《物理研究性實(shí)驗(yàn)報告_自組電位差計及其應(yīng)用.pdf》由會員分享，可在線閱讀大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電位差計大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)電位差計，更多相關(guān)《物理研究性實(shí)驗(yàn)報告_自組電位差計及其應(yīng)用.pdf（11頁典藏版）》請在人人文庫網(wǎng)上搜索。
浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告1浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告自組電位差計及其應(yīng)用班級第一作者學(xué)號第二作者學(xué)號浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告2目錄目錄摘要3一實(shí)驗(yàn)?zāi)康?二實(shí)驗(yàn)原理3補(bǔ)償原理3零示法3檢測原理4UJ25型電位差計4三實(shí)驗(yàn)儀器5四實(shí)驗(yàn)步驟5五數(shù)據(jù)記錄與整理6數(shù)據(jù)記錄6數(shù)據(jù)處理6對比對象7六討論9參考文獻(xiàn)10浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告3摘要摘要在本實(shí)驗(yàn)中書本上列出了一個自組電位差計的實(shí)驗(yàn)電路由此我們思索能夠?qū)σ阎娐愤M(jìn)行一些改動并用此電路進(jìn)行檢測我們參考了UJ25型電位差計的電路設(shè)計了新的實(shí)驗(yàn)電路并在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用此電路對未知電動勢進(jìn)行了檢測與書本上的進(jìn)行對比一實(shí)驗(yàn)?zāi)康囊粚?shí)驗(yàn)?zāi)康?學(xué)習(xí)補(bǔ)償原理和比較檢測法2牢靠把握基本熱學(xué)儀器的使用方式進(jìn)一步規(guī)范實(shí)驗(yàn)操作3培養(yǎng)熱學(xué)實(shí)驗(yàn)的初步設(shè)計能力4學(xué)習(xí)儀器偏差限和不確定度的計算二實(shí)驗(yàn)原理二實(shí)驗(yàn)原理補(bǔ)償原理為了防止接入偏差可以采用如圖所示的補(bǔ)償電路假如cd可調(diào)EEX則總可以找到一個cd位置使EX所在回路中無電壓通過這是VcdEX上述原理稱為補(bǔ)償原理零示法回路EXGdcEX稱為補(bǔ)償回路ESABE構(gòu)成的回路成為輔助回路為了確認(rèn)補(bǔ)償回路中沒有電壓通過完全補(bǔ)償應(yīng)該在補(bǔ)償回路中浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告4接入一個具有足夠靈敏度的檢流計G這些檢流計來判定電壓是否為零的方式稱為零示法檢測原理由補(bǔ)償原理可知可以通過測定Vcd來確定Ex接出來的問題便是怎樣精確測定Vcd再度采用比較檢測法如上圖所示把EX接入RAB的抽頭當(dāng)抽頭滑至位置cd時G中無電壓通過則ExIRcd其中I是通過Rab的電壓再把一電動勢已知的標(biāo)準(zhǔn)電瓶EN接入RAB的抽頭當(dāng)抽頭滑至位置ab時G再度為0則ENIRab于是這些方式是通過阻值的比較來獲得待測電流與標(biāo)準(zhǔn)電瓶電動勢的比值關(guān)系的因?yàn)镽AB是精密內(nèi)阻RcdRab可以精確度出EN是標(biāo)準(zhǔn)電瓶其電動勢也有很高的精確度因而只要在檢測過程中保持輔助電源E的穩(wěn)定而且檢流計G有足夠的靈敏度EX就可以有很高的測量確切度根據(jù)上述原理制成的電流檢測儀器稱作電位差計應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)上式創(chuàng)立的條件是輔助回路在兩次補(bǔ)償中的工作電壓I必須相等事實(shí)上為了易于讀數(shù)IENRab應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化比如取II01mA這樣就可由相應(yīng)的內(nèi)阻值直接讀出Vcd即EXI0Rcd在UJ25中的做法是在輔助回路中串接一個可調(diào)電阻RP按公式RabENI0預(yù)