电动势的测与应用
华南师范大学实验报告
学生姓名甘汉麟学号20112401028
专业化学 (师范) 年级、班级11化5
课程名称物理化学实验实验项目原电池电动势的测定与应用实验指导老师林晓明实验时间2014年4月9日
【实验目的】
①掌握电位差计的测量原理和原电池电动势的测定方法；
②加深对可逆电极、可逆电池、盐桥等概念的理解；
③测定电池（I）的电动势；
④了解可逆电池电动势测定的应用；
⑤掌握电动势法测定化学反应热力学函数变化值的有关原理和方法；
⑥根据可逆热力学体系的要求设计可逆电池，测定其在不同温度下的电动势
值，计算电池反应的热力学函数△G、△S、△H。
【实验原理】
⑴用对消法测定原电池电动势原电池电动势不能能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生生极化，结果使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。采用对消法（又叫补偿法）可在无电流（或极小电流）通过电池的情况下准确测定电池的电动势。
对消法原理是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电势差，这样待测电池中没有电流通过，外加电势差的大小即等于待测电池的电动势。
⑵ 原电池电动势的测定
电池（I ） Hg | Hg 2Cl 2 | KCl( 饱和 ) | | AgNO3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，银电极的电极电位：
+
+
+
-
=Ag a F RT 1
ln
Ag/Ag Ag/Ag θ?? 其中 φ?Ag/Ag+ =0.799-0.00097（t-25） 又因AgNO3浓度很稀
a Ag+≈[ Ag + ]=0.02
饱和甘汞电极的电极电位：-
l a 1
ln
C F RT -
=θ
??饱和甘汞饱和甘汞 对饱和甘汞电极来说，其氯离子浓度在一定温度下是个定值，故其电极电位只与温度有关，其关系可直接写为
φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25)
从上述电池的两个电极电位可算出电池的理论电动势，将测定值与之比较。 ⑶ 电动势法测定化学反应的△G 、△S 、△H 。
利用对消法测定电池的电动势，即可获得相应的电池反应的自由能改变值。
nFE G -=?
根据吉布斯-亥姆霍兹公式，有
p T E nF S ???
????-=?
p
T E nFT nFE H ???
????+-=?
因此，按照化学反应设计一个电池，测量各个温度T 下电池的电动势E ，作E-T 图，即可求得该反应的热力学函数△G 、△S 及△H 等。
【仪器与试剂】
SDC数字电位差计1台饱和甘汞电极1支超级恒温槽1台20mL烧杯2个饱和氯化钾溶液U型管2个银电极1支250mL烧杯1个硝酸钾琼脂
0.02mol/L的硝酸银溶液
【实验步骤】
⑴制备盐桥
3%琼脂-饱和硝酸钾盐桥的制备方法：在250mL烧杯中，加入100mL蒸馏水和3g琼脂，盖上表面皿，放在石棉网上用小火加热至近沸，继续加热至琼脂完全溶解。然后加入40g硝酸钾，充分搅拌使硝酸钾完全溶解后，趁热用滴管将它灌入干净的U形管中，两端要装满，中间不能有气泡，静置待琼脂凝固后便可使用。制备好的盐桥不使用时应浸入饱和硝酸钾溶液中，防止盐桥干涸。
⑵组合电池
将饱和甘汞电极插入装有饱和硝酸钾溶液的广口瓶中。将一个20mL小烧杯洗净后，用数毫升0.02mol/L的硝酸银溶液连同银电极一起淌洗，然后装此溶液至烧杯的2/3处，插入银电极，用硝酸钾盐桥与饱和甘汞电极连接构成电池。
⑶测定电池的电动势
①根据Nernst公式计算实验温度下电池（I）的电动势理论值。
②接通恒温槽电源进行恒温，使其达到25℃，温度波动范围要求控制在±
0.2℃之内。把被测电池放入恒温槽中恒温约15min，同时将原电池引出线连接到SDC型数字式电位差计的待测接线柱上（注意正负极的连接），盐桥的两支管应标好记号，让标负号的一端始终与含氯离子的溶液接触。仪器要注意摆布合理并便于操作。测定其电动势，直至电位差计读数稳定为止，平行测定三次。
③将恒温槽的温度设定至35℃，再按步骤②的操作测定该电池的电动势，直至电位差计读数稳定为止，平行测定三次。
【数据记录与处理】
⑴ 电动势的测定
室温 26.1 ℃ 气压 101.71 kPa
将t=28.7 ℃ 代入以下式子
()()V t Ag
Ag 79541.0257.2800097.0799.02500097.0799.0/=--=--=+
θ?
V a F RT Ag Ag
Ag Ag Ag 69367.002
.01
ln 9650085.301314.879541.01ln //=?-=-=++
+
θ??
()()V 23910.0257.2800065.02415.025t 00065.02415.0=--=--=饱和甘汞?
所以，理论电动势E 为
V E Ag Ag 45457
.023910.069367.0/=-=-=+饱和甘汞??
%15.0%10045457
.045457
.045525.0=?-=
error relative
将t=35.8 ℃ 代入以下式子
()()V t Ag
Ag 78852.0258.3500097.0799.02500097.0799.0/=--=--=+
θ?
V a F RT Ag Ag
Ag Ag Ag 68439.002
.01
ln 9650095.308314.878852.01ln //=?-=-=++
+
θ?? ()()V 23448.0258.3500065.02415.025t 00065.02415.0=--=--=饱和甘汞?
所以，理论电动势E 为
V E Ag Ag 44991
.023448.068439.0/=-=-=+饱和甘汞??
%57.0%10044991
.044991
.045249.0=?-=
error relative
⑵ 原电池的热力学计算 ( 301.85K )
41089.385.30195.30845525.045249.0-?-=--=??≈
???
????T
E T E p
mol kJ nFE G /93.4345525.0965001-=??-=-=?
()1154.37000389.0965001--??-=-??=???
????=?mol K J T E nF S p
()()mol kJ S T G H /26.551000
54.3785.30193.43-=-?+-=?+?=?
⑶ 误差计算
利用E-T 图像可作出以下曲线：
从而计算出298K 时的电动势为：
V E 4535
.05727.02980004.0=+?-=
mol kJ G /76.434535.0965001-=??-=?
()()mol kJ H /95.541000
54.3729876.43-=-?+
-=?
