高中物理实验测定电池的电动势和内阻总结大全(高分秘籍)

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第6讲实验测定电池的电动势和内阻

1.某课题研究小组,选用下列器材测定某型号手机所用锂电池的电动势E和内阻r.(电动势约为4 V,内阻在几欧到几十欧之间)

A.电压表V(量程6 V,内阻约为6.0 kΩ) B.电流表A(量程2 mA,内阻约为50 Ω)

C.电阻箱R(0~999.9 Ω) D.开关S一只、导线若干

(1)某同学从上述器材中选取了电流表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,你认为可行吗?请说明理由:___________________________________________________________.

(2)今用上述器材中的电压表和电阻箱测锂电池的电动势和内阻,请画出实验电路图.

(3)根

据(2)中实

验电路测

得的5组

U、R数据,已在图7-6-12中1

U-1

R坐标系中描出了各点,请作出图象.根

据图象求得E=________ V,r=________ Ω.

答案:(1)不可行.理由:根据所给数据,电路中电阻箱取最大值,电路中电流大于电流表量程2 mA,故不可行

(2)如右图所示

(3)如下图所示 3.6~3.7 9.5~10.5

2.为了测定电源电动势E的大小、内电阻r和定值电阻R0的阻值,某同学利用DIS设计了如图7-6-13所示的电路.闭合电键S1,调节滑动变阻器的滑动触头P向某一方向移动时,用电压传感器1、电压传感器2和电流传感器测得数据,并根据测量数据计算机分别描绘了如图7-6-14所示的M、N两条U-I直线.请回答下列问题:

(1)根据图7-6-14中的M、N两条直线可知( )

A.直线M是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的

B.直线M是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的

C.直线N是根据电压传感器1和电流传感器的数据画得的

D.直线N是根据电压传感器2和电流传感器的数据画得的

(2)图象中两直线交点处电路中的工作状态是( )

A.滑动变阻器的滑动头P滑到了最左端B.电源的输出功率最大

C.定值电阻R0上消耗的功率为0.5 W D.电源的效率达到最大值

(3)根据图7-6-14可以求得定值电阻R0=________ Ω,电源电动势E=________ V,内电阻r=________ Ω.

答案:(1)BC (2)AC (3)2.0 1.50 1.0

3.(2020·宜昌调研)现有一特殊的电池,其电动势E约为9 V,内阻r在35 Ω~55 Ω范围,最大允许电流为50 mA.为测定这个

电池的电动势和内阻,某同学利用如图7-6-15甲所示的电路进行实验.图中电压表的内电阻很大,对电路的影响可以不计,R为电阻箱,阻值范围为0~9 999 Ω,R0是定值电阻.

(1)实验室备有的保护电阻R0有以下几种规格,本实验应选用( )

A.10 Ω,2.5 W B.50 Ω,1.0 W C.150 Ω,1.0 W D.1 500 Ω,5.0 W

(2)该同学接入符合要求的R0后,闭合开关S,调整电阻箱的阻值读出电压表的示数U再改变电阻箱阻值,取得多组数据,作出了如图7-6-15乙所示的图线.则根据该同学所作的图线可知图象的横坐标与纵坐标的比值表示________.

(3)根据乙图所作出的图象求得该电池的电动势E为________ V,内电阻r为________ Ω.

解析:(1)当R=0时,应该有R0+r≥

9

5×10-2

,即R0≥145 Ω可保证电路中电

流小于最大允许电流,R0应该选择C,并且选C后R0消耗的最大功率小于1 W.

(2)

1

R0+R/

1

U=

I,即回路中的电流.

(3)根据U=E-Ir①,

I=

U

R0+R

②,

联立①②得:1

U=r

E

1

R0+R+

1

E,即:

1

E=0.1;

r

E=

0.60

0.12

.得E=10 V;r=50 Ω.