先設(shè)置好Rab調(diào)節(jié)RP但不改變Rab直到VabEN調(diào)節(jié)Rcd并保持工作電壓不變UJ25型電位差計UJ25型電位差計是一種高電勢電位差計檢測上限為1確切度為001級工作電壓I01mA使用方式如下A調(diào)處工作電壓將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置N氣溫補(bǔ)償內(nèi)阻RAB旋至修正后的標(biāo)準(zhǔn)電瓶電動勢1018伏后兩位分別按下粗細(xì)按鍵調(diào)節(jié)RP至檢流計指零B檢測待測電流功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置X1或X2分別按粗細(xì)按鍵調(diào)節(jié)RCD至檢流計指零則RCD的顯示值為待測電流浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告5三實(shí)驗(yàn)儀器三實(shí)驗(yàn)儀器ZX21內(nèi)阻箱2個表針式檢流計標(biāo)準(zhǔn)電瓶穩(wěn)壓電源待測干電瓶太刀雙擲開關(guān)四實(shí)驗(yàn)步驟四實(shí)驗(yàn)步驟1畫出電路圖如圖1注意正確使用開關(guān)安排好工作電壓標(biāo)準(zhǔn)化以及EX檢測的補(bǔ)償回路2按設(shè)計要求E3VEX1516VII01mAEN按氣溫修正公式算出設(shè)置各儀器或器件的終值或規(guī)定值標(biāo)準(zhǔn)電瓶溫度修正公式為ENE20399T0940T290T3式中E20為20時的電動勢可取E201Tt203為保證檢測的確切度每次檢測后應(yīng)校準(zhǔn)工作電壓有無改變4在補(bǔ)償調(diào)節(jié)中要采用躍接法5檢測自組電位差計的靈敏度圖1浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告6五數(shù)據(jù)記錄與整理五數(shù)據(jù)記錄與整理數(shù)據(jù)記錄數(shù)據(jù)處理1估算標(biāo)準(zhǔn)電瓶氣溫修正值ENE20399105t20094106t2029109t203E20為20下標(biāo)準(zhǔn)電動勢的值在本實(shí)驗(yàn)中E201t2182靈敏度檢測SvdivVdiv933482914979114靈敏度偏差對Ex位置進(jìn)行EXVS41014220U靈EX303待測電流估算EX1mA1497914979VR1ENR2ExI520304Ex接入1551014979檢流計偏轉(zhuǎn)014829浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告74不確定度的估算RAB100010310210385103055102000201105同理可求出RCD2100RAB1625RCD1680由URR3可求出URAB0638URCD1212URAB0938URCD09702222221111DCBABADCABCDExRRRURURRRRRRURURRRExU將所得數(shù)據(jù)代入上式所得結(jié)果為410355UEX1497953510400008V故EX1497900008V5相對偏差用UJ25型電位差計測出電動勢為1相對偏差t000001470100AAN對比對象電路圖電路圖浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告81數(shù)據(jù)記錄類別R2儀器偏差限Ri111214159162示值6199441449915531靈敏度檢測無無14284157462數(shù)據(jù)處理1靈敏度檢測SVdivVdiv2414289144914靈敏度偏差對EX位置進(jìn)行EXVS41007320U靈Ex302不確定度的估算UR1641031RUR223613R2UR1918031RUR2935032R422121222112212122211103871111RRRURURRRRRRURURRREEUXXUEXVEEUEXXX001070XXX00108022靈總EX14500001V3相對偏差用UJ25型電位差計測出電動勢為1相對偏差t000033100AAN浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告9六討論六討論關(guān)于本設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