实验八电动势的测定

实验八 电动势的测定

【目的要求】

1．掌握对消法测量电动势的原理及电位差计的使用方法。 2． 测定下列电池的电动势：

（1） H g(l), Hg 2Cl 2(s)│KCl(饱和)║AgNO 3(0.01mol·L -1

)│Ag(s)

（2） Hg(l), Hg 2Cl 2(s)│KCl(饱和)║H +

(0.1mol ·L -1

HAc+0.1mol ·L -1

NaAc)Q·QH 2│Pt （3） H g(l), Hg 2Cl 2(s)│KCl(饱和)║H +(HAc+NaAc 未知溶液)Q·QH 2│Pt

3．了解电动势法测定溶液pH 值的原理，并计算HAc+NaAc 缓冲溶液的PH 值 【实验原理】

可逆电池电动势的测定在化学上占有重要的地位，应用也十分广泛。如平衡常数、活度系数、介电常数、溶解度、络合常数、离子活度以及某些热力学函数的改变量等均可以通过电池电动势的测定来求得。

电池的电动势不能直接用伏特计来测量。因为电池与伏特计相接后变成了通路，有电流通过，电池中便会发生化学变化，电极被极化，溶液浓度会改变，电池电动势就不能保持稳定。并且电池本身也有内阻，伏特计所得的数据只是两电极间的电势差，而不是电池的电动势。利用补偿法（对消法）可以使电池在无电流通过（或电流极小）时，测得两电极的电势差，即为电池的电动势。

补偿法（对消法）测电池的电动势的原理如图8.1所示。

图中，E W 为工作电池；R 为可变电阻；AB 为均

匀的滑线电阻；E S 为标准电池，其电动势数值为1.0000V ；G 为高灵敏检流计；E x 为待测电池；K 为双向开关；C 为可在AB 上移动的接触点

测定原理如下：先将C 点移到与标准电池E S

电动势数值相应的刻度C 1处，将K 与E S 接通，迅速调节可变电阻R 直至G 中无电流通过。此时标准电池E S 的电动势与AC 1的电势降数值相等但方向相反而对消，这样就校准了AB 上电势降的标度。固定R ，将K 与E x 接通，迅速调节C 至C 2点，使G 中无电流通过，此时待测电池的电动势就与AC 2的

电势降等值反向而对消，C 2点所标记的电势降数值即为待测电池的电动势。由于滑线电阻的电势降与其长度成正比，所以待测电池的电动势可以表示为

1

2AC AC E E s

x = （8.1）

本实验采用饱和甘汞电极和银电极测电池（1）的电动势；以饱和甘汞电极为参比电极，用Q·QH 2电极（Q·QH 2的酸性溶液+Pt 电极）测定电池（2）、（3）的电动势，进而计算溶液的pH 值。其计算原理如下：

按电池书写形式，左边为电池的阳极（发生的是氧化反应），右边为阴极（发生的是还原反应）。电池的电动势E 可表示为：

左右E E E -= （8.2）

其中右E 和左E 分别表示右边和左边电极的电极电势，根据电极电势的能斯特方程：

)

()(ln

还原态氧化态电极电极a a nF

RT E E +

=θ

(8.3)

其中a 为组分的活度，即校正过的浓度，它与浓度之间的关系为：

c a ?=γ (8.4) γ为溶液的活度因子。

根据相应电极的标准电极电势及相应组分的活度即可求出电极电势，利用式（8.2）计算出电池的电动势。

由于醌氢醌电极的电极电势与溶液中的氢离子的活度有关，故可以根据测得的电池电动势计算出醌氢醌电极的电极电势，进而计算出溶液的pH 值。

本实验使用SDC 数字电位差计测定电池的电动势。 【仪器与试剂】

SDC 数字电位差综合测试仪；213型铂电极、232型甘汞电极、216型银电极各1只；50 ml 烧杯4个（测定用）；50 ml 烧杯3个（浸电极用）；100 ml 烧杯1个（浸盐桥用，内盛饱和KNO 3溶液）。

AgNO 3(0.01mol·L -1)；KCl(饱和)；HAc (36%)；NaAc (分析纯)；未知液。 【实验步骤】

1． 配制已知液。用电子天平称量无水醋酸钠4.102 g ，用少量蒸馏水溶解并移至500 mL 容量瓶中，用移液管量取醋酸(36%)8 mL 置于上述容量瓶中，用蒸馏水稀释至刻度线。

2． 在50 mL 小烧杯中装入饱和KCl 溶液约1/2杯，将饱和甘汞电极插入其中，另取一小烧杯，洗净后用数毫升0.01 mo l ·L -1AgNO 3溶液连同银电极一起淌洗，然后装入0.01 mo l ·L -1的AgNO 3溶液约1/2杯，插入银电极，用KNO 3盐桥连接两个小烧杯构成电池。

3． 打开电位差计电源开关，将“测量选择”钮置于内标，“100V ”钮置“1”档，此时“电位指示”显示“1.00000”。若“检零指示”不为零，按“采零”钮，使其显示“0.0000”值。然后将“100

V ”钮回零。

4． 将“测量选择”钮置于“测量”档，将两根测量连接导线分别插入测量孔中，并与所组成电池的相应电极相连，按从大到小的顺序依次调“100V ”、“10-1V ”、“10-2V ”、“10-3V ”、“10-4V ”及“补偿”旋钮，使“检流指示”显示零值 ，此时“电位指示”所显示的数值即为所测电池的电动势。

5． 将已知液装入洗净的小烧杯于中（约1/2杯），再加入少量的醌氢醌粉末，搅拌使之充分溶解，但仍保持溶液中含少量固体。然后插入光铂电极及甘汞电极组成电池，按“4”步骤测其电势。