答案:(1)C (2)回路中的电流(3)10 50

4.(2020·北京,21)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I g=0.6 A,内阻r g=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7-6-16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7-6-17所示.处理实验数据时,首先计算

出每个电流值I 的倒数1I ;再制作R -1I

坐标图,如图7-6-18所示,图中已标注出了? ????R ,1I 的几个与测量对应的

坐标点.请你将与图7-6-17实验数据对应的坐

标点也标注在图7-6-18上.

(3)在图7-6-18上把描绘出的坐标点连成图线.

(4)根据图7-6-18描绘出的图线可得出这个电池的电动势E =________ V ,内电阻r =________ Ω.

解析:(1)先设计实验电路图,然后再根据电路图连线.由欧姆定律E =I (R +r )知,只要知道两组外电阻和电流值,就可以解出电源电动势和内阻.因此,直接将可变电阻和电流表串联在电路中就行.

(2)由电表可读出此时电流为0.50 A ,则坐标为(2,2.6).再在坐标纸上描出该点.

(3)剔除明显有误差的点,将其他点用平滑的曲线连接起来,得到一条直线.

(4)将欧姆定律的表达式E =I (R +r )变形得R =E I

-r ,由此式可知,外电阻和电流的倒数呈线性关系.将图中的直线延长,与纵坐标轴的交点值为-r =-0.3,

则电阻为0.3 Ω,直线的斜率为k =E =5.6-2.64-2

=1.5 V. 答案:(1)见图甲 (2)见图乙 (3)见图乙

(4)1.5(1.46~1.54) 0.3(0.25~0.35)

第4~6讲实验专项训练

1.如图7-6-19所示,要测量一只量程已知的电压表的内阻,所备器材如下:

A.待测电压表V(量程3 V,内阻未知) B.电流表A(量程3 A,内阻0.19 Ω)

C.定值电阻R(阻值2 kΩ,额定电流50 mA) D.蓄电池E(电动势略小于3 V,内阻不计)

E.多用电表F.开关K1、K2,导线若干

有一同学利用上面所给器材,进行如下实验操作:

(1)首先,用多用电表进行粗测,选用×100 Ω倍率,操作方法正确.若这时刻度盘上的指针位置如图甲所示,则测量的结果是________ Ω.

(2)为了更精确地测出此电压表内阻,该同学设计了如图乙、丙所示的实验电路,你认为其中较合理的电路图是________,合理的理由是

___________________________________________.

(3)用你选择的电路进行实验时,请简述实验步骤:___________________________________________________________________.

图7-6-19

(4)用上述所测量的物理量表示电压表的内阻R V=____________.

解析:(1)题考查欧姆表的读数原理.(2)题考查实验电路图的设计.(3)题考查测量电阻的实验步骤.(4)题考查电阻的计算.根据(3)的实验步骤可以列出方

程U1=U2+U2

R V

R,解得R V=

U2

U1-U2

R.

答案:(1)3 000

(2)丙乙图中电流表的示数太小,误差太大.丙图中R的值与电压表阻值接近,误差小.

(3)闭合K1,再闭合K2,读得电压表示数U1;再断开K2,读得电压表示数U2.(其他表述正确也可)

(4)R V=U2

U1-U2

R.

2.(2020·全国Ⅰ)如图7-6-20所示的电路中,1、2、3、4、5、6为连接点的标号.在开关闭合后,发现小灯泡不亮.现用多用电表检查电路故障,需要检测的有:电源、开关、小灯泡、3根导线以及电路中的各连接点.

(1)为了检测小灯泡以及3根导线,在连接点1、2已接好的情况下,应当选用多用电表的________挡.在连接点1、2同时断开

的情况下,应当选用多用电表的________挡.

(2)在开关闭合情况下,若测得5、6两点间的电压接近电源的电动势,则表明___________________________________________________________________ _____

可能有故障.

(3)将小灯泡拆离电路,写出用多用电表检测该小灯泡是否有故障的具体步骤.解析:用多用电表欧姆挡测电阻时必须将其从电路中断开,在点1和点2已接好的情况下,应选用多用电表的电压挡测量各器材两端的电压;点1和点2同时断开时,可以用欧姆挡进行测量.在开关闭合时,若测得5、6两点间电压接近电源电动势,可知开关或连接点5、6出现故障.把小灯泡拆离电路后,检验小灯泡是否断路可用多用电表的欧姆挡,调零后进行测量,如果电阻无穷大,说明灯泡是断路的.