路異同點(diǎn)的剖析在應(yīng)用此電路圖設(shè)計自組電位差計的優(yōu)點(diǎn)是易于理解由于與UJ25型電位差計的電路相像毋須在對電路進(jìn)行剖析理解相應(yīng)的原理也很簡單但同時該電路也有不足在調(diào)整兩個變阻箱的電阻使檢流計表針不偏轉(zhuǎn)的過程中因?yàn)橥瑫r還要保證兩個阻值之和不發(fā)生改變這就為調(diào)節(jié)工作降低了一定難度據(jù)悉在通過兩組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)處理的結(jié)果對比可以看出按仿UJ25型電位差計的電路圖所測出的結(jié)果不論是靈敏度還是相對偏差都相對而言比較小這對實(shí)驗(yàn)無疑是有用處的其實(shí)限于條件并沒有多次反復(fù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果具有一定碰巧性對實(shí)驗(yàn)儀器的改進(jìn)a兩個內(nèi)阻箱才能設(shè)計成一個帶有步進(jìn)功能的雙重內(nèi)阻箱設(shè)定好內(nèi)阻之和后在調(diào)節(jié)一個內(nèi)阻值時另一個內(nèi)阻的電阻將會同步變化保持兩個內(nèi)阻的電阻之和不變保證了支路電壓不發(fā)生變化這樣實(shí)驗(yàn)的確切度和復(fù)雜度就會大大增加b能夠?qū)?shí)驗(yàn)儀器的殼體換成有機(jī)玻璃等透明材料這樣可以使朋友更好地理解各個儀器的內(nèi)部構(gòu)造和工作原理對實(shí)驗(yàn)?zāi)苡懈羁痰睦斫饣騽t可以在現(xiàn)場放置一臺拆開的受損的實(shí)驗(yàn)儀器讓朋友才能在拆裝中更好地了解儀器的工作原理同時也提高了動手能力關(guān)于該系列實(shí)驗(yàn)的經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)a在組裝電路時要根據(jù)電路圖從電路的一端出發(fā)先連好支路再分別逐次聯(lián)接各大道不能由于某條大道簡單就主觀覺得可以同時連好否則很容易造成導(dǎo)線的聯(lián)接錯誤或使多組導(dǎo)線糾纏在一起為下一步的電路查線降低了難度b在使用檢流計的過程中用剎車按鍵使檢流計快速止動要選定其在大約的平衡位置附近否則在握緊剎車按鍵后因浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告10表針要偏向到當(dāng)前的平衡位置可能會使表針因擺動角渡過大從而導(dǎo)致儀器損毀c在這個實(shí)驗(yàn)中要注意不能在理論上主觀覺得實(shí)驗(yàn)電路的正確與否諸如在測電壓表電阻的實(shí)驗(yàn)中按照在預(yù)習(xí)中設(shè)計的電路聯(lián)接了檢測電路但卻沒有能測出數(shù)據(jù)由于對電壓的理解不夠深刻所以設(shè)計的電路圖有致命的錯誤平衡時是沒有電壓的這個問題提醒我們在設(shè)計實(shí)驗(yàn)電路時要與實(shí)際聯(lián)系不能憑著主觀臆測看法化學(xué)實(shí)驗(yàn)將我從泛泛而談的理論中提煉下來讓我擁有更大的空間和自由度來驗(yàn)證書學(xué)校過的數(shù)學(xué)原理或則是將所學(xué)的知識付諸于實(shí)踐而且在實(shí)驗(yàn)中也漸漸培養(yǎng)了嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)心態(tài)對每一個實(shí)驗(yàn)步驟對每一個實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)都不掉以輕心同時在實(shí)驗(yàn)過程中戒驕戒躁要有耐心在課后的數(shù)據(jù)處理環(huán)節(jié)要確切理解不確定度中每一項(xiàng)的來源分清A類和B類份量在估算過程中適當(dāng)多保留數(shù)據(jù)林林總總須要注意的細(xì)節(jié)問題確實(shí)不少總而言之化學(xué)實(shí)驗(yàn)給我很大的用處讓我獲益一生參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn)12李朝榮徐平唐芳王慕冰基礎(chǔ)化學(xué)實(shí)驗(yàn)修訂版北京上海民航航天學(xué)院出版社20103邱關(guān)源羅先覺電路第5版成都高等教育出版社2006浙大化學(xué)研究性實(shí)驗(yàn)報告11