6． 换用未知溶液，按“5”步骤相同的方法测电池（3）的电动势并计算其pH 。 【注意事项】

1． 电池与电位差计连接时应注意电极的极性，电池的正极与测量连接导线的正极相连，负极与测量连接导线的负极相连。

2． 组成电池（1）时，应先洗净盛AgNO 3溶液的烧杯以及银电极，并用AgNO 3溶液充分淌洗，以测定溶液不出现浑浊为标准。

3． U 型盐桥的两端应作好标记，让标记的一端始终与含氯离子的溶液接触。 4． 组成（2）、（3）电池时，注意醌氢醌加入量不能太少也不宜过多，应使其处于饱和

状态，一般以溶液呈淡黄色，液面上有少量醌氢醌粉末为宜。 【数据记录与处理】

室温 气压

1．电动势和缓冲液pH 值的测定及相应的电极反应。

电池

电动势

测量值 理论值

PH 值

测量值 理论值 电极反应

① ② ③

2． 计算电池（1）、（2）的测量误差及未知液的pH 值。

【附 注】

（1）甘汞电极常用作参比电极，其电极反应为：

电极反应

-

+→

+--

e

)s (

Cl Hg

）(Cl )l (Hg 222

1饱和

-

Cl ）a F

RT -

E E ln =(θ

甘汞甘汞 (8.5)

饱和甘汞电极的Cl - 浓度在一定温度下为定值，故其电极电势只与温度有关。

E （甘汞）=0.2415-0.00065(t-25) (t 为室温) (8.6)

（2）银电极作为还原电极时：)

s (Ag e Ag -

→++

+

+

+

=Ag

)

Ag /Ag

()

Ag /Ag (a

ln

F

RT -

E

E

1θ

0009707990..E

)

Ag /Ag

(-=+

θ

（t - 25） (8.7)

（3）醌氢醌（Q·H 2Q ）是由等分子的醌（Q ）和氢醌（H 2Q ）构成的分子化合物，它在水中溶解度很小，且易达到如下解离平衡：

C 6H 4O 2·C 6H 4(OH)2 = C 6H 4O 2 + C 6H 4(OH)2 Q·H 2Q Q H 2Q 在含有H +的溶液中加入少许Q·H 2Q ，插入隋性Pt 电极即构成醌氢醌电极，其电极反应为

Q + 2H + + 2e = H 2Q

电极电势为：

2

2

22+

=H

Q QH a

a a ln

2F

RT -

)QH

/Q (E )Q H /Q (E θ

(8.8)

由于醌氢醌的溶解度很小，其解离产物Q 和H 2Q 的活度因子均可视为1，又由于两者浓度相等，故

12=)Q (a /)Q H (a 。所以

pH

F

2.303RT -)Q H /Q (E )Q H /Q (E 22θ

= (8.9)

)t (..)Q H /Q (E 25000740699402--=θ

(t 为室温) (8.10)

若测得电池的电动势为E ，则溶液的pH 值可按下式计算：

F

]RT

.E

-E -)QH

/Q (E [

pH 30322

甘汞θ

= (8.11)

（4）对已知浓度的HAc -NaAc 缓冲溶液，为了计算其pH 值，可将HAC 的解离平衡常数K a ，

H A C

a a

a K AC

H a _

+=

两边取对数：

lg lg lg

Ac a H HAc

a K a a -+=+

lg lg

Ac a HAc

a PH K a -=-+ 由于HAc 浓度很稀，且HAc 此时为分子状态，故可以认为其活度系数为1。而Ac -的活度系数可近似等于相同浓度NaAc 的平均活度系数。

（4） 本实验的相关数据

HAc 的电离平衡常数K a =1.75×10-5； 0.1 mol·L -1 NaAc 溶液 ：γ (NaAc)＝0.79

AgNO 3(0.01 mol·L -1)稀溶液，γ（Ag+ ）≈γ（AgNO3）= 0.9

交流电路元件参数的测定电路分析

深圳大学实验报告 课程名称：电路分析 实验项目名称：交流电路元件参数的测定学院： 专业： 指导教师： 报告人：学号：班级： 实验时间： 实验报告提交时间： 教务部制

实验目的与要求： 1．正确掌握交流电流表、电压表、功率相位组合表的用法。 2．加深对交流电路元件特性的了解。 3．掌握交流电路元件参数的实验测定方法。 方法、步骤： 电阻器、电容器和电感线圈是工程上经常使用的基本元件。在工作频率不高的条件下，电阻器、电容器可视为理想电阻和理想电容。一般电感线圈存在较大电阻，不可忽略，故可用一理想电感和理想电阻的串联作为其电路模型。 电阻的阻抗为： 电容的阻抗为： 电感线圈的阻抗为： 电阻器、电容器、电感线圈的参数可用交流电桥等仪器测出，若手头没有这些设备，可搭建一个简单的交流电路，通过测阻抗算出元件参数值。 1．三表法 利用交流电流表、交流电压表、相位表（或功率表）测量元件参数称为三表法。这种方法最直接，计算简便。元件阻抗为 对于电阻 对于电容 对于电感，， 由已知的电源角频率ω，可进一步确定元件参数。 2．二表法 若手头上没有相位表或功率表，也可只用电流表和电压表测元件参数，这种方法称为二表法。由于电阻器和电容器可看作理想元件，已知其阻抗角为0或90度，故用二表法测其参数不会有什么困难。 二表法测电感线圈参数的电路如图2所示。图中的电阻R是一个辅助测量元件。由 图2可见，根据基尔霍夫电压定律有，而，其中和为假想电压，分别代表线圈中等效电阻r和电感L的端电压。各电压相量关系如图3所示，由于电压U、U1、U2可由电路中测得，故图中小三角形Δaob的各边长已知，再利用三角 形的有关公式求出bc边和ac边的长度，即电压U r和U L可求。最后，由式、 及已知的电源角频率ω可求得线圈的参数。 3．一表法 只用一个交流电压表测量元件参数的方法称为一表法，其原理与二表法相同，不同 的是辅助测量电阻R的阻值应预先已知，这样电路中电流可求，可省去一个电流表。此法有更强的实用性。

电动势的测定及其应用(实验报告)