答案:(1)电压欧姆(2)开关或连接点5、6

(3)①将多用电表挡位调至欧姆挡;②将红、黑表笔相接,检查欧姆挡能否正常工作;③测量小灯泡的电阻.如电阻为无穷大,表明小灯泡有故障.

3.为了测量电阻R x的阻值,实验室备有下列器材:

图7-6-20

A.待测电阻R x,阻值约为200 Ω

B.直流电源,电动势约为3 V,内电阻约为0.5 Ω

C.电流表A1,量程10 mA,内阻r=80 Ω

D.电流表A2,量程20 mA,内阻约为30 Ω

E.定值电阻R0=180 Ω

F.滑动变阻器R,最大阻值为20 Ω,额定电流1.0 A

G.单刀单掷开关一个,导线若干

(1)为尽量准确地测出R x阻值,甲、乙、丙三位同学设计了三种实验电路,如图7-6-21所示,你认为正确的是________.(填“甲”、“乙”或“丙”)

(2)开始实验时,在合上开关S前,滑动变阻器的滑动触头应置于________端(填“a”或“b”).

(3)按所选的电路进行测量,读出电流表A1的示数为I1,电流表A2的示数为I2.推导出计算R x的表达式为R x=________.

答案:(1)乙(2)b(3)

180I1

I2-I1

4.某课题小组通过实验测量淮河水的电阻率.现备有一根均匀的长玻璃管(两端各有一个圆形电极,可装入样品水,接触电阻不计)、电压表(量程12 V,内阻约100 Ω),电流表(量程100 μA,内阻约50 Ω)、滑动变阻器(10 Ω,1 A)、电池组(电动势E=12 V,内阻不计)、开关、导线若干、直尺、待测的水样品.如图7-6-22是他们用伏安法多次测量并计算出对应的水柱长度L与水柱电阻R描点画出的图象.实验中还用10分度的游标卡尺测量了玻璃管的内径,结果如图7-6-23所示.

图7-6-21

图7-6-22 图7-6-23

请回答下面的问题:

(1)玻璃管内径d的测量值为________ cm;

(2)请在上面的虚线框内画出测量水柱电阻的电路图;

(3)所测水的电阻率为________ Ω·m(保留两位有效数字).

6×0.1 解析:(1)由游标卡尺的读数规则可知:d=22+

mm=2.26 cm.

(2)因为测量的电压值与电流值是从零开始,故应选用分压电路.因电压表的内阻相对于电流表的内阻更接近于被测电阻,所以应选用电流表内接法.

(3)因为ρ=RS

L,由图象可知:

R

L=2×120 Ω/m.而

S=

πd2

4

≈4×10-4 m2,

所以ρ=RS

L=80 Ω·m.

答案:(1)2.26

(2)如右图所示

(3)80±4

5.(1)某多用电表的欧姆挡中间刻度值是“15”,一位同学在用它来测量电阻时,先将选择开关旋至“×10”挡处,然后进行调零,再将两支表笔分别与电阻的两个引线接触,结果指针指在刻度值为“100”至“200”之间,为了使测量更准确,他应该将选择开关旋至________挡处.换挡后必须_____________________________才能进行测量.

(2)图7-6-24中电源电动势为E,内阻可忽略不计;电流表具有一定的内阻,电压表的内阻不是无限大,S为单刀双掷开关,R为待测电阻.当S向电压表一侧闭合时,电压表读数为U1,电流表读数为I1;当S向R一侧闭合时,电流表读数为I2.

①根据已知条件与测量数据,可以得出待测电阻R=____________.

②根据图7-6-24所给出的电路,在图7-6-25的各器件实物图之间补画出连接的导线.