电池总反应：Ag Cl Hg Hg Cl Ag +=++-+222
1
查得文献得
【结果讨论】
从以上的实验结果可以看出本次的实验误差较大，分析其可能原因有如下几点：
① 由于在本次实验中只测量了两个温度下的电池电动势，因此数据太少导致E —T 曲线的制作不够精细，计算得到的
()P T E ??/与真值的误差比较大，因
此造成后面的ΔS 反、ΔH 反的相对误差比较大。
②由于我组所用的SDC 数字电位差计较不稳定（读数跳动比较频繁），需要花较多的时间调档才能大致调节到平衡，在这段时间内，电池一直有电流通过，会发生电池反应使得离子浓度下降、电极表面极化，导致可逆电极变成不可逆，为实验带来了误差。
③只有在电流无限小的情况下测量，才能达到可逆电池的要求，但在实验过程中无法令电流达到无限小值，于是产生的极化作用破坏了电池的可逆性，使电动势偏离可逆值。
④本实验的理论参考数据是在100kPa 下的数值，而实验过程中的温度和大气压并不是100kPa 下，因此在压强差的影响下带来了误差。
【思考题】
①为何测电动势要用对消法？对消法的原理是什么？
答：电池电动势不能用伏特计直接测量，因为电池与伏特计连接后有电流通过，就会在电极上发生极化，结果使电极偏离平衡状态。另外，电池本身有内阻，所以伏特计测得的只是不可逆电池的端电压。而测量可逆电池的电动势，只能在无电流通过电池的情况下进行，因此，采用对消法。对消法是在待测电池上并联一个大小相等、方向相反的外加电源，这样待测电池中没有电流通过，外加电源的大小即等于待测电池的电动势。
②测电动势为何要用盐桥？如何选用盐桥以适合不同的体系？
答：（1）对于双液电池电动势的测定需用盐桥消除液体接界电势。（2）选择盐桥中电解质的要求是：①高浓度（通常是饱和溶液）；②电解质正、负离子的迁移速率接近相等；③不与电池中的溶液发生反应。具体选择时应防止盐桥中离子与原电池溶液中的物质发生反应，如原电池溶液中含有能与Cl-作用而产生沉淀的Ag+、Hg离子或含有能不K+离子作用的ClO－离子，则不可使用KCl盐桥，应选用KNO3或NH4NO3盐桥。
③如果测量过程中，检零指示呈溢出符号，试从接线上分析可能是什么原因？
答：在测量过程中，若检零指示显示溢出符号“OUL”，说明“电位指示”显示的数值与被测电动势的值相差过大。可能的原因是正负极接反了或电路中的某处有断路。
④用测电动势的方法求热力学函数有何优越性？
答：用电动势测定法比用其他方法（例如量热法）更精确，误差更小，操作更简便，而且测得的数据更加集中，精密度更高。
⑤可逆原电池应满足哪些要求？在设计时应注意哪些问题？
答：化学能转变为电能的过程是以热力学可逆方式进行的电池即为可逆电池；构成可逆电池的电极也必须是可逆电极，工作电流无限小，在近平衡的条件下进行反应。设计原电池时应该注意电极与电解质溶液的相对应、电解质离子的浓度要相对较低，同时应注意所用的电极及电解质的成本和毒性。
⑥如何用所测定的电池电动势数据来求算电池反应的热力学函数变化值？
答：利用nFE G -=?、p T E nF S ???
????=?和S T G H ?+?=?三条关系式可以计算
出电池反应的热力学函数变化值，这里需要在多个温度T 下测定该电池的电动
势E ，作出E —T 图像，利用这个图像求得的p T E ???
????的误差会相对较小，若直接
用
T
E
??则会带来较大的误差。
【参考文献】
[1] 何广平,南俊民,孙艳辉等.《物理化学实验》[M].华南师范大学化学实验教学中心，化学工业出版社,2007.
[2] 物理化学·上册.傅献彩.北京：高等教育出版社,2006,1 [3] 物理化学·下册.傅献彩.北京：高等教育出版社,2006,1
数字测图原理和方法
《数字测图原理与方法》教学实习任务书 南京师范大学地理科学学院 2010年11月
一、前言 《数字测图原理与方法》教学实习是该课程教学的重要组成部分，是巩固和深化课堂所学知识的必要环节。通过实习培养学生理论联系实际、分析问题与解决问题的能力以及实际动手能力，使学生具有严格认真的科学态度、实事求是的工作作风、吃苦耐劳的劳动态度以及团结协作的集体观念。同时，也使学生在业务组织能力和实际工作能力方面得到锻炼，为今后从事测绘工作打下良好基础。 实习地点：南京师范大学仙林校区老北区。 实习时间：2010年11月16日－12月21日（共5周）。 实习成绩考核方面：实习态度、协作精神、观测记录、实习报告。 二、实习目的 1、熟练掌握全站仪的使用，掌握水平角、垂直角、距离的观测，坐标量测，数据记录与整理计算； 2、掌握水准仪的使用和水准测量记录与计算； 3、掌握数字测图的基本要求和成图过程； 4、掌握用全站仪进行小地区大比例尺数字测图的数据采集和计算机地形绘图的方法； 5、掌握测绘实习报告的编写。 三、实习任务 在为期五周的时间里，各小组测绘两幅 1:500比例尺的数字地形图。具体任务如下： 1、布设图根控制导线，进行图根平面控制测量和图根水准高程控制测量，完成导线和水准路线的近似平差计算，得到碎部测量所需的控制点的平面和高程坐标，要在实习报告中提供平面控制测量和高程控制测量的平差计算表格。 2、进行数字测图的碎部数据采集（地物和地貌），在KeyStone（开思）环境下，依据地形图图式的要求，小组内各自完成两幅1:500比例尺的数字地形图的制作，并将两幅1:500地形图进行拼接成更大图幅的1幅地形图。
基于汽车底盘测功机的汽车性能实验指导书
基于底盘测功机的汽车性能实验指导书 交通与汽车工程学院整车性能实验室 2005年3月
一、实验设备及其技术指标 1、汽车底盘测功机 型号：DCG-10G 主要技术指标：允许轴荷：10t 最大吸收功率：160kw 最大吸收驱动力：960daN(45km/h) 最高车速：120km/h 2、称重仪 型号：DS-425 主要技术指标：检定分度值：1g 最大秤量：15kg 二、汽车底盘测功机的功能 底盘测功机是模拟汽车在道路上行驶时受到的阻力，测量其驱动轮输出功率以及加速、滑行等性能的设备。配有汽车燃料消耗量检测装置（称重仪或油耗仪）还可测量汽车燃料消耗量。主要功能有： 1、检验汽车动力性能： 1) 检验汽车驱动轮输出功率 2) 检验汽车滑行性能 3) 检验汽车加速性能 2、检验汽车经济性能 三、汽车底盘测功机的基本结构及工作原理 汽车底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室内台架上汽车模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性，而且还可以测量多工况排放指标及油耗。同时能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车在负载条件下出现的故障等。由于汽车底盘测功机在试验时能通过控制试验条件，使周围环境影响减至最小，同时通过功率吸收加载装置来模拟道路行驶阻力，控制行驶状况，故能进行符合实际的复杂循环试验，因而得到广泛应用。 1、基本结构 汽车底盘测功机主要由道路模拟系统、数据采集与控制系统、安全保障系统及引导系统等构成。如下图所示：