实验报告 电动势的测定及其应用 一．实验目的 1．掌握对消法测定电动势的原理及电位差计，检流计及标准电池使用注意事项及简单原理。 2．学会制备银电极，银～氯化银电极，盐桥的方法。 3．了解可逆电池电动势的应用。 二．实验原理 原电池由正、负两极和电解质组成。电池在放电过程中，正极上发生还原反应，负极则发生氧化反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用作电源外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质，从化学热力学得知，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： △r G m =-nFE 式中△r G m 是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中电子得失数；F 为法拉第常数；E 为电池的电动势。从式中可知，测得电池的电动势E 后，便可求得△r G m ，进而又可求得其他热力学参数。但须注意，首先要求被测电池反应本身是可逆的，即要求电池的电极反应是可逆的，并且不存在不可逆的液接界。同时要求电池必须在可逆情况下工作，即放电和充电过程都必须在准平衡状态下进行，此时只允许有无限小的电流通过电池。因此，在用电化学方法研究化学反应的热力学性质时，所设计的电池应尽量避免出现液接界，在精确度要求不高的测量中，常用“盐桥”来减小液接界电势。 为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，一般均采用电位差计测量电池的电动势。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能分别测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池电动势。 附【实验装置】（阅读了解） UJ25型电位差计 UJ25型箱式电位差计是一种测量低电势的电位差计，其测量范围为 mV .V 1171-μ(1K 置1?档)或 mV V 17110-μ（1K 置10?档） 。使用V V 4.6~7.5外接工作电源，标准电池和 灵敏电流计均外接，其面板图如图5.8.2 所示。调节工作电流（即校准）时分别调节1p R （粗调）、2p R （中调）和3p R （细 调）三个电阻转盘，以保证迅速准确地调 节工作电流。n R 是为了适应温度不同时标准电池电动势的变化而设置的，当温 图5.8.2 UJ31型电位差计面板图 + - -++- + -标准 检流计 5.7-6.4V 未知1 未知2 K 1 R P2 R P3 R P1 R n K 2 I II III 1.01×10 ×1 未知1 未知2 标准断断粗 中 细 ×1 ×0.1 ×0.001 粗细短路

测定电池的电动势与内阻--精选习题1

实验三 测量电源的电动势和内阻 题型一 利用电流表和电压表测电源的电动势和内阻 【例1】 某同学将铜片和锌片插入水果中制成一个“水果电池”，该同学利用下列所给器材测量该“水果电池”的电动势E 和内阻r. A ．电流表A 1(量程0.6 A ，内阻约1 Ω) B ．电流表A 2(量程20 mA ，内阻约50 Ω) C ．电压表V 1(量程4 V ，内阻约4 kΩ) D ．电压表V 2(量程15 V ，内阻15 kΩ) E ．滑动变阻器R 1(0～1 000 Ω) F ．滑动变阻器R 2(0～9 999.9 Ω) G ．待测“水果电池”(E 约为4 V ，内阻r 约为200 Ω) H ．开关S ，导线若干 (1)为尽量减小实验的误差，电流表选择________；电压表选择________；滑动变阻器选________． 请在虚线方框中画出实验电路图； (2)该同学实验中记录的6组对应的数据如下表，试根据表中数据在图5中描点画出U －I 图线；由图线可得，“水果电池”的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω. I/mA 4.0 5.0 8.0 10.0 12.0 14.0 U/V 3.04 2.85 2.30 1.90 1.50 1.14 (3)实验测得的“水果电池”的电动势和内阻与真 实值相比，E 测________E 真，r 测________r 真(选填“大于”、“小于”或“等于”)． 题型二 安阻法测电源的电动势和内电阻 实验器材：一节干电池、电流表、电阻箱、电键． 依据的基本公式：________________________ 实验原理图：如图6所示 用图象法处理实验数据，若作出R －1I 图象(或1 I －R 图象)， 图象在R 轴上的截距即为电源内阻的负值，图线的斜率即为电动势E. 【例2】 (北京理综·21(2))某同学通过查找资料自己动手制作了一个电池．该同学想测量一下这个电池的电动势E 和内电阻r ，但是从实验室只借到一个开关、一个电阻箱(最大阻值为999.9 Ω，可当标准电阻用)、一只电流表(量程Ig ＝0.6 A ，内阻rg ＝0.1 Ω)和若干导线． (1)请根据测定电动势E 和内电阻r 的要求，设计图7中器件的连接方式，画线把它们连接起来． (2)接通开关，逐次改变电阻箱的阻值R ，读出与R 对应的电流表的示数I ，并作记录．当电阻箱的阻值R ＝2.6 Ω时，其对应的电流表的示数如图8所示．处理实验数据时，首先计算出 每个电流值I 的倒数1 I ；再 制作R －1 I 坐标图，如图9 所示，图中已标注出了(R ，1 I )的几个与测量对应的坐标点，请你将与图8实验数据对应的坐标点也标注在图9上． (3)在图9上把描绘出的坐标点连成图线． (4)根据图9描绘出的图线可得出这个电池的电动势E ＝________V ，内电阻r ＝________Ω. 题型三 伏阻法(利用电压表、电阻箱)测电源电动势和内电阻 实验器材：一节干电池、电压表、电阻箱、电键． 依据的基本公式：E ＝U ＋U R r 或1U ＝1E ＋r E ·1 R

交流电路参数的测定实验报告

交流电路参数的测定实验报告 一、实验目的: 1.了解实际电路器件在低频电路中的主要电磁特性，理解理想电路与实际电路的差异。明确在低频条件下，测量实际器件哪些主要参数。 2.掌握用电压表、电流表和功率表测定低频元件参数的方法。 3.掌握调压变压器的正确使用。 二、实验原理: 交流电路中常用的实际无源元件有电阻器、电感器和电容器。 在低频情况下，电阻器周围的磁场和电场可以忽略不计，不考虑其电感和分布电容，将其看作纯电阻。可用电阻参数来表征电阻器消耗电能这一主要的电磁特征。 电容器在低频时，可以忽略引线电感，忽略其介质损耗和漏导，可以用电容参数来表征其储存和释放电能的特征。 电感器的物理原型是导线绕制成的线圈，导线电阻不可忽略，在低频情况下，线匝间的分布电容可以忽略。用电阻和电感两个参数来表征。 交流电流元件的等值参数R、L、C可以用专用仪器直接测量。也可以用交流电流表、交流电压表以及功率表同时测量出U、I、P，通过计算获得，简称三表法。 本实验采用三表法，由电路理论可知，一端口网络电压电流及 将测量数据分别记入表一、表二、表三。每个原件各测三次，求其平均值。 三、仪器设备

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原电池电动势的测定实验报告

实验九 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1．测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2．学会几种电极的制备和处理方法。 3．掌握SDC -Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 电池由正、负两极组成。电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： G nFE ?=- （9-1） 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中得失电子的数目；F 为法拉第常数（其数值为965001C mol -?）；E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后，进而又可求出其它热力学函数。但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的，可逆电池应满足如下条件： (1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆； (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界； (3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能测定出两个电极的电势，就

