一個(gè) e ，而且要求 e 滿足兩個(gè)條件：(1)o o大小容易調(diào)節(jié)，以便能夠和 e 補(bǔ)償；(2)電壓穩(wěn)定，并能準(zhǔn)確地讀數(shù)。x圖 2 所示的是實(shí)用電位差計(jì)的原理電路。電源 e、限流電阻 r 、標(biāo)準(zhǔn)電p阻 r 串聯(lián)成一閉合回路，稱為工作回路。工作回路中的電流 i 叫做工作電 ab 0流，其大小可以通過調(diào)節(jié) r 來控制。當(dāng)有穩(wěn)定的工作電流 i 流過工作回路。

3、p 0則在電阻 r 上產(chǎn)生 0u ( ab abuab= i r0 ab)的電壓降。在 r 上有兩個(gè)滑動(dòng)點(diǎn) c、abd，改變 c、d 的位置就能改變 c、d 間的電位差 u 的大小(cducd= i r0 cd)。r 是標(biāo)準(zhǔn)電阻 r 的一部分，其阻值可準(zhǔn)確地知道。若工作電流 i 也能準(zhǔn) cd ab 0確知道，那么 u 就起到了圖 1 中 e 的作用。因此，用電位差計(jì)測量電動(dòng)勢cd 0(或電壓)時(shí)，首先應(yīng)對電位差計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)(把工作電流 i 精確校準(zhǔn)到所需要的0數(shù)值)，然后再進(jìn)行測量。1cdcdxx教學(xué)重點(diǎn)與 難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)內(nèi)容提要測量與數(shù)據(jù) 處理要求思考題參考資料評分標(biāo)準(zhǔn)圖 2重點(diǎn)：用電壓補(bǔ)償法進(jìn)行相

4、關(guān)物理量測量的基本原理和一般做法。 難點(diǎn)：1. 線式電位差計(jì)的校準(zhǔn)與電池電動(dòng)勢的測量；2. 箱式電位差計(jì)的校準(zhǔn)與電池電動(dòng)勢的測量。1 電壓得以補(bǔ)償?shù)奶卣鳎? 線式電位差計(jì)電路的接線要點(diǎn)，校準(zhǔn)和測量（粗調(diào)與細(xì)調(diào)）；3 箱式電位差計(jì)的接線要點(diǎn)，校準(zhǔn)和測量（粗調(diào)與細(xì)調(diào)）。1. 線式電位差計(jì)測量時(shí)讀數(shù)的有效數(shù)字；2. 箱式電位差計(jì)測量時(shí)讀數(shù)的有效數(shù)字；3. 測量結(jié)果不確定度的計(jì)算。1. 穩(wěn)壓電源電動(dòng)勢、標(biāo)準(zhǔn)電池電動(dòng)勢、待測電池電動(dòng)勢的大小、方向在線 路連接和測量時(shí)有何要求？2. 能否在測出電池電動(dòng)勢后再測出電池內(nèi)阻？需要添加何種器件？大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 馬靖 馬宋設(shè) 施洋主編大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)指導(dǎo) 丁道瀅 陳之前

5、編物理實(shí)驗(yàn)教程丁慎訓(xùn) 張連芳主編大學(xué)物理實(shí)驗(yàn) 霍劍青 吳泳華等主編一、預(yù)習(xí)與操作評分標(biāo)準(zhǔn)（滿分 100 分）預(yù)習(xí)：(40 分)實(shí)驗(yàn)?zāi)康模? 分；實(shí)驗(yàn)儀器：5 分；實(shí)驗(yàn)原理：20 分。其中：文字?jǐn)⑹?12 分；主要公式 3 分；原理圖 5 分； 填空：共 10 分。實(shí)驗(yàn)操作部分（60 分）：線式電位差計(jì)的校準(zhǔn) 20 分。其中：線路連接 10 分，粗調(diào)、細(xì)調(diào)各 5 分；測 量電動(dòng)勢 10 分。箱式電位差計(jì)的校準(zhǔn) 20 分。其中：線路連接 10 分，粗調(diào)、細(xì)調(diào)各 5 分；測 量電動(dòng)勢 10 分。二、報(bào)告的評分標(biāo)準(zhǔn)（滿分 100 分）表 1：rp 值：5 分；l 值 5 分；l值 15 分，e 值 15 分