2、工作原理 汽车在道路上运行过程中存在着运动惯性、行驶阻力，要在试验台上模拟汽车道路运行工况，首先要解决模拟汽车整车的运动惯性和行驶阻力问题，这样才能用台架测试汽车运行状况的动态性能。为此，在试验台上利用惯性飞轮的转动惯量来模拟汽车旋转体的转动惯量及汽车直线运动质量的惯量，采用电磁离合器自动或手动切换飞轮的组合，在允许的误差范围内满足汽车的惯量模拟。至于汽车在运行过程中所受的空气阻力、非驱动轮的滚动阻力及爬坡阻力等，则采用功率吸收加载装置来模拟。路面模拟是通过滚筒来实现的，即以滚筒的表面取代路面，滚筒的表面相对于汽车作旋转运动。通过控制系统可对加载装置及惯性模拟系统进行自动或手动控制，以实现对车辆的动力性如加速性能、汽车底盘输出功率、底盘输出最大驱动力、滑行性能等项目的检测。同时如配备油耗测量装置，即可进行燃料消耗量的试验。 四、实验项目 开始实验前，按照底盘测功机操作规程作好实验前的准备工作，根据测试软件的提示填写实验车辆信息和基本参数。 开始汽车动力性能试验前，需要进行汽车功率损耗实验，以确定汽车的各种阻力系数大小（行使阻力和空气阻力）。 1、汽车损耗功率实验 1）实验目的 确定汽车行驶的各种阻力系数，以模拟汽车的行使阻力和空气阻力等各种阻力。 2）实验方法 将汽车加速到某一车速，然后空档滑行，此时可以开始实验，记录数据；随后待车速降低到一定速度后结束实验。 2、检验汽车动力性能 1)实验目的 学习汽车驱动轮输出功率、加速性能、滑行阻力等动力性能的测定方法；了解实验用仪器的主要结构、工作原理和使用方法。 2)一般实验条件（实验指导老师介绍） 3)实验内容 A、检验驱动轮输出功率 实验方法：点击底盘测功进入底盘测功实验。首先设置起点速度和终点速度以及测功速度间隔，起动汽车，以汽车的某一档位加速行驶，当车速达到设定的终点速度时，程序自动终止实验。 B、检验汽车滑行性能 实验方法：点击滑行实验进入滑行性能实验。首先设置滑行初速度，起动汽车，开始实验后，将汽车加速到高于所设定的滑行初速度，然后空档滑行，此时可以开始实验记录数据；直到汽车停止，终止试验。 C、检验汽车加速性能 实验方法：点击加速实验进入加速性能实验。首先设置加速初速度和末速度，起动汽车，开始实验。起步连续换档加速或以最高档加速，使车速接近设定的加速末速度，停止实验。 五、实验数据整理 根据所记录的数据，将实验数据按照要求填入相应表格（见附录），并按要求作实验曲线。
测定电源电动势及内阻实验报告
U/V I/A 测定电源电动势及内阻实验报告 班级：____________小组：___________姓名：____________ 实验目的：利用伏安法测定电源电动势及内阻 实验原理：闭合电路欧姆定律U ＝E －Ir 具体做法如下：（1）、利用实验图所示电路，改变滑动变阻器的阻值，从电流表、电压表中读出几组U 、I 值，由U ＝E －Ir ，列两方程，解之得：E= ，r= 。 (2)、利用如图所示的电路，通过 ，多测几组U 、I 的值(至少测出6组)，并且变化范围尽量大些，然后用描点法在U －I 图象中描 点作图，由图象的 找出E ，由图象的 找出内电阻。 思考：1、在此实验过程中为什么不用电流表的内接法？用外接法有什么好处？ 2、利用上述实验电路图测量E 及r 能测准确吗？若不能试推导测量值与真实值的关系。用电流表的外接法情况又如何？ 3、如果实验室准备有新旧电池在该实验中选用什么电池更好一些？试说明理由。 4、在实验数据处理过程中采用图像法和解方程组再求平均值的方法哪种方法较好一些？为什么？ 5、你还能想到用其它不同的方法测电源电动势和内阻吗？试画出你设计的实验电路图并写出实验步骤。 实验步骤: (1)、恰当选择实验器材，照图连好实验仪器，使开关处于 状态且滑动变阻器的滑动触头 的一端． （2）、闭合开关S ，接通电路，记下 。 （3）、将滑动变阻器的滑动触头由一端向另一端移动至某位置，记下此时电压表和电流表的示数． (4)、继续移动滑动变阻器的滑动触头至其他几个不同位置，记下各位置对应的电压表和电流表的示数． (5)、断开开关S ，拆除电路。 (6)、在坐标纸上以U 为纵轴，以I 为横轴，作出U —I 图象，利用图象求出E 、r ． 思考：1、在实验过程中通电电流能否太大？若电流太大对实验会有什么影响？电流能否太小？太小又会如何？ 2、为了不使通过电源的电流时间太长，在实验过程中开关应如何使用？ 数据记录： 在右边坐标纸内作出U-I 图像，求出电源电动势及内阻。
用补偿法测量电池电动势 (2)
大学物理实验报告纸 姓名 指导教师 学号 同组人 专业班级 实验日期 实验名称 [实验目的］ ［实验原理 ] 1 1. 学习用补偿法测量电动势的基本原理。 2. 了解电位差计的基本结构、工作原理，并学会其使用方法。 1.电位差计测量电池电动势原理 用电位差计测量电池电动势的原理是补偿法。如图3.10-1所示,移动滑线变阻器AB 的滑动端C 的位置,可以找到一处使检流计G 中的电流为零。 此时,C 、B 两点间的电压U CB =E x 与未知电动势E x 互相补偿。若滑线变阻器上的电压分布事先加以标定,则可求出E x ,这种测量电动势的方法称为补偿法。 要精确测出E x ,必须要求分压器(滑线变阻器) 上的电压标度稳定而且准确。 为此,实际用的 电位差计会在电源回路中接人一个可变电阻R,如图3.10-2所示,称为工作电流1调节电阻。E 和R 串联后给分压器AB(标准电阻R AB )供电,调节R,使加到分压器AB 两端的电压保持不变,从而保证分压器AB 上的电压标度不变。 为保证分压器AB 上的电压标度不变,通常将一已知电动势为E s 的标准电池接在待测电池位置,如图3.10-2所示,然后将分压器调到标度等于E s 的C 、D 位置,此时若检流计G 中没有电流,则说明电压U CD 与E s 能互相补偿,分压器上的电压标度值未变;若G 中有电流,则说明标度值变了, 此时,调节R 使G 中电流为零。经这样的校准后,电位差计就能按标度值进行测量了。这个过程称为电位差计的标准化,亦即校准工作电流。
实际上,电位差计可以看成由三个回路组成,如图3.10-2所示:一是工作电流回路,E、R、R AB组成,在校准工作电流和测量过程中都是通路;二是校准回路,由E S、R CD、G和S组成,将开关S倒向E x就形成此回路,在测量过程中此回路不通;三是测量回路,田R CD、G和S组成,将S倒向E x时形成,在校淮工作电流时此回路断开。校准回路和测量回路也称为补偿回路。 2
(完整版)特殊方法测电阻练习题