可计算得到由它们组成的电池的电动势。由（9-1）式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为： 4142()()()()Zn s ZnSO m CuSO m Cu s |||| 符号“｜”代表固相（Zn 或Cu ）和液相（4ZnSO 或4CuSO ）两相界面；“‖”代表连通两个液相的“盐桥”；1m 和2m 分别为4ZnSO 和4CuSO 的质量摩尔浓度。 当电池放电时， 负极起氧化反应： { }22() ()2Zn Zn s Zn a e ++-+ 正极起还原反应： 22()2()Cu Cu a e Cu s ++-+ 电池总反应为： 2222()()()()Cu Zn Zn s Cu a Zn a Cu s ++++++ 电池反应的吉布斯自由能变化值为： 22ln Cu Zn Zn Cu a a G G RT a a ++?=?- （9-2） 上述式中G ?为标准态时自由能的变化值；a 为物质的活度，纯固体物质的活度等于1，即1Cu Zn a a ==。而在标态时，221Cu Zn a a ++==，则有： G G nFE ?=?=- （9-3） 式中E 为电池的标准电动势。由（9-1）至（9-1）式可得： 22ln Zn Cu a RT E E nF a + + =- （9-4） 对于任一电池，其电动势等于两个电极电势之差值，其计算式为： E ??+-=- （9-5） 对铜-锌电池而言 22,1 ln 2Cu Cu Cu RT F a ??+ + += - （9-6） 22,1 ln 2Zn Zn Zn RT F a ??+ + -= - （9-7） 式中2,Cu Cu ? +和2,Zn Zn ?+是当221Cu Zn a a ++==时，铜电极和锌电极的标准电极电势。 对于单个离子，其活度是无法测定的，但强电解质的活度与物质的平均质量摩尔浓度和

熔点的测定预习实验报告

河北北方学院2010级工业分析与检验一班邢妍萍 熔点的测定预习实验报告 一、实验目的及要求 1.了解熔点测定的意义和应用。 2.掌握熔点测定的操作方法。 3.了解温度计校正的方法。 二、实验原理 晶体化合物的固液两态在大气压力下成平衡时的温度称为该化合物的熔 点。利用测定熔点，可以估计出有机化合物的纯度。如果在一定的温度和压力下，将某物质的固液两相置于同一容器中，将可能发生三种情况：固相迅速转化为液相；液相迅速转化为固相；固相液相同时并存，它所对应的温度TM即为该物质的熔点。 三、实验装置 温度计、b形管（Thiele管）、熔点毛细管、酒精灯、开口橡皮塞、乳胶管、玻璃棒、烧杯、表面皿 四、实验步骤 1.制备熔点管内径为1mm、长为60~70mm、一端封闭的毛细管作为熔点管 2.样品的填装取干燥、研细的待测物样品放在表面皿上，将毛细管开口一端插入样品中，即有少量样品挤入熔点管中。然后取一支长玻璃管，垂直于桌面上，由玻璃管上口将毛细管开口向上放入玻璃管中，使其自由落下，将管中样品夯实。重复操作使所装样品约有 2~3mm 高时为止。 3、仪器安装向 B 管中加入浓硫酸作为加热介质，直到支管上沿。在温度计上 附着一支装好样品的毛细管，毛细管中样品与温度计水银球处于同一水平。 将温度计带毛细管小心悬于B 管中，使温度计水银球位置在B 管的直管中部。 4、测定在 B 管弯曲部位加热。接近熔点时，减慢加热速度，每分钟升 1℃左 右，接近熔点温度时，每分钟约 0.2℃。观察、记录样品中形成第一滴液体时的温度（初熔温度）和样品完全变成澄清液体时的温度（终熔温度）。熔点测定应有至少两次平行测定的数据，每一次都必须用新的毛细管另装样品测定，而且必须等待浓硫酸冷却到低于此样品熔点 20~30℃时，才能进行下一次测定 5、未知样品，可用较快的加热速度先粗测一次，在很短的时间里测出大概的熔点。实际测定时，测定两次，加热到粗测熔点以下 10~15℃，必须缓慢加热，使温度慢慢上升，这样才可测得准确熔点

电池电动势的测定及其应用

电池电动势的测定及其应用 摘要：本实验中我们通过对消法测量原电池Cu│CuCl2(m1)║AgNO3(m2)│Ag 和不同温度下原电池Ag-AgCl│KCl(m3)║AgNO3(m2)│Ag 的电动势。通过能斯特方程以及吉布斯-亥姆霍兹方程，我们计算了不同温度下氯化银的溶度积和电池反应的热力学常数。 关键词：电池电动势; 对消法; 热力学函数 Measurement and Application of the Potential of Reversible Batter Abstract:In this experiment, we measure the electromotive force of two primary cells, Cu│CuCl2(m1)║AgNO3(m2)│Ag and Ag-AgCl│KCl(m3)║AgNO3(m2)│Ag by using compensation method. At the same time, the electromotive force of the latter one is measured under different temperatures. By means of Nernst equation and Gibbs-Helmholtz equation, we calculate the solubility product of AgCl and thermodynamic functions of the cell reaction under different temperatures. Keywords:Reversible Battery，Electrode Potential，Thermodynamic Functions the