解析:(1)第一次测量时,指针示数过大,所以要选择倍率更大的挡进行测量,所以要选“×100”挡.欧姆表每次换挡后都要重新进行欧姆调零.本题较易.

(2)由第一次测量可得电压表内阻为:R V =U 1I 1

,由于不计电源内阻,所以电流表内阻为:R A =E -U 1I 1;由第二次测量可得:R =E I 2

-R A ,代入即可得: R =E I 2-E -U 1I 1

. 答案:(1)×100 重新调零

(2)①R =E I 2-E -U 1I 1

②连线如图

6.(2020·山东,23)为了节能和环保,一些公共场所使用光控开关控制照明系统.光控开关可采用光敏电阻来控制,光敏电阻是阻值随着光的照度而发生变化的元件(照度可以反映光的强弱,光越强照度越大,照度单位为lx).某光敏电阻R P 在不同照度下的阻值如下表:

照度(lx) 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2

电阻

(k Ω) 75 40 28 23 20 18

(1)根据表中数据,请在图7-6-26给定的坐标系中描绘出阻值随照度变化的曲线,并说明阻值随照度变化的特点.

图7-6-24 图7-6-25

(2)如图7-6-27所示,当1、2两端所加电压上升至2 V时,控制开关自动启动照明系统.请利用下列器材设计一个简单电路,给1、2两端提供电压,要求当天色渐暗照度降低至1.0 lx时启动照明系统,在虚线框内完成电路原理图.(不考虑控制开关对所设计电路的影响)

提供的器材如下:

光敏电阻R P(符号,阻值见上表);

直流电源E(电动势3 V,内阻不计);

定值电阻:R1=10 kΩ,R2=20 kΩ,R3=40 kΩ(限选其中之一并在图中标出);

开关S及导线若干.

解析:根据图表信息,正确作出阻值随照度变化的图象,可知随照度的增加,电阻逐渐减小;第(2)题中,关键信息是1、2两端所加电压升到2 V时就自动启动照明系统,故随着光敏电阻上的照度减弱,其电阻阻值逐渐增加,根据上述特点可设计如图所示的电路图.

答案:(1)光敏电阻的阻值随照度变化的曲线如解析图所示.特点:光敏电阻的阻值随照度的增大非线性减小.

(2)见解析图

图7-6-26 图7-6-27

高中物理实验汇总情况

新课标高中物理 实验教学教案资料汇总 隆回一中物理组周宝

物理实验的目的与要求 1、实验目的 (1)教会学生用实验研究物理现象与规律,包括: A.正确选择实验方法与实验器材。 B.学会控制实验条件。 C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。 (2)帮助学生理解和掌握有关课程容和重要的物理概念,以形成物理思想, 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法,以培养实验技能。 (4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。 2、做好实验的基本要求 (1)实验前必须做好如下准备: ①明确实验目的,弄懂实验原理 ②了解仪器性能,熟悉操作步骤 ③设计记录表格,掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用,做到心到、眼到、手到。 ①仔细调整实验装置,正确使用实验仪器 ②保证满足实验条件,注意规实验操作 ③认真观察实验现象,客观记录实验数据 (3)实验后必须对数据进行处理: ①尊重实验客观事实,正确分析记录数据 ②合理做出实验结论,独立完成实验报告 常用基本仪器的使用与读数 物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种,除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外,其余11种都涉及到读数问题。 (一)测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用,首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 1.关于量程问题:这是保护测量仪器的一项重要参数,特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等,超量程使用会损坏仪器,所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时,选用量程过大的仪器,采集的实验数据过小,会造成相对误差较大,应选择使测量值位于电表量程的1/3以

原电池电动势的测定实验报告

原电池电动势的测定实验报告范本(完整版) After Completing The Task According To The Original Plan, A Report Will Be Formed To Reflect The Basic Situation Encountered, Reveal The Existing Problems And Put Forward Future Ideas?

