補償原理的研究實驗報告

綜合、設(shè)計性實驗報告年級：2008級學號：2008213421姓名：路麗珍時間：星期五上午第2組一．實驗題目：補償原理的研究二．實驗?zāi)康?．學會補償原理的各種應(yīng)用。2．學會靈活應(yīng)用補償法進行物理量的測量。三．實驗儀器甲電池，測流計，電阻箱，金屬絲（固定在有米尺的膠板上），開關(guān)，導線等。四．實驗原理圖11圖1補償原理就是利用一個電壓或電動勢去抵消另一個電壓或電動勢，其原理可用圖1來說明。兩個電源E和Ex正極對正極、負極對負極，中間串聯(lián)一個檢流計G接成閉合回路。如果要測電源Ex的電動勢，可通過調(diào)節(jié)電源E，使電路沒有電流，表明Ex=E這時電路處于補償狀態(tài)。若已知補償狀態(tài)下E的大小，就可確定Ex，這種利用補償原理測電位差的方法叫補償法。2．電位差計原理根據(jù)補償法測量電位差的實驗裝置稱為電位差計，其原理圖可用下圖2電位差計原理圖來說明。圖2電源E、制流電阻R、毫安表、均勻電阻絲AB串聯(lián)成一閉合回路，稱為工作回路。它相當于補償電路圖1中的E，提供了一個可變電源。另外在AB上某兩點，通過雙刀開關(guān)K2將標準電池Es和待測電池Ex交替并聯(lián)成兩個回路，一個是，稱定標回路，另一個是mExGnm，稱待測回路。要測準電動勢Ex，必須分兩步進行：（1）定標利用標準電池Es高精確度的特點，使得工作回路中的電流I能準確地達到某一標定值I0。這一調(diào)整過程叫電位差計的定標。本實驗采用滑線式十一線電位差計，電阻RAB是11m長均勻電阻絲。根據(jù)定標原則，接通K1和K2（K2倒向Es），移動滑動頭m，n，將m，n之間的長度固定在上，調(diào)節(jié)工作電路中的電阻R，使補償回路中的定標回路達到平衡，即流過檢流計G的電流為零，此時因電阻RAB是均勻電阻絲，令那么有 （1）很明顯V0是電阻絲RAB上單位長度的電壓降。在實際操作中，只要確定V0，也就完成了定標過程。（2）測量Ex當上面定標結(jié)束后，把K2倒向Ex，調(diào)節(jié)m，n，將m，n之間的長度固定在上，使點間電位差等于待測電動勢Ex，此時流過檢流計G的電流為零，達到補償。即則 （2）將（1）式和（2）式相比得到（3）（3）式表明，待測電池的電動勢Ex可用標準電池的電動勢Es和在同一工作電流下電位差計處于補償狀態(tài)時測得的和值來確定。五．實驗步驟1．按圖2連接線路，電源電壓取3V。2．第一次把推向調(diào)節(jié)電阻絲的長度使G指向零，記下此時長度。3．第二次把推向調(diào)節(jié)電阻絲的長度使G指向零，記下此時長度。4．已知=1.0185V。使用公式/=/1.0185?？汕蟪龅闹?。5.重復上述操作2-3次。最后求平均值。六．實驗數(shù)據(jù)記錄與處理。已知=1.0185V,E=1.5341V.第一次，=36.40cm=56.30cm則由/=/1.0185得=1.5753V第二次，=36.30cm=55.90cm則由/=/1.0185得=1.5684V第三次，=36.35cm=55.80cm則由/=/1.0185得=1.5350V所以平均=（1.5753V+1.5684V+1.5350V）/3=1.5596V.七．實驗誤差。誤差為*100%=1.66%八．分析討論1．標準電池是汞鎘電池，只能直立，切忌翻轉(zhuǎn)搖蕩。2．標準電池和待測電池的正負極不能接錯。