交流电路参数的测定三表法的实验原理

交流电路参数的测定三表法的实验原理 1．交流电路元件的等值参数R，L，C可以用交流电桥直接测得，也可以用交流电压表、交流电流表和功率表分别测量出元件两端的电压U、流过该元件的电流I和它消耗的功率P，然后通过计算得到。后一种方法称为“三表法”。“三表法”是用来测量50Hz频率交流电路参数的基本方法。 如被测元件是一个电感线圈，则由关系 可得其等值参数为 同理，如被测元件是一个电容器，可得其等值参数为 2．阻抗性质的判别方法。如果被测的不是一个元件，而是一个无源一端口网络，虽然从U,I,P三个量，可得到该网络的等值参数为R＝|Z|cos，X＝|Z|sin，但不能从X的值判断它是等值容抗，还是等值感抗，或者说无法知道阻抗幅角的正负。为此，可采用以下方法进行判断。 （1）在被测无源网络端口（入口处）并联一个适当容量的小电容。在一端口网络的端口再并联一个小电容C'时，若小电容C'＝Zsinr,a，视其总电流的增减来判断。若总电流增加，则为容性；若总电流减小，贝刂为感性。图1（a）中，Z为待测无源网络的阻抗，C'为并联的小电容。图1（b）是图1（a）的等效电路，图中G，B为待测无源网络的阻抗Z的电导和电纳，B'为并联小电容C'的电纳。在端电压有效值不变的条件下，按下面两种情况进行分析： ①设B＋B'＝B"，若B'增大，B"也增大，则电路中电流I单调地增大，故可判断B为容性。 ②设B＋B'＝B"，若B'增大，而B"先减小再增大，则电流I也是先减小再增大，如图2所示，则可判断B为感性。 由以上分析可见，当B为容性时，对并联小电容的值C'无特殊要求；而当B为感性时，B'<|2B|才有判定为感性的意义。B'>|2B|时,电流单调增大,与B为容性时相同,但并不能说明电路是感性的。因此， B'<|2B|是判断电路性质的可靠条件。由此可得定条件为

原电池电动势的测定与应用物化实验报告

原电池电动势的测定及热力学函数的测定 一、实验目的 1) 掌握电位差计的测量原理和测量电池电动势的方法； 2) 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； 3) 加深对可逆电池，可逆电极、盐桥等概念的理解； 4) 了解可逆电池电动势测定的应用； 5) 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 。 二、实验原理 1．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。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．电池电动势测定原理： Hg | Hg 2Cl 2(s) | KCl( 饱和 ) | | AgNO 3 (0.02 mol/L) | Ag 根据电极电位的能斯特公式，正极银电极的电极电位： 其中)25(00097.0799.0Ag /Ag --=+ t ?；而+ ++-=Ag Ag /Ag Ag /Ag 1 ln a F RT ?? 负极饱和甘汞电极电位因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，其关系式： φ饱和甘汞 = 0.2415 - 0.00065(t – 25) 而电池电动势 饱和甘汞理论—??+=Ag /Ag E ；可以算出该电池电动势的理论值。与测定值 比较即可。 3．电动势法测定化学反应的△G 、△H 和△S ： 如果原电池内进行的化学反应是可逆的，且电池在可逆条件下工作，则此电池反应在定温定

原电池电动势的测定实验报告

实验九原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1．测定Cu-Zn电池的电动势和Cu、Zn电极的电极电势。 2．学会几种电极的制备和处理方法。 3．掌握SDC-Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 电池由正、负两极组成。电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： G nFE ?=-（9-1） 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量；n为电极反应中得失电子的数目；F为法拉第常数（其数值为965001 ?）；E为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E后，进而 C mol- 又可求出其它热力学函数。但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的，可逆电池应满足如下条件： (1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆； (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界； (3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计 测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能测定出两个电极的电势，就

可计算得到由它们组成的电池的电动势。由（9-1）式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为： 4142()()()()Zn s ZnSO m CuSO m Cu s |||| 符号“｜”代表固相（Zn 或Cu ）和液相（4ZnSO 或4CuSO ）两相界面；“‖”代表连通两个液相的“盐桥”；1m 和2m 分别为4ZnSO 和4CuSO 的质量摩尔浓度。 当电池放电时， 负极起氧化反应： { }22()()2Zn Zn s Zn a e ++ - + 正极起还原反应： 22()2()C u C u a e C u s + +- + 电池总反应为： 2222()()()()C u Zn Zn s C u a Zn a C u s ++++ ++ 电池反应的吉布斯自由能变化值为： 22ln C u Zn Zn C u a a G G RT a a ++?=?- （9-2） 上述式中G ? 为标准态时自由能的变化值；a 为物质的活度，纯固体物质的活度等于1，即1Cu Zn a a ==。而在标态时，221C u Zn a a + +==，则有： G G nFE ?=?=- （9-3） 式中E 为电池的标准电动势。由（9-1）至（9-1）式可得： 22ln Zn C u a R T E E nF a ++ =- （9-4） 对于任一电池，其电动势等于两个电极电势之差值，其计算式为： E ??+-=- （9-5） 对铜-锌电池而言 22,1ln 2C u C u C u RT F a ??+ ++=- （9-6） 22,1ln 2Zn Zn Zn RT F a ??+ + -=- （9-7） 式中2,Cu Cu ?+ 和2,Zn Zn ?+ 是当221C u Zn a a + +==时，铜电极和锌电极的标准电极电势。 对于单个离子，其活度是无法测定的，但强电解质的活度与物质的平均质量摩尔浓度和

实验四 熔点的测定

实验十一熔点测定 一、实验目的 1.了解熔点测定的意义和作用 2.掌握熔点测定的操作技术 二、实验原理 将晶体物质加热到一定的温度，就可以从固态转化为液态，此时的温度就称为该化合物的熔点。如果给熔点下一个严格的定义，应该为固液两态在大气压力下达到平衡时的温度。固体物质从初熔至全熔时的温度范围称为熔点范围（熔程），纯粹的晶体物质熔程很窄，一般为0.5 ~1.0℃，可以看成有固定的熔点。若有少量杂质存在时，有机物的熔点降低、熔程加长。因此通过测定熔点，可初步判断该化合物的纯度。也可以将两种物质混合后，看其熔点是否下降，以判断两种熔点相近的物质是否同一物质。 三、实验用品 提勒管（Thiele tube）温度计(150℃，精度0.1℃) 毛细管(内径1mm，长约8 cm，一端熔封) 开口软木塞玻璃管(长40~50cm，直径8~12mm) 浴液（液体石蜡或浓硫酸）苯甲酸样品和尿素样品 四、实验操作 (一)样品的填装 分别取少量经过干燥并研细的苯甲酸样品或尿素样品 (0.1~0.2克)堆在洁净干燥的表面皿上，将毛细管开口端向下插入样品堆中，有少量样品被挤入毛细管的开口端。再取硬质玻璃管直立于实验台面上，将挤入样品的毛细管开口端向上放入玻璃管中，任其自然落下，如此重复数次，使样品紧密地填充在毛细管底部约2~3mm。如样品易升华或受潮，则应将开口端熔封。每种样品装3~ 4根备用。 (二)仪器装置 将提勒管固定在铁架台上，倒入液体石蜡或浓硫酸做为浴液。将装好样品的毛细管用橡皮圈固定于温度计的下端，使毛细管底端位于温度计水银球的中间