互惠互利共同繁荣

原电池电动势的测定实验报告范本 (完整版) 备注:该报告书文本主要按照原定计划完成任务后形成报告,并反映遇到的基本情况、实际取得的成功和过程中取得的经验教训、揭露存在的问题以及提岀今后设想。文档可根据实际情况进行修改和使用。 实验目的 1.掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的 操作技术 2.学会几种电极和盐桥的制备方法 3.学会测定原电池电动势并计算相关的电极电势 实验原理 凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池 (或原电池)。 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;⑵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,即测量时 通过电池的电流应为无限小。

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,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;用电位差计测量电动势可满足通过电池电流为无限小的条件。电位差计测定电动势的原理称为对消法, 可使测定时流过电池的电流接近无限小,从而可以准确地测定电池的电动势。 可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。设正极电势为e+,负极电势为e-,则电池电动势 E = e+ - e-。 电极电势的绝对值无法测定,手册上所列的电极电势均为相对电极电势,即以标准氢电极作为标准,规定其电极电势为零。将标准氢电极与待测电极组成电池,所测电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不便,常用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。常用的参比电极有甘汞电极、银-氯化银电极等。这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测岀,具体的电极电位可参考相关文献资料。

高中物理实验大全

高中物理实验大全——目录 中央电教馆推出的《高中物理实验大全》、《高中化学实验大全》、《高中生物实验大全》就是为了改变我国实验教学的现状而研发的一项科学研究成果。“大全”内容全面、科学、严谨,以满足高中教师对学生实验的要求。“大全”所展示的不是课本的简单再现,而是对实验重新“整合”、组合,适当“加深”和“拓宽”,并把实验能力与计算机技术相结合,从深层上揭示出实验的科学原理。 01.气垫导轨介绍 02.数字计时仪介绍 03用数字计时仪测气垫导轨上滑块的即时速度 04匀速直线运动及其速度 05测运变速直线运动的加速度 06电磁打点记时器 07用打点计时器演示匀速直线运动 08电火花打点计时器 09用打点计时器测匀加速直线运动的加速度 10初速度为零的匀加速直线运动的路程和时间的关系 11用牛顿管演示空气阻力很小时不同物体同事下落 12用悬挂法确定薄板的重心 13用大玻璃瓶演示玻璃微小形变 14用形变演示器演示形变产生弹力 15用激光镜面反射演示桌面微小形变 16静摩擦 17最大摩擦力 18验证滑动摩擦定律 19滑动摩擦 20滚动摩擦与滑动摩擦的比较 21力合成的平行四边形定则 22合力的大小于分力间夹角的关系 23力的分解 24三角衍架演示力的分解 25共点力的平衡条件 26力矩的平衡 27惯性(1) 28惯性(2) 29惯性(3) 30牛顿第一定律 31牛顿第二定律(1) 32牛顿第二定律(2) 33牛顿第三定律 34静摩擦力的相互性 35弹力的相互性 36作用力于反作用力的关系

37失重 38用测力计演示超重于失重 39用微小压强计演示超重于失重 40物体做曲线运动的条件 41曲线运动中速度的方向 42互成角度的两个直线运动的合成43平抛运动与自由落体运动的等时性44平抛运动与水平匀速运动的等时性45平抛运动的轨迹 46决定向心力大小的因素 47弹簧振子的振动 48简谐振动的图象 49阻尼振动的图象 50单摆的等时性 51单摆的振动周期与摆球的质量无关52单摆的周期与摆长有关 53用计时器研究单摆周期与摆长关系54受迫振动和共振(1) 55受迫振动和共振(2) 56用示波器观察发声物的振动 57物体的动能 58重力势能 59动能与重力势能的转化 60动能与弹性势能的转化 61动量守恒 62完全非弹性碰撞 63完全弹性碰撞(1) 64完全弹性碰撞(2) 65完全弹性碰撞(3) 66斜碰 67碰撞球(1) 68碰撞球(2) 69碰撞球(3) 70单摆小车 71反冲(1) 72反冲(2) 73反冲(3) 74气体的扩散 75液体的扩散速度与温度有关 76布朗运动 77布朗运动的成因 78分子间的相互作用力(1) 79分子间的相互作用力(2) 80压燃实验

