補(bǔ)償原理的研究實(shí)驗(yàn)報(bào)告

綜合、設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)報(bào)告年級(jí)：2008級(jí)學(xué)號(hào)：2008213421姓名：路麗珍時(shí)間：星期五上午第2組一．實(shí)驗(yàn)題目：補(bǔ)償原理的研究二．實(shí)驗(yàn)?zāi)康?．學(xué)會(huì)補(bǔ)償原理的各種應(yīng)用。2．學(xué)會(huì)靈活應(yīng)用補(bǔ)償法進(jìn)行物理量的測(cè)量。三．實(shí)驗(yàn)儀器甲電池，測(cè)流計(jì)，電阻箱，金屬絲（固定在有米尺的膠板上），開關(guān)，導(dǎo)線等。四．實(shí)驗(yàn)原理圖11圖1補(bǔ)償原理就是利用一個(gè)電壓或電動(dòng)勢(shì)去抵消另一個(gè)電壓或電動(dòng)勢(shì)，其原理可用圖1來說明。兩個(gè)電源E和Ex正極對(duì)正極、負(fù)極對(duì)負(fù)極，中間串聯(lián)一個(gè)檢流計(jì)G接成閉合回路。如果要測(cè)電源Ex的電動(dòng)勢(shì)，可通過調(diào)節(jié)電源E，使電路沒有電流，表明Ex=E這時(shí)電路處于補(bǔ)償狀態(tài)。若已知補(bǔ)償狀態(tài)下E的大小，就可確定Ex，這種利用補(bǔ)償原理測(cè)電位差的方法叫補(bǔ)償法。2．電位差計(jì)原理根據(jù)補(bǔ)償法測(cè)量電位差的實(shí)驗(yàn)裝置稱為電位差計(jì)，其原理圖可用下圖2電位差計(jì)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(dāng)于補(bǔ)償電路圖1中的E，提供了一個(gè)可變電源。另外在AB上某兩點(diǎn)，通過雙刀開關(guān)K2將標(biāo)準(zhǔn)電池Es和待測(cè)電池Ex交替并聯(lián)成兩個(gè)回路，一個(gè)是，稱定標(biāo)回路，另一個(gè)是mExGnm，稱待測(cè)回路。要測(cè)準(zhǔn)電動(dòng)勢(shì)Ex，必須分兩步進(jìn)行：（1）定標(biāo)利用標(biāo)準(zhǔn)電池Es高精確度的特點(diǎn)，使得工作回路中的電流I能準(zhǔn)確地達(dá)到某一標(biāo)定值I0。這一調(diào)整過程叫電位差計(jì)的定標(biāo)。本實(shí)驗(yàn)采用滑線式十一線電位差計(jì)，電阻RAB是11m長均勻電阻絲。根據(jù)定標(biāo)原則，接通K1和K2（K2倒向Es），移動(dòng)滑動(dòng)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(bǔ)償回路中的定標(biāo)回路達(dá)到平衡，即流過檢流計(jì)G的電流為零，此時(shí)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(shí)際操作中，只要確定V0，也就完成了定標(biāo)過程。（2）測(cè)量Ex當(dāng)上面定標(biāo)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(diǎn)間電位差等于待測(cè)電動(dòng)勢(shì)Ex，此時(shí)流過檢流計(jì)G的電流為零，達(dá)到補(bǔ)償。即則 （2）將（1）式和（2）式相比得到（3）（3）式表明，待測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)Ex可用標(biāo)準(zhǔn)電池的電動(dòng)勢(shì)Es和在同一工作電流下電位差計(jì)處于補(bǔ)償狀態(tài)時(shí)測(cè)得的和值來確定。五．實(shí)驗(yàn)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(shí)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(shí)長度。4．已知=1.0185V。使用公式/=/1.0185?？汕蟪龅闹?。5.重復(fù)上述操作2-3次。最后求平均值。六．實(shí)驗(yàn)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(shí)驗(yàn)誤差。誤差為*100%=1.66%八．分析討論1．標(biāo)準(zhǔn)電池是汞鎘電池，只能直立，切忌翻轉(zhuǎn)搖蕩。2．標(biāo)準(zhǔn)電池和待測(cè)電池的正負(fù)極不能接錯(cuò)。