《大学物理实验》课程教学课件（PPT讲稿）08 用补偿法测量电池的电动势

实验A12用补偿法测量电池的电动势【实验目的】1.掌握电位差计的结构特点和补偿测量的工作原理2.掌握用电势差计测量电池的电动势和内阻的方法。A卫补偿法洲量电池的电动势

大学物理实验 A12 补偿法测量电池的电动势 实验A12 用补偿法测量电池的电动势 1.掌握电位差计的结构特点和补偿测量 的工作原理。 2.掌握用电势差计测量电池的电动势和内 阻的方法。 【实 验 目 的】

【实验原理】用电压表测量电池的电动势?时，因有电流I通过电池的内部，电池内部有电阻r不可避免地存在电压降Ir.因而电压表指示的值是路端电压U=s-Ir，只有当I=0时，电池两端的电压U才等于电池电动势?，怎样才能使电池内部没有电流通过，而又能准确地测出电池电动势呢？

用电压表测量电池的电动势ε时,因有电 流I通过电池的内部,电池内部有电阻r, 不可避免地存在电压降Ir,因而电压表 指示的值是路端电压U=ε-Ir，只有当 I=0时，电池两端的电压U才等于电池 电动势ε，怎样才能使电池内部没有电 流通过，而又能准确地测出电池电动 势ε呢？ 【实 验 原 理】

1.补偿测量法如图a，待测电池。与已知电池。.的正极对正极，负极对负极地连成一回路，改变.的大小，使检流计中的电流为0，则8x=8s当检流计示数为0时，回路中无电流通过，相当于待测电动势a8得到已知电动势.的补偿，这样可以根据已知电动势es来确定待测电动势，这种方法叫做补偿测量法（简称补偿法）

1.补偿测量法 如图 a，待测电池 ε x与已知 电池 ε s的正极对正极，负极 对 负极地连成一回路， 改变 ε s 的 大小，使检流计中的电流为 0 ， 则 ε x=ε s 当检流计示数为 0时，回路中无 电流通过， 相当于待测电动势 εx得到已知电动势εs的补偿，这 样可以根据已知电动势εs来确 定待测电动势 ε x，这种方法叫 做补偿测量 法 (简称补偿法）。 s

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测量电池电动势2、如图所示，当工作电路中有一A恒定电流I通过RAB时，K扳向1时接T2通标准电池es，改变RAB上触头的位置，使通过检流计的电流为零相应的滑线电阻丝AC长度为L，则滑线触头两端电压U,=ss。C将K扳向2时，改变滑线触头的=p=Ip&SC置，使检流计G的示数再次为零。此时相应的滑线电阻丝AC长度为Lx则滑线触头AC两端电压U2=8x可得：=1.0186V

2、 测量电池电动势 如图所示，当工作电路中有一 恒定电流I通过RＡＢ时，K扳向1时接 通标准电池εS，改变RＡＢ上触头的 位置，使通过检流计的电流为零， 相应的滑线电阻丝ＡＣ长度为Ls， 则滑线触头两端电压U1=εS。 S L ε = Iρ s S 将Ｋ扳向2时，改变滑线触头的 置，使检流计G的示数再次为零。此 时相应的滑线电阻丝ＡＣ长度为Lx， 则滑线触头AC两端电压U2=εx。 S L ε = Iρ x X 可得： s x X S L L ε = ε εs =1.0186V

板式电势差计的构造及电路连接方法扳式11线电势差计，总长为11米的粗细均匀的电阻丝，它以1米间距回折绕在10个铜插座上.最后1米电阻丝旁附有O3分度为1m的米尺，D触点可在“0”插座与“B”插座之间任意移动，改变接线插座的位置，移动触点D可以改变补偿电路中接入电阻丝的长度