(见实验图11-1)，然后将此带有毛细管的温度计通过开口软木塞插入提勒管内，使温度计的水银球位于两支管的中间 (注意勿使橡皮圈触及浴液，以免浴液被污染变黑)。 图11-1 熔点测定装置 (三)熔点的测定 1.粗测上述准备工作完成后，在充足的光线下进行操作，用小火徐徐加热提勒管支管底部(见实验图12-1)，控制加热速度在每分钟升温2~3℃，观察并记录样品开始熔化的温度，即为粗测熔点，作为精测的参考。 2.精测待浴液温度下降至100℃左右时，将温度计取出，换上第二根毛细管，用小火加热(操作如前)。当温度升高至离粗测熔点约10~15℃时，须改用极小火加热，使温度上升约每分钟1~2℃。仔细观察毛细管中样品变化的情况。样品在受热的过程中，将依次出现“发毛”、“收缩”、“软化”、“出汗”(出现液滴)、“崩溃”等现象。“发毛”、“收缩”、“软化”以及形成软质柱状物而无液化现象时，都不是初熔，如果这种现象持续时间长，说明样品纯度较差，含杂质多。当出现“出汗”(即出现液滴)现象时才是初熔，记录此时的温度。当固体全部消失，样品变成清亮液体时，即为全熔温度。由初熔至全熔时的温度范围即为样品的熔点。 3.用同样的方法测定另外2个毛细管中样品的熔点，取平均值。

实验一原电池电动势测定

实验一 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1．测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2．学会几种电极的制备和处理方法。 3．掌握SDC -Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 原电池由正、负两极和电解质组成。电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： G nFE ?=- （9-1） 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中得失电子的数目；F 为法拉第常数（其数值为965001C mol -?）；E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后，进而又可求出其它热力学函数。但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的，可逆电池应满足如下条件： (1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆； (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界； (3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。 在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池的电动势。由（9-1）式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为： 符号“｜”代表固相（Zn 或Cu ）和液相（4ZnSO 或4CuSO ）两相界面；“‖”

交流电路元件参数的测定

深圳大学实验报告 课程名称：电路与电子学 实验项目名称：交流电路元件参数的测定 学院：信息工程学院 专业：无 指导教师：吴迪 报告人：王文杰学号：2013130073 班级：信工02 实验时间：2014/5/22 实验报告提交时间：2014/5/26 教务部制

一、实验目的与要求： 1．正确掌握交流数字仪表（电压表、电流表、功率表）和自耦调压器的用法。 2．加深对交流电路元件特性的了解。 3．掌握交流电路元件参数的实验测定方法。 二、方法、步骤： 电阻器、电容器和电感线圈是工程上经常使用的基本援建。在工作频率不高的条件下，电阻器、电容器可视为理想电阻和理想电容。一般电感线圈存在较大电阻，不可忽略，故可用一理想电感和理想电阻的串联作为电路模型。 电阻的阻抗为：Z=R 电容的阻抗为：Z=jX C=－j(1/ωC) 电感线圈的阻抗为：Z=r+ jX L=r+jωL=|Z|∠ 电阻器、电容器、电感线圈的参数可用交流电桥等一起测出，若手头没有这些设备，可大减一个简单的交流电路，通过测阻抗算出元件参数值。 1.三表法 利用交流电流表、交流电压表、相位表（或功率表）测量元件参数称为三表法、这种方法最直接，计算简便。实验电路如图1所示。元件阻抗为： 对于电阻 对于电容 对于电感 由已知的电源角频率ω，可进一步确定元件参数。

2.二表法 若手头上没有相位表或功率表，也可只用电流表和电压表测元件参数，这种方法称为二表法。由于电阻器和电容器可看作理想元件，已知其阻抗为0或者90度，故用二表法测其参数不会有什么困难。 二表法测电感线圈参数如图2所示。途中的电阻R是一个辅助测量元件。由图2课 件，根据基尔霍夫电压定律有，而，其中和为假想电压，分别代表线圈中等效电阻r和电感L的端电压。各电压相量关系如图3所示，忧郁U、U1、U2可由电路中测的，故途中小三角△aob的各边长已知，再利用三角形的有关公式（或准确地画出图3，由图3直接量的）求出bc边和ac边的长度，即电压U r 和U L可求。最后，由式及已知的电源角频率ω可求得线圈的参数。 3.一表法 只用一个交流电压表测量元件参数的方法称为一表法，其原理与二表法相同，不同

冰的熔解热的测定实验报告

实验名称测定冰的熔解热 一、前言 物质从固相转变为液相的相变过程称为熔解。一定压强下晶体开始熔解时的温度称为该晶体在此压强下的熔点。对于晶体而言，熔解是组成物质的粒子由规则排列向不规则排列的过程，破坏晶体的点阵结构需要能量，因此，晶体在熔解过程中虽吸收能量，但其温度却保持不变。物质的某种晶体熔解成为同温度的液体所吸收的能量，叫做该晶体的熔解潜热。 二、实验目的 1、学习用混合量热法测定冰的熔解热。 2、应用有物态变化时的热交换定律来计算冰的溶解热。 3、了解一种粗略修正散热的方法——抵偿法。 三、实验原理 本实验用混合量热法测定冰的熔解热。其基本做法如下：把待测系统A和一个已知热容的系统B混合起来，并设法使它们形成一个与外界没有热量交换的孤立系统C （C=A+B）.这样A（或B）所放出的热量，全部为B(或A)所吸收。因为已知热容的系统在实验过程中所传递的热量Q，是可以由其温度的改变△T 和热容C计算出来，即Q = C△T，因此待测系统在实验过程中所传递的热量也就知道了。 实验时，量热器装有热水（约高于室温10℃，占内筒容积1/2），然后放入适量冰块， 冰溶解后混合系统将达到热平衡。此过程中，原实验系统放热，设为Q 放 ，冰吸热溶成水， 继续吸热使系统达到热平衡温度，设吸收的总热量为Q 吸 。 因为是孤立系统，则有Q 放= Q 吸 （1） 设混合前实验系统的温度为T1，其中热水质量为m1（比热容为c1），内筒的质量为m2（比热容为c2），搅拌器的质量为m3（比热容为c3）。冰的质量为M（冰的温度和冰的熔点均认为是0℃，设为T0），数字温度计浸入水中的部分放出的热量忽略不计。设混合后系统达到热平衡的温度为T℃（此时应低于室温10℃左右），冰的溶解热由L表示，