特殊方法测电阻小测 一、电压表间接测量法 1．如图1所示电路中，电源电压不变，R0是阻值已知的定值电阻。 （1）闭合开关S，将电压表的示数记为U1；断开开关S，将电压 表改接在两端； （2）闭合开关S，电压表的示数记为U2； （3）则Rx的阻值可以表示为Rx= 2．如图2所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值是R0。 （1）闭合开关S，将滑动变阻器的滑片置于阻值最小处，电压表的示数记为U1（画出等效电路，并标出测量量和已知量）； （2）再将滑片放在阻值最大处，电压表的示数记为U2（画出等效电路图，并标出测量量和已知量）； （3）根据电源电压不变列出方程式， （4）则Rx的阻值可以表示为Rx= 3．如图3所示电路中，电源电压不变，滑动变阻器的最大阻值是R0。 （1）只闭合开关S，电压表的示数记为U1； （2）再闭合开关S1，电压表的示数记为U2；Rx两端的电压 是，R0两端的电压是，通过R0的电流 是， （3）则Rx的阻值可以表示为Rx= 二、电流表间接测量法 4．如图4所示电路中，电源电压不变，R0是阻值已知的定值电阻。 （1）闭合开关S，将电流表的示数记为I1； （2）断开开关S，将电流表改接在支路；闭合开关S，电流表的示数记为I2，将测量的电流在图4中标出。则Rx的阻值可以表示为Rx= 5、如图5所示电路中，电源电压不变，R0是阻值已知的定值电阻。 （1）只闭合开关S，将电流表的示数记为I1； （2）再闭合开关S1，电流表的示数记为I2，将测量的电流在图5中标出。 （3）则Rx的阻值可以表示为Rx= 6．如图6所示电路中，电源电压不变，R0是阻值已知的定值电阻。 （1）只闭合开关S，将电流表的示数记为I1，画出等效电路，并将已知量和测量量在图中标出； （2）再闭合开关S1，电流表的示数记为I2，画出等效电路，并将已知量和测量量在图
数字测图原理与方法
数字测图原理与方法 一、比例尺的概念及比例尺的分类。 比例尺：图上长度与相应的实地水平长度之比，称为该图的比例尺。 比例尺的分类 ①小比例尺：1:25万、1:50万、1:100万 ②中比例尺：1:2.5万、1:5万、1:10万 ③大比例尺：1:500、1:1000、1:2000、1:5000、1:1万 二、白纸测图与数字测图的基本概念。 (1)白纸测图：传统的地形测量是利用测量仪器对地球表面局部区域内的各种地物、地 貌（总称地形）的空间位置和几何形状进行测定，以一定的比例尺并按图式符号绘 制在图纸上，即通常所称的白纸测图。 (2)数字测图：广义地讲，生产数字地图的方法和过程就是数字测图。数字测图实质上 是一种全解析机助测图方法。它以计算机为核心，在相关输入输出设备的支持下，对地形空间数据进行采集、存贮、处理、输出和管理。 三、什么是大比例尺数字地图？ 贮存在数据载体(磁带、磁盘或光盘)上的数字形式的大比例尺地图。 四、大比例尺数字地图的特点。 （1）以数字形式表示地图的内容。 （2）具有良好的现势性。 （3）以数字形式贮存的1:1的数字地图，不受比例尺和图幅的限制。 （4）具有较高的位置精度且精度均匀。 （5）为与空间位置有关的信息系统提供基础数据。 （6）地图的建立需要较大的费用和较长的时间。 （7）读写需要相应的软硬件的支持。 五、数字测图技术特点。 （1）精度高 （2）自动化程度高、劳动强度小 （3）更新方便、快捷 （4）便于保存与管理 （5）便于应用 （6）易于发布和实现远程传输 六、数字测图系统的工作过程及作业模式。 数字测图（digital surveying and mapping，简称DSM）系统是以计算机为核心，在外连输入输出设备硬、软件的支持下，对地形空间数据进行采集、输入、成图、绘图、输出、管理的测绘系统。 大比例尺数字测图分为三个阶段：数据采集、数据处理和地图数据的输出。 广义地理解数字测图系统:采集地形数据输入计算机，由机内的成图软件进行处理、成图、显示，经过编辑修改，生成符合国标的地形图，并控制数控绘图仪出图。 七、数字测图的数据采集方式有哪几种？ ①地面数字测图法 ②地图数字化法 ③数字摄影测量法
用补偿法测电池的电动势实验报告
用补偿法测电池电动势 一.实验简介 在测量电动势时，如果用电压表直接测量的话，由于电压表也有一定的电流通过，测出的值是电池的路端电压，而不是电源的电动势，所以要想消除电源的内阻 影响，测出电源的电动势就要用一个电压与电源相互抵消，这就是补偿法。这样， 当电源两端电压为零时，补偿电压就是电源的电动势。用补偿法测电池电动势就是 为了消除电池内阻对所测电池电动势的影响。 二.实验原理 任何一种电池当外电路有电流通过时，由于电池有内阻，因而在电池内部产 生电位降落，所以电池两端电压总是小于电池的电动势。电池的电动势。端电压和 内阻的关系为 E = (U A? U B) + I r i(1) 从上式可看出，若电路中电流I逐渐变小，电源的端电压U A-U B数值逐渐接近 电动势E，如能使电流I趋于零，则电池的电动势E就无限接近电池的端电压数值， 即E=U A-U B。 这就是本实验测量电池电动势的指导思想。也就是说，在测量时不使待测电 池中有电流通过。这样就可避免电池内的电势降落，从而以电池的端电压的数值 来表示电池的电动势。 如何才能使待测电池中没有电流流过呢？最常见的方法，是补偿法。图1是 补偿法原理图。Eo为可调电源，Ex为待测电源。两电源正极对正极，负极对负极，调节电源Eo，使检流计指零，有Ex=Eo，这时就称电路处于补偿状态。在补 偿状态下若Eo已知，则Ex就可以求出。这种利用补偿原理测电动势的方法就称 为补偿法。 图1 补偿法原理图 图2是测未知电动势的原理图。电源E和精密电阻R ab串联成一闭合回路，称 为辅助回路，当有一恒定的标准电流Io流过电阻R ab时、改变R ab上两滑动头c、d 的位置，就能改变c、d间的电位差U cd的大小，U cd正比于电阻R ab中c、d之间那 部分的电阻值。由于测量时应保证Io恒定不变，所以在实际的电位差计中都根据
汽车底盘测功机的原理
本科毕业设计（论文）手册目录 一、浙江师范大学本科毕业设计(论文)正文（1～38页） 二、浙江师范大学本科毕业设计(论文)过程管理材料（1～50页） （一）浙江师范大学本科毕业设计(论文)任务书 (1) （二）浙江师范大学本科毕业设计(论文)文献综述 (3) （三）浙江师范大学本科毕业设计(论文)开题报告 (13) （四）浙江师范大学本科毕业设计(论文)外文翻译 (26) （五）浙江师范大学本科毕业设计(论文)指导记录 (44) （六）浙江师范大学本科毕业设计(论文)中期检查表 (47) （七）浙江师范大学本科毕业设计(论文)答辩资格审查表 (48) （八）浙江师范大学本科毕业设计(论文)答辩记录 (49) （九）浙江师范大学本科毕业设计(论文)评审表 (50)
第一部分毕业设计(论文) 正文