板式电势差计的构造及电路连接方法 扳式11线电势差计，总长 为11米的粗细均匀的电阻丝， 它以1米间距回折绕在10个铜 插座上.最后1米电阻丝旁附有 分度为1m的米尺，D触点可 在“0”插座与“B”插座之间 任意移动，改变接线插座的位 置，移动触点D可以改变补偿 电路中接入电阻丝的长度

【实验步骤】1、正确连接实验线路，待教师检查后方可进行实验（注意极性）2、将双刀双掷开关倒向Ex一方，多次练习寻找平衡点的操作方法。务必先找C，再找D。3、准确地找出对应于电池电动势Es的平衡点C和D，读取相应的C和D点间的长度Ls。将双刀双掷开关倒向Ex方，准确地找出对应于电池电动势Ex的平衡点C和D，读取相应的C和D点间的长度Ls。4、重复测量6次。计算Ex，以及其不确定度

1、正确连接实验线路，待教师检查后方可进行实验。 （注意极性） 2、将双刀双掷开关倒向Ex一方，多次练习寻找平衡点 的操作方法。务必先找C，再找D。 3、准确地找出对应于电池电动势Es的平衡点C和D，读 取相应的C和D点间的长度LS。将双刀双掷开关倒向Ex一 方，准确地找出对应于电池电动势Ex的平衡点C和D，读 取相应的C和D点间的长度Ls。 4、重复测量6次。计算Ex，以及其不确定度。 【实 验 步 骤】

【数据记录及结果表示】实验数据记录表：&s=1.0186V；E源=3（V）△B=0.0005m6SAL,(L)L (L2)+ABAL=+(×100%lco+Ae±Aex8tot

【数据记录及结果表示】 实验数据记录表：εs = 1.0186 V；ε源＝3（V）；ΔB＝0.0005m 1 2 3 4 5 6 S ΔL Ls (L1 ) Lx (L2 ) ΔA = S 2 B 2 L1 =  A +  2 B 2 ΔL = ΔA +Δ s x x s L L ε = ε ) ×100% L ΔL ) +( L ΔL = ( ε Δε 2 x 2 x s s x x x x x x ε ε Δε Δε = εx = (εx ±Δεx )V L

【注意事项】1.标准电池只能作为比较电动势大小的参考标准，不能作为电源使用，不准短接或用电压表测量其电动势，避免长时间通电而使其电动势值下降2、8源）8X；8源>8X3、&源、&x和&s一定要“正极对正极，负极对负极”。4.注意检流计的正确使用方法。5、不要使滑动触头D在电阻丝上滑动着找平衡点，以免磨损电阻丝，而是采用跃按方式6.实验操作完毕，一定要关掉电源，检查与整理好实验仪器

【注 意 事 项】 1.标准电池只能作为比较电动势大小的参考标准，不能 作为电源使用，不准短接或用电压表测量其电动势，避 免长时间通电而使其电动势值下降 2、ε源>εx；ε源>εx 3、ε源、εx和εs一定要“正极对正极，负极对负极”。 4.注意检流计的正确使用方法。 5、不要使滑动触头D在电阻丝上滑动着找平衡点，以免 磨损电阻丝，而是采用跃按方式 6.实验操作完毕，一定要关掉电源，检查与整理好实验 仪器

分析思考（让学生在实验操作过程中进行分析与思考，同时提醒学生让学生引起注意）实验过程中，总调不到平衡（检流计指针总偏向一边），可能是什么原因？课后任务1.对本实验进行数据处理与计算，完成本实验的实验报告。2．预习下一个实验的内容和撰写下一个实验的预习实验报告（备查）

◼ 分析思考 ◼ （让学生在实验操作过程中进行分析与思考，同时提醒学 生让学生引起注意） ◼ 实验过程中，总调不到平衡（检流计指针 总偏向一边），可能是什么原因？ ◼ 课后任务 ◼ 1. 对本实验进行数据处理与计算，完 成本实验的实验报告。 ◼ 2. 预习下一个实验的内容和撰写下一 个实验的预习实验报告（备查）