实验名称：用电位差计测电动势

[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. 掌握十一线式电位差计测量电池电动势的方法。

 

[实验仪器]

11线板式电位差计，检流计，标准电池，待测电池，保护电阻，电阻箱，直流稳压电源，单刀双掷开关，双刀双掷开关，导线。

 

[实验原理]

 

1. 补偿原理

如图1所示，把电动势分别为、的电源和检流计G联成闭合回路。只有当时，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。

 

2．电位差计原理

C、D为电阻丝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，此时检流计指针指零，也就是电位差计达到补偿状态。

 

   

图1 补偿电路                          图2 电位差计原理

 

[注意事项]

（1）未经教师检查线路标准电池E_s只接正极。

（2）接线时特别注意E_s和E_X接入电路的方向，不可接反。

（3）每次测量应把保护电阻R_h 先取75，以保护G安全。

（4）标准电池不可倾斜、摇晃、倒置，不可用手碰触两个端钮

 

[实验步骤]

1．按图3连接线路。R为电阻箱取90 ，保护电阻取75，电源电压E=4V。注意：①电源正负极的连接；②标准电源与待测电源在图3中的相对位置。

 

 

2．测量待测电池

将双刀双掷开关倒向，合上，调整C端和D端（扣键）间电阻丝的长度，直到检流计近似指零后将保护电阻短路，仔细调整D端（扣键）所在位置直至检流计指零，记下此时C端和D端电阻丝总长。

3．测量标准电池

断开，将倒向，合上，连接标准电池负极。调整C端和D端（扣键）间电阻丝的长度直至检流计指零，记下此时C端和D端间电阻丝的长度。

4．重复2、3两步骤进行测量6次，填入数据表格。

 

注意：双刀双掷开关先倒向  再倒向的目的是为了保护标准电池。

 

[数据表格]

（1）常数   =                    =   

（2）数据表格

 

[数据处理]

 

[分析讨论]

1．  电位差计能否测量高于工作电源的待测电源电动势？

 

2．本实验为什么要用十一根电阻丝，而不是简单地只用一根？