目录 摘要 (1) 英文摘要 (1) 引言 (1) 1、绪论 (2) 1.1 汽车底盘测功机概述 (2) 1.2 底盘测功机的发展现状 (5) 1.3 论文研究目的及意义 (6) 2、底盘测功机硬件构成及原理 (7) 2.1 测控系统的评价指标 (7) 2.2 系统硬件框图 (9) 2.3 传感器 (10) 2.4 模入模出板和开关量输入输出卡 (11) 2.5 放大滤波电路的设计 (12) 3、底盘测功系统的数据处理及分析 (15) 3.1 概述 (15) 3.2 曲线拟合 (16) 3.3 FIR 数字滤波器的设计 (17) 3.4 系统标定 (19) 3.5 底盘测功机数据处理 (21) 4、汽车底盘测功机中存在的问题及影响测试精度的因素分析 (22) 4．1目前汽车底盘测功机中存在的问题分析 (22) 4.2解决途径 (24) 4.3影响底盘测功机测试精度的因素分析 (26) 5、底盘测功机的使用与维护 (27) 5.1主要性能的检定 (27) 5.2一般底盘测功机的使用与维护 (29) 5.3 DCG-1OA型汽车底盘测功机维护实例 (31) 结束语 (36) 参考文献 (36) 致谢 (38)
伏安法测电源的电动势和内阻的误差分析
伏安法测电源的电动势和内阻的误差分析 在伏安法测电源的电动势和内阻的实验中，要应用闭合电路的欧姆定律，学习应用图像处理数据，练习测量电流、电压的技能。此外，还必须明确电流表和电压表的接入会带来一定的实验误差。到底电流表内接还是电流表外接呢？下面我们讨论这个问题。 一、安培表外接 外接法电路如图——1所示，由于电流表得分压，电压表测得的电压并不是真正的路端电压，这种接法测量值和真实值之间的关系如何呢？ 设滑动变阻器的滑片在某一位置时电路中的电流表的示数为I1,电压表的示数为U1,改变滑片的位置，电流表中的示数为I2 ,电压表的示数为U2 由闭合电路的欧姆定律得：如果不考虑电表的影响则有 E=U 1+I 1 r ①E=U 2 +I 2 r ②
解得： 如果考虑电表的影响，设电流表的内阻为R A则有 图——2电流表外接时，由于测量的电流是干路中的电流，测量的电压比路端电压小，所以，同一个电流I下，电压的测量值总是在电压的真实值的 下方，反映在图像上如图——2所示。 比较可得：，测量的内电阻比真实的内电阻大，多的数值为电流表的内阻，由于一般电源的内阻和电流表的内阻相差不多，采用这种接法时，使得内电阻测量的误差非常大，一般不采用这种接法。 二、电流表内接
电流表内界的电路如图——3所示,由于电压标的分 流，测得的电流并不是通过电源的电流，采用这种接法 时，电动势和内阻的测量值和真实值之间又有什么关系 图——3呢？ 设滑动变阻器的滑片在某一位置时电路中的电流表的示数为I1,电 压表的示数为U1,改变滑片的位置，电流表中的示数为I2 ,电压表的示数 为U2 由闭合电路的欧姆定律得：如果不考虑电表的影响则有 E=U1+I1 r ①E=U2+I2 r ② 解得： 如果考虑电表的影响，设电流表的内阻为R V则有
电源电动势和内阻的测量方法及误差分析
关于电源电动势和内阻的几种测量方法及误差分析 黎城一中物理组 一、伏安法 选用一只电压表和一只电流表和滑动变阻器，测出两组U 、I 的值，就能算出电动势和内阻。 1 电流表外接法 1.1 原理 如图1-1-1所示电路图，对电路的接法可以这样理解：因为要测电源的内阻，所以对电源来说用的是电流表外接法。处理数据可用计算法和图像法： （1）计算法：根据闭合电路欧姆定律Ir U E +=，有： 测测r I U E 11+= 测测r I U E 22+= 可得：122112I I U I U I E --= 测 1 22 1I I U U r --=测 （2）图像法：用描点作图法作U-I 图像，如图1-1-2所示： 图线与纵轴交点坐标为电动势E ，图线与横轴交点坐标为短路电流r E I =短，图线的斜率的大小表示电源内阻I U r ??= 。 1.2 系统误差分析 由于电压表的分流作用，电流表的示数I 不是流过电源的电流0I ，由电路图可知I <0I 。 【1】计算法：设电压表的内阻为V R ，用真E 表示电动势的真实值，真r 表示内阻的真实值，则方程应修正为：真真r R U I U E V ???? ? ?++=，则有： r R U I U E V ???? ? ?++=11真 r R U I U E V ???? ??++=22真 图1-1-2 I 短 图1-1-1
解得：测真E R U U I I I U I U E V >----= 21121221 ， 测真r R U U I I U U r V >-- --=2 1122 1 可见电动势和内阻的测量值都小于真实值。 【2】图像修正法：如图1-1-3所示，直线①是根据U 、I 的测量值所作出的U -I 图线，由于I >，减小系统误差，使得测量结果更接近真实值， 综上所述，采用相对电源电流表外接法，由于电压表的分流导致了系统误差，使得真测E E <， 真测r r <。 2 电流表内接法 2.1 原理 如图1-2-1所示电路图，对电源来说是电流表内接，数据的处理也可用计算法和图像法 （1）计算法：根据闭合电路欧姆定律E=U+Ir ，有 测测r I U E 11+= I I 短 图1-1-3 E 真 E 测 图1-2-1
底盘测功机
底盘测功机 底盘测功机的功能底盘测功机的使用方法底盘测功机的工作原理汽车底盘输出功率检测方法 底盘测功机的基本结构发动机功率检测方法 一、底盘测功机的功能 底盘测功机是模拟汽车在道路上行驶时受到的阻力，测量其驱动轮输出功率以及加速、滑行等性能的设备。有的底盘测功机还带有汽车燃料消耗量检测装置。底盘测功机具有如下功能: ①测量汽车驱动轮输出功率。 ②检验汽车滑行性能。 ③检验汽车加速性能。 ④校验车速表。 ⑤校验里程表。 ⑥配备油耗仪的底盘测功机可以在室内模拟道路行驶，测量等速油耗。TOP 二、底盘测功机的基本结构及工作原理 底盘测功机是一种不解体检验汽车性能的检测设备，它是通过在室内台架上汽车模拟道路行驶工况的方法来检测汽车的动力性，而且还可以测量多工况排放指标及油耗。同时能方便地进行汽车的加载调试和诊断汽车在负载条件下出现的故障等。由于汽车底盘测功机在试验时能通过控制试验条件，使周围环境影响减至最小，同时通过功率吸收加载装置来模拟道路行驶阻力，控制行驶状况，故能进行符合实际的复杂循环试验，因而得到广泛应用。底盘测功机分为两类，单滚筒底盘测功机，其滚筒直径大 (1500-2500mm），制造和安装费用大，但其测试精度高，一般用于制造厂和科研单位；双滚筒式底盘测功机的滚筒直径小(180-500mm），设备成本低，使用方便，但测试精度较差，一般用于汽车使用、维修行业及汽车检测线、站。近年来因电子计算机技术的高度发展，为数据的采集、处理及试验数据分析提供了有效的手段，同时为模拟道路状态准备了条件，加速了底盘测功机的发展，加之各类专用软件的开发和应用，使汽车底盘测功机得到了广泛的推广。TOP
伏安法测Er误差分析的三种方法.