原电池电动势的测定实验报告

实验九 原电池电动势的测定及应用 一、实验目的 1．测定Cu -Zn 电池的电动势和Cu 、Zn 电极的电极电势。 2．学会几种电极的制备和处理方法。 3．掌握SDC -Ⅲ数字电位差计的测量原理和正确的使用方法。 二、实验原理 电池由正、负两极组成。电池在放电过程中，正极起还原反应，负极起氧化反应，电池内部还可以发生其它反应，电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来提供电能外，还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道，在恒温、恒压、可逆条件下，电池反应有以下关系： G nFE ?=- （9-1） 式中G ?是电池反应的吉布斯自由能增量；n 为电极反应中得失电子的数目；F 为法拉第常数（其数值为965001C mol -?）；E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后，进而又可求出其它热力学函数。但必须注意，测定电池电动势时，首先要求电池反应本身是可逆的，可逆电池应满足如下条件： (1)电池反应可逆，亦即电池电极反应可逆； (2)电池中不允许存在任何不可逆的液接界； (3)电池必须在可逆的情况下工作，即充放电过程必须在平衡态下进行，亦即允许通过电池的电流为无限小。 因此在制备可逆电池、测定可逆电池的电动势时应符合上述条件，在精确度不高的测量中，常用正负离子迁移数比较接近的盐类构成“盐桥”来消除液接电位。

在进行电池电动势测量时，为了使电池反应在接近热力学可逆条件下进行，采用电位计测量。原电池电动势主要是两个电极的电极电势的代数和，如能测定出两个电极的电势，就可计算得到由它们组成的电池的电动势。由（9-1）式可推导出电池的电动势以及电极电势的表达式。下面以铜-锌电池为例进行分析。电池表示式为： 4142()()()()Zn s ZnSO m CuSO m Cu s |||| 符号“｜”代表固相（Zn 或Cu ）和液相（4ZnSO 或4CuSO ）两相界面；“‖”代表连通两个液相的“盐桥”；1m 和2m 分别为4ZnSO 和4CuSO 的质量摩尔浓度。 当电池放电时， 负极起氧化反应： { }22()()2Zn Zn s Zn a e ++-+? 正极起还原反应： 22()2()Cu Cu a e Cu s ++-+? 电池总反应为： 2222()()()()Cu Zn Zn s Cu a Zn a Cu s ++++++? 电池反应的吉布斯自由能变化值为： 22ln Cu Zn Zn Cu a a G G RT a a ++?=?- （9-2） 上述式中G ?为标准态时自由能的变化值；a 为物质的活度，纯固体物质的活度等于1，即1Cu Zn a a ==。而在标态时，221Cu Zn a a ++==，则有： G G nFE ?=?=- （9-3） 式中E 为电池的标准电动势。由（9-1）至（9-1）式可得： 22ln Zn Cu a RT E E nF a + + =- （9-4） 对于任一电池，其电动势等于两个电极电势之差值，其计算式为： E ??+-=- （9-5） 对铜-锌电池而言 22,1 ln 2Cu Cu Cu RT F a ??+ + += - （9-6）

物化实验报告_凝固点降低法测定摩尔质量

凝固点降低法测定摩尔质量 丛乐 2005011007 生51 实验日期：2007年10月13日星期六 提交报告日期：2007年10月27日星期六 助教老师：刘马林 1 引言 1.1实验目的 1． 用凝固点降低法测定萘的摩尔质量 2． 学会用步冷曲线对溶液凝固点进行校正 3． 通过本实验加深对稀溶液依数性的认识 1.2 实验原理 稀溶液具有依数性，凝固点降低是依数性的一种表现，它与溶液质量摩尔浓度的关系为： *×f f f f B T T T K b ?=-= 其中，f T ?为凝固点降低值，*f T 、f T 分别为纯溶剂、溶液的凝固点，B b 为溶液质量摩尔浓度，f K 为凝固点降低常数，它只与所用溶剂的特性有关。如果稀溶液是由质量为B m 的溶质溶于质量为A m 的溶剂中而构成，则上式可写为： 1000××B f f A m T K M m ?= 即 310B f f A m M K T m =? （*） 式中： f K ——溶剂的凝固点降低常数（单位为1 K kg mol -）； M ——溶质的摩尔质量（单位为1 g mol -）。 如果已知溶液的f K 值，则可通过实验测出溶液的凝固点降低值 f T ?，利用上式即可求出溶质的摩尔质量。 常用溶剂的f K 值见下表。 表1 常用溶剂的f K 值 kg mol 1.853 5.12 6.94 于新相形成需要一定的能量，故结晶并不析出），温度降低至一定值时出现结晶，当晶体生成时，放出的热量使体系温度回升，而后温度保持相对恒定。对于纯溶剂来说，在一定压力下，凝固点是固定不变的，直到全部液体凝固成固体后才会下降。相对恒定的温度即为凝固点。 对于溶液来说，除温度外还有溶液浓度的影响。当溶液温度回升后，由于不断析出溶剂晶体，所以溶液的浓度逐渐增大，凝固点会逐渐降低。因此，凝固点不是一个恒定的值。如把回升的最高点温度作为凝固点，这时由于已有溶剂晶体析出，所以溶液浓度已不是起始浓度，而大于起始浓度，这时的凝固点不是原浓度溶液的凝固点。要精确测量，应测出步冷曲线，按下一页图1（b ）所示方法，外推至f T 校正。