伏安法测E 、r 误差分析的三种方法 一、公式法 伏安法测电源的电动势和内阻实验通常有两种可供选择的电路，如图1、图2所示，若采用图1电路，根据闭合电路欧姆定律，由两次测量列方程有 E U I r E U I r 测测，=+=+1122 解得 E I U I U I I r U U I I 测测，= --=--2112211 2 21 若考虑电流表和电压表的内阻，应用闭合电路欧姆定律有： E U I U R r E U I U R r V V 真真，=++?? ???=++?? ? ??111222 解得 E I U I U I I U U R E r U U I I U U R r V V 真测真测 ，= ---->=--- ->2112211212 2112 即测量值均偏小。若采用图2电路，若考虑电流表和电压表的内阻，应用闭合电路欧姆定律有 E U I r R E U I r R A A 真真，=++=++122()() 解得E I U I U I I E r U U I I R r A 真测真测 ，= --==---<21122112 21 二、图象法 为了减少偶数误差，可采用图象法处理数据：不断改变阻器的阻值，从伏特表、安培表上读取多组路端电压U 和电源的电流I 的值，然后根据多组U 、I 值画出电源的U —I 图象，图线在纵轴上的截距就是电源的电动势E ，图线的斜率就是电池的内阻r 。 图1电路误差来源于伏特表的分流，导致电源电流的测量值 I 测 （即安培表的示数）比真
实值偏小， I I U R V 真测=+ （U 为伏特表的示数，R V 为伏特表的内阻） 。因对于任意一个 U 值 ，总有 I I 真 测>，其差值 ?I I I U R V =-= 真测，随U 的减小而减小；当U ＝0时，△I ＝0。画出 U I 测测-图线AB 和修正后的电源真实 U I 真真 -图线AC ，如图3所示，比较直线AB 和AC 纵轴截距和斜率，不难看出 E E r r 测真测真 ，<<。 图2电路误差来源于安培表的分压，致使路端电压的测量值U 测 （即伏特表的示数）总 比真实值偏小，其间差值 ?U U U IR A =-=真测（I 为安培表的示数，R A 为安培表的内 阻）随电源电流I 的减小而减小；当I ＝0时，△U ＝0。根据以上特点画出U I 测测 -图线 PM 和修正后的电源的 U IR 真-图线PN ，比较直线MP 和NP 纵轴截距和斜率，显然 E E r r 测真测真 ，=>。 三、等效电源法 将图1中电源与电压表的并联看作等效电源，如图5中虚线框内所示，该等效电源的电 动势就等于 E 测 ，因电压表的分流作用， E R R r E E V V 测真 真真 = +<，故 E E 测真 <。该等 效电源的内电阻等于电压表的电阻R V 和电源本身电阻r 真的并联值，即 r R r R r r V V 测真真 真 = +<。
用补偿法测量电流电压和电阻
用补偿法测量电流电压 和电阻 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
实验3-3 用补偿法测量电压、电流和电阻 电位差计是精密测量中应用最广的仪器之一，不但用来精确测量电动势、电压、电流和电阻等，还可用来校准精密电表和直流电桥等直读式仪表，在非电参量（如温度、压力、位移和速度等）的电测法中也占有重要地位。 【实验目的】 1.掌握补偿法原理，了解其优缺点。 2.掌握UJ-31型直流电位差计的原理、构造及使用方法。 3.学会用UJ-31型电位差计来校准微安表及测量其内阻。 【仪器用具】 滑线式电位差计一套、UJ-31型直流电位差计一台、检流计一台、标准电池、工作电源、待测电池、微安表头、直流电阻箱。 【实验原理】 电压的测量一般用伏特表来完成。由于电压表并联在测量电路中，电压表有分流作用，会对原电路两端的电压产生影响，测量到的电压并不是原电路的电压。用电压表测量电源电动势时，由于电压表的引入，电源内部将有电流，而电源一般有内阻，内阻将有电压降，从而电压表读数是电源的端电压，它小于电源的电动势。由此可知，要测量电动势，必须让它无电流输出。 补偿法是电磁测量中一种常用的精密测量方法，它可以精确地测量电动势、电位差和低电阻，是学生会必须掌握的方法之一。 滑线式电位差计、UJ-31型电位差计或学生型电位差计UJ-36等都是根据补偿法原理而设计的仪器。补偿的电路原理图如图3-3-1所示。 R和R组成的回路称 由Ea、K、 限 工作回路；由Es或Ex与检流计G组
成测量支路，与R 仪器组成测量回路。在Ea>Es, Ea>Ex 时，选择适当的限R ，调节R 的滑点，可使检流计G 中无电流流过。此时有S AC E V =。在限R 不变的情况下，降Es 换成Ex ，再调节R ，若调节到C `位置使检流计无电流流过，则x AC E V =。因此，有 即：S AC AC x E R R E ' = (3-3-1) 测量支路中无电流流过，那么Es 或Ex 就是它们的电动势，由此可知电压补偿法测量电动势或电位差时比一般电表法更为准确。由图3-3-1可知，用补偿法测电动势时，需一个标准电池（标准电动势）作为标准比较。标准电池的电动势比较稳定，精度比较高。图中限R 起调节工作电流的作用，工作电流越大，分压电阻R 上单位电阻上的电压降越大；工作电流越小，分压电阻上单位电阻上的电压降越小，表示测量精度越高。检流计G 灵敏度越高，测量精度越高。 下面介绍两种常用的电位差计的基本原理。 一、线式电位差计基本原理 如图3-3-2所示，按通K 1后，有电流I 通过电阻丝AB ，并在电阻丝上产生电压降R I 。如果再接通K 2，可能出现三种情况： 1. 当x CD E V >时，G 中有自右向左流动的电流（指针偏向右侧）。 2. 当x CD E V <时，G 中有自左向右流动的电流（指针偏向左侧）。 3. 当x CD E V =时，G 中无电流，指针不偏转。将这种情形称为电位差计处于补偿状态，或者说待测电路得到了补偿。 在补偿状态时，x CD E IR =。设每单位长度电阻丝的电阻为0r ，CD 段电阻丝的长度为x L ，于是 x x L Ir E 0= (3-3-2) 将保持可变电阻n R 及稳压电源E 输出电压不变，即保持工作电流I 不变，再用一个电动势为s E 的标准电池替换图中的x E ，适当地将C D 、的位置调至''C D 、，同样可使检流计G 的指针不偏转，达到补偿状态。设这时''C D 段电阻丝的长度为s L ，则
(完整版)中考物理复习专题：特殊方法测电阻(经典详尽)
测出未知电阻R X的阻值的特殊方法 一、所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、定值电阻R、导线若干、未知电阻R X（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法） 二、所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、最大阻值为R的滑动变阻器、导线若干、未知电阻R X（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法） 说明：把滑动变阻器滑片滑到阻值最大端不变时，可以把它当一个定值电阻来使用，方法如前一题。根据滑动变阻器滑片可以滑到最左边和最右边的，还有如下方法。 实验步骤： 1、滑动变阻器滑片滑到a端时，读出电流表示数I1； 2、滑动变阻器滑片滑到b端时，读出电流表示数I2。 表达式： 三、所给器材：电源（电压未知）、开关、电流表、变阻箱、导线若干、未知电阻R X（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法） 说明：变阻箱调到某个阻值不变时，可以当定值电阻使用，也可以当滑动变阻器来使用，当然要更关注用等效替代法来解此题（见下面的三种方法） 方法1 方法2 方法3 实验步骤： 1、S接a时，读出电流表示数I 2、S接b时，调变阻箱，使电流表 示数的示数也为I 表达式： 实验步骤： 1、S1闭合时，读出电流表示数I 2、S2闭合时，调变阻箱，使电流表 示数的示数也为I 表达式： 实验步骤： 1、把变阻箱调到0Ω时，闭合S， 读出电流表示数I； 2、S闭合时，调变阻箱，使电流表 示数的示数为I 2 1 表达式： 四、所给器材：电源（电压未知）、开关、电压表、定值电阻R、导线若干、未知电阻R X（要求：画出实验电路图，写出实验步骤和表达式，尽可能想出多种方法） 方法1 方法2 方法3 实验步骤： 1、如图，闭合S，先测出R x的电压 U1； 实验步骤： 1、如图，闭合S，先测出R的电压 U1； 实验步骤： 1、如图，闭合S，先测出R x的电压 U1； 2、拆下电压表，接到R的两端测出
数字测图原理与方法知识点考研总结
数字测图原理与方法知识点考研总结 文件编码（GHTU-UITID-GGBKT-POIU-WUUI-8968）
数字测图原理与方法 一、名词解释 1、大地水准面：把一个假象的、与静止的平均海水面重合并向陆地延伸且包围整个地球的特定重力等位面称为大地水准面。 2、视准轴：物镜光心与十字丝交点的连线称为视准轴。 3、系统误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果出现的误差在符号和数值大小都相同，或按一定的规律变化，这种误差称为“系统误差”。 4、偶然误差：在相同的观测条件下，对某一量进行一系列的观测，如果误差出现的符号和数值大小都不相同，从表面上看没有任何规律性，这种误差称为“偶然误差”。 5、方位角：由直线一端的基本方向起，顺时针方向至该直线的水平角度称为该直线的方位角。方位角的取值范围是0°~360°。 6、危险圆：待定点P 不能位于由已知点A 、B 、C 所决定的外接圆的圆周上，否则P 点将不能唯一确定，故称此外接圆为后方交会的危险圆。 7、全站仪：全站仪是全站型电子速测仪的简称，它集电子经纬仪、光电测距仪和微处理器于一体。 8、等高距：地形图上相邻两高程不同的等高线之间的高差，称为等高距。
9、数字测图系统：是以计算机为核心，在硬件和软件的支持下，对地形空间数据进行数据采集、输入、处理、输出及管理的测绘系统，它包括硬件和软件两个部分。 10、数字地面模型（DTM ）：是表示地面起伏形态和地表景观的一系列离散点或规则点的坐标数值集合的总称。 11、数字高程模型（DEM ）：数字高程模型DEM ，是以数字的形式按一定结构组织在一起，表示实际地形特征空间分布的模型，是定义在 x 、y 域离散点（规则或不规则）上以高程表达地面起伏形态的数字集合。 二、简答题 1、实际测绘工作中，一般采用的基准面和基准线各是什么 大地水准面和铅垂线是测量外业所依据的基准面和基准线；参考椭球面和法线是测量内业计算的基准面和基准线。 2、角度观测的主要误差来源（种类）有哪些 1）仪器误差：（1）水平度盘偏心差（2）视准轴误差（3）横轴倾斜误差（4）竖轴倾斜误差；2）仪器对中误差；3）目标偏心误差；4）照准误差与读数误差；5）外界条件的影响。 3、何谓视差如何消除视差 如果目标像与十字丝平面不重合，则观测者的眼睛作移动时，就会发觉目标像与十字丝之间有相对移动，这种现象称为“视差”。 消除视差的方法为：先转动目镜调焦螺旋，使十字丝十分清晰；然后转动物镜调焦螺旋，使目标像十分清晰；上下（或左右）移动眼睛，如
汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析
汽车各类传感器的结构介绍与工作原理解析 在现代社会，传感器的应用已经渗透到人类的生活中。传感器是一种常见的装置，主要起到转换信息形式的作用，大多把其他形式的信号转换为更好检测和监控的电信号。汽车传感器作为汽车电子控制系统的信息源，把汽车运行中各种工况信息转化成电讯号输送给中央控制单元，才能使发动机处于最佳工作状态。发动机、底盘、车身的控制系统，另外还有导航系统都是汽车传感器可以发挥作用的位置；汽车传感器还可检测汽车运行的状态，提高驾驶的安全性、舒适性。汽车中的传感器按测量对象可分为温度、压力、流量、气体浓度、速度、光亮度、距离等。以应用区域来分，又可分为作用于发动机、底盘、车身、导航系统等。按输出信号，有模拟式的也有数字式的。按功能分，有控制汽车运行状态的，也有检测汽车性能及工作状态的。下面我们就按功能分别具体介绍汽车控制用传感器以及汽车性能检测传感器。 一、汽车控制用传感器 1、发动机控制系统用传感器 流量传感器汽车中的流量传感器大多测发动机空气流量和燃料流量，它能将流量转换成电信号。其中空气流量传感器应用更多，主要用于监测发动机的燃烧条件、起动、点火等，并为计算供油量提供依据。按原理分为体积型、质量型流量计，按结构分为热膜式、热线式、翼片式、卡门旋涡式流量计。翼片式流量计测量精度低且要温度补偿；热线式和热膜式测量精度高，无需温度补偿。总的来说，热膜式流量计因为较小的体积，更受工业化生产的青睐。 2、压力传感器 压力传感器主要以力学信号为媒介，把流量等参数与电信号联系起来，可测量发动机的进气压力、气缸压力、大气压、油压等，常用压力传感器可分为电容式、半导体压阻式、差动变压器式和表面弹性波式。电容式多检测负压、液压、气压，可测 20～100kPa 的压力，动态响应快速敏捷，能抵御恶劣工作条件；压阻式需要另设温度补偿电路，它常用于工业生产；相对于差动变压器式不稳定的数字输出，表面弹性波式表现最优异，它小巧节能、灵敏可靠，受温度影响小。 3、气体浓度传感器