实验七 电池电动势的测定

实验七电池电动势的测定 一、实验目的 1、掌握对消法测定电动势的原理和方法，学习使用电位差计(SDC-Ⅰ精密数字电位差计)测量电池的电动势。 2、学习制备电极、盐桥，组装电池，认识甘汞电极。 3、了解一些可逆电池电动势的应用。 二、实验原理 原电池由两个“半电池”（电极）组成一个电池，不同的半电池可以组成各种各样的原电池。当原电池处于平衡状态时，两极间的电位差为最大，这一最大电位差称为电池电动势，电池处于平衡状态的首要条件是两个电极间不能有电流通过，若有电流通过，电池的平衡状态就会被破坏，因此在测量电池电动势时，必须遵守两个电极间不能有电池通过或通过的电流为无限小这一条件。 因此，不能直接用电压表去测量电动势，电压表尽管内阻很大，但还不是无限大，当把它接在电池的两极间进行测量时，总有一定的电流通过电压表，同时两极间也有同样大小的电流通过。怎样使电池的两极间没有电流通过，测量电池电动势呢？可利用一个外加工作电池和待测电池并联，这样工作电池和待测电池的电动势方向相反，当它们数值相等时，二者相互对消，检流计中无电流通过，这时测出的两极间的电位差Δφ就等于电动势E，即为E=Δφ(Ⅰ→0)，对消法就是根据上述原理测定电池电动势的方法，其实验原理图如图一所示。 E、E N、E X分别为工作电池、标准电池、待测电池，G是检流计，K是转换开关，AB是均匀电阻，C是滑动接触点，r是可变电阻。工作电池E、均匀电阻AB、可变电阻r组成一个通路。 按图测定Ex的原理如下：将转换开关合在“1”的位置，工作电池经AB构成一个 通路，在均匀电阻AB上产生均匀电势降。标准电池的正极经过检流计和工作电 池的正极相连，负极连接到一个滑动接触点C上，改变滑动接触点的位置，找到 C点，使检流计中无电流通过，则标准电池的电动势恰为AC段的电势差完全抵 消（实际工作是：调节r核C使检流计G为零，此时AB段的电势差确定，即 AB电阻单位长度段的电阻为定值）。再将转换开关合在“2”的位置上，用同样的 方法滑动C到C’可以找出检流计无电流通过的另一点C’，此时A C’段的电势差 就等于待测电池电动势Ex。 三、实验仪器和试剂 SDC-Ⅰ精密数字电位差计全套，标准电池，甘汞电极，锌电极，铜电极，0.1mZnSO 溶液，0.1mCuSO溶液，饱和KCl溶液，盐桥，洗瓶，100ml烧杯3个，水砂纸。 四、实验步骤 1、制备饱和KCl盐桥 在一个锥形瓶内，加入3克左右琼脂和100ml蒸馏水，在电炉上加热，直至琼脂完全溶解，加入30克左右的KCl充分搅拌，直到KCl完全溶解后，趁热把此溶液装入盐桥管中，不要夹带气泡或留有断层，静置待琼脂凝结后即可使用，不用时将其放在饱和KCl溶液里存放。 2、电位差计的使用： ⑴将仪器和220V电源联接，开启电源，预热三分钟。 ⑵标定：采用“内标”（仪器内自带标准电池）进行校验。首先，将“测量选择”置于“内标”位置，调节“”六个大按钮，使“电位指示”为“1.00000”V，然后调节“检零调节”，使“检零指示”接近“0000”。（此外，本实验也可采用“外标”进行校验。此时，首先将外接标准电池的“+，-”极性对应和面板“外标”端子连接好，并将“测量选择”置于“外标”位置，调节“100～105”六个大旋钮，使“电位指示”数值与外标电池值相同。（通常标准电池随温度的变化关系式：E t=1.01865-0.0000406(t-20)-0.00000095(t-20)2，按此式对外标电池进行温度检验，否则将影响测量精度）。然后调节“检零调节”使“检零指示”接近“0000”）为方便起见，本实验统一用“内标”进行校验。应注意，在校验结束后的一个测量周期内，不得再调节“检零调节”或碰“检零调节”旋钮，否则影响测量结果。 ⑶测量：用盐桥把待测电池锌的两个电极连接起来，把这个电池的负极与正极对应和仪器面板上“测量”端子连接好，并将“测量选择”置于“测量”，调节“100～105”六个大旋钮，使“检零指示”接近“0000”，此时，“电位指示”值即为被测电动势值，然后将“测量选择”置于“外标”位置，也即将电路断开，隔约3分钟，再将“测量选择”置于

《测定电池的电动势和内阻》实验报告范例

测定电池的电动势和内阻 日期： 年 月 日 实验小组成员： 【实验目的】 1．掌握测定电池电动势和内阻的方法； 2．学会用图象法分析处理实验数据。 【实验原理】 1．如图1所示，当滑动变阻器的阻值改变时，电路中路端电压和电流也随之改变.根据闭合电路欧姆定律，可得方程组： r r 2211I U I U +=+=εε。 由此方程组可求出电源的电动势和内阻 2 11 221I I U I U I --= ε，2112I I U U r --=。 2．以I 为横坐标，U 为纵坐标，用测出的几组U 、I 值画出U -I 图象，将所得的直线延长，则直线跟纵轴的交点即为电源的电动势值，图线斜率的绝对值即为内阻r 的值；也可用直线与横轴的交点I 短与ε求得短 I r ε =。 【实验器材】 干电池1节，电流表1只（型号： ，量程： ），电压表1只（型号： ，量程： ），滑动变阻器1个（额定电流 A ，电阻 Ω），开关1个，导线若干。 【实验步骤】 1．确定电流表、电压表的量程，按电路图连接好电路。 图1 实验电路图

2．将滑动变阻器的阻值调至最大。 3．闭合开关，调节变阻器，使电流表有明显示数，记录电流表和电压表的示数。 4．用与步骤3同样的方法测量并记录6-8组U、I值. 5．断开开关，整理好器材。 6．根据测得的数据利用方程求出几组ε、r值，最后算出它们的平均值。 7．根据测得的数据利用U-I图象求得ε、r。 【数据记录】 表1 电池外电压和电流测量数据记录 【数据处理】 1.用方程组求解ε、r 表2 电池的电动势ε和内阻计r算记录表 2.用图象

法求出ε、r（画在下面方框中） 图2 电池的U－I图象 【实验结论】 由U－I图象得：电池的电动势ε= V，r= Ω。 【误差分析】 1．系统误差 以实验电路图1进行原理分析。根据闭合电路欧姆定律：E=U+Ir，本实验电路中电压表的示数是准确的，而电流表的示数比通过电源的实际电流小，所以本实验的系统误差是由电压表的分流引起的。为了减小这个系统误差，滑动变阻器R的阻值应该小一些，所选用的电压表的内阻应该大一些。