用补偿法测电池的电动势实验报告
用补偿法测电池的电动势 一、实验内容 1.根据补偿法原理正确连接实验线路； 2.用补偿法测电池的电动势。 二、实验原理 任何一种电池当外电路有电流通过时，由于电池有内阻，因而在电池内部产生电位降落，所以电池两端电压总是小于电池的电动势。电池的电动势。端电压和内阻的关系为 (1) 从上式可看出，若电路中电流I逐渐变小，电源的端电压UA-UB数值逐渐接近电动势E，如能使电流I趋于零，则电池的电动势E就无限接近电池的端电压数值，即E=UA-UB。 这就是本实验测量电池电动势的指导思想。也就是说，在测量时不使待测电池中有电流通过。这样就可避免电池内的电势降落，从而以电池的端电压的数值来表示电池的电动势。 如何才能使待测电池中没有电流流过呢？最常见的方法，是补偿法。图1是补偿法原理图。Eo为可调电源，Ex为待测电源。两电源正极对正极，负极对负极，调节电源Eo，使检流计指零，有Ex=Eo，这时就称电路处于补偿状态。在补偿状态下若Eo已知，则Ex就可以求出。这种利用补偿原理测电动势的方法就称为补偿法。 图2是测未知电动势的原理图。电源E和精密电阻Rab串联成一闭合回路，称为辅助回路，当有一恒定的标准电流Io流过电阻Rab时、改变Rab上两滑动
头c、d的位置，就能改变c、d间的电位差Ucd的大小，Ucd正比于电阻Rab 中c、d之间那部分的电阻值。由于测量时应保证Io恒定不变，所以在实际的电位差计中都根据Io的大小把电阻的数值转换电压刻度标在仪器上。Ucd相当于上面所要求的“Eo”，测量时把滑动头c、d两端的电压Ucd引出与未知电动势Ex进行比较。要注意的是在电路中Es、Ex和E必须接成同极性相对抗。 由于ab为一均匀截面的电阻导线，当通过的电流不变时，其两点的电势差与该两点间的长度成正比。分别测量电池Es和Ex、在其分支电路中电流为零时所对应的长度Ls和Lx，则有 (2) (3) 式中，ρ和S分别为导线ab的电阻率和横截面积。将上两式相除，得 (4) Es为标准电池的电动势，其值已知，则待测电池的电池电动势Ex就可由上式求出。 本实验装置如图3所示。电阻线AB曲折成11段，每段长1m，均置于板上。最下边一条电阻丝旁有一带刻度尺的米尺。电阻丝上有活动接头D，可左右移动，用以寻找平衡时的D点，接点C也是活动的，可以任意插入孔1、2、3、4、…至适当的位置。双刀双掷开关可向上或向下关闭，即能分别连接Es和Ex。
(完整word版)十种测电阻方法归纳,推荐文档
十种测电阻方法归纳 （一）伏安法测电阻 伏安法测电阻是初中物理中一个重要的实验，本实验可以利用电压表和电流表分别测出未知电阻Ｒx的电压、电流，再用欧姆定律的变形公式求出Ｒx的阻值。由于电压表也叫伏特表，电流表也叫安培表，所以这种用电压表、电流表测电阻的方法叫“伏安法”。 1．原理：由欧姆定律推出 2．电路图：（见图1） 3．器材：小灯泡（2.5V）、电流表、电压表、开关、电池阻（3V）、定值电阻（10Ω）、滑动变阻器、导线。 4．注意点： ⅰ连接电路时，开关应断开，滑动变阻器应调到最大阻值处。 ⅱ滑动变阻器的作用： （1）保护电路； （2）改变小灯泡两端的电压和通过的电流。 ⅲ本实验中多次测量的目的是：测出小灯泡在不同情况（亮度）下的电阻。 5．实验步骤： （1）根据电路图把实验器材摆好。 （2）按电路图连接电路。 （在连接电路中应注意的事项：①在连接电路时，开关应断开。②注意电压表和电流表量程的选择，“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法，闭合开关前，滑片应位于阻值最大处。） （3）检查无误后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片（注意事项：移动要慢），分别使灯泡暗红（灯泡两端电压1V）、微弱发光（灯泡两端电压1.5V）、正常发光（灯泡两端电压2.5V），测出对应的电压值和电流值，填入下面的表格中。 实验次数灯泡亮度电压U/V 电流I/A 电阻R/Ω 1 灯丝暗红 1
2 微弱发光 1.5 3 正常发光 2.5 同时，在实验过程中，用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加，灯泡的温度升高。 （4）算出灯丝在不同亮度时的电阻。 6．分析与论证： 展示的几组实验表格，对实验数据进行分析发现：灯泡的电阻不是定值，是变化的。 是什么原因使灯丝的电阻发生变化的呢？是电压与电流吗？ 难点突破：（我们对比一个实验如图2：用电压表、电流表测定值电阻的阻值R） 发现：R是定值，不随电压、电流的变化而变化。 通过论证，表明灯丝的电阻发生改变的原因不在于电压与电流，那是什么原因造成的呢？我们在前面学过，影响电阻大小的因素有哪些？（材料、长度、横截面积和温度。）那是什么因素影响了灯丝的电阻呢？（是温度。）温度越高，灯丝电阻越大。这个实验再一次验证了这一点。 （二）测电阻的几种特殊方法 1．只用电压表，不用电流表 方法一：如果只用一只电压表，用图3所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。 具体的作法是先用电压表测出Ｒx两端的电压为Ｕx；再用这只电压表测出定值电阻Ｒ0两端的电压为Ｕ0。根据测得的电压值Ｕx、Ｕ0和定值电阻的阻值Ｒ0，可计算出Ｒｘ的值为： 用这种方法测电阻时一只电压表要连接两次。 方法二：如果只用一个电压表，并且要求只能连接一次电路，用图4所示的电路可以测出未知Ｒｘ的阻值。 具体的作法是先闭合Ｓ1，读出电压表的示数为Ｕ1，再同时闭合Ｓ1和Ｓ2，读出这时电压表的示数为Ｕ２。根据测得的电压值Ｕ1、Ｕ2和定值电阻的阻值Ｒ0。