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

原电池电动势的测定

原电池电动势的测定 ——杨兰森(20096842) 一、实验目的 1. 了解各类电极的构造、制备和使用; 2. 掌握盐桥的制备方法和它在电动势测定中的作用; 3.掌握SDC型电极电位仪的原理和使用方法; 4. 测量下列原电池的电动势: (1)Hg(l),Hg2Cl2(s)︱KCl(饱和)︱H+(待测)Q,H2Q︱Pt,求待测盐酸溶液的pH值。 (2)Hg(l),Hg2Cl2(s)︱KCl(饱和)‖AgNO3(0.02mol·kg-1)︱Ag(s),求Ag电极的电极电位。 (3)Ag(s),AgCl(s)︱KCl(0.02mol·kg-1)‖AgNO3(0.02mol·kg-1)︱ Ag(s),求AgCl溶度积。 二、实验原理 1. 电极电位及电动势: 原电池是由两个电极组成,即发生氧化作用的负极和发生还原作用的正极。故原电池电动势值等于组成该原电池两电极的电极电位的代数和。虽然电极电位的绝对值不能测量,但只要确定各个电极相对于同一基准的相对电位,利用相对电位的数值,就可以计算任意两个电极所组成的电池的电动势。现以标准氢电极作为基准,规定任意温度下标准氢电极的电极电位为零。若将标准氢电极作为发生氧化作用的负极,给定电极做正极,组成原电池,规定此原电池的电动势为给定电极的电极电位(称还原电极电位),其计算通式为: (1) 由任意两个电极组成原电池时,其电动势可按下式计算: (2) 使用(2)式计算电动势的条件是两个电极不同电解质溶液接触时的液体接界电位已被消除,为此需用“盐桥”连接电解质溶液以降低接界

电位。 另外,实际测量还原电极电位时,由于标准氢电极使用条件十分严格,故往往采用其他电极作参比电极,最常用的有甘汞电极和银-氯化银电极。 2. 电极性质和制备 (1)醌氢醌电极 醌氢醌是醌(Q)与氢醌(H2Q)等分子化合物。由它组成的电极是一种对氢离子可逆的氧化还原电极。醌氢醌在水中依下式部分解离:C6H4O2·C6H4(OH)2 C6H4O2+C6H4(OH)2 醌氢醌醌氢醌 将少量醌氢醌放入含有H+的待测溶液中,并使其达到饱和,然后插入铂电极就成为一支醌氢醌电极。 其电极电位可表示为: 氢醌电极标准电极电位与温度的关系为: (2)Ag电极 把Ag电极清洗干净,插入盛有AgNO3溶液的半电池中,组成Ag电极,其电极电位如下: (3)Ag-AgCl电极 Ag-AgCl电极的电极电位由下式表示: (4)甘汞电极 甘汞电极的电极电位由下式表示: 饱和KCl甘汞电极:

高中物理基本实验汇总

高中物理实验汇总 实验一:、探究匀变速直线运动的规律(含练习使用打点计时器) 1, 装置图与原理:小车在勾码拉动下作 运动,通过研究纸带可以探究小车运动规律 2,打点计时器是一种使用 电源的计时仪器,电源的频率是 ,电火花打点计时器使用 V 电压,电磁打点计时器使用 V 电压。 3,在某次“练习使用打点计时器”实验中,其中一段打点纸带如图所示,A 、B 、C 、D 是连续打出的四个点.由图中数据可知,纸带的运动是 运动,其中连接勾码的应该是 端 3,纸带处理方法: ★求B 点瞬时速度的方法: ★求加速度的方法: ★ 本实验注意点:1,长度肯定不是国际单位! 2,留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2,本实验需要平衡摩擦力吗? 实验二:探究力的合成的平行四边形定则 1, 装置图与原理:用两个力可以把结点拉到O 位置,用一个力也能把结点 拉到O 点,即它们的 相同。本实验要验证力的合成是否满足平行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是 ,实际由等效替代得到的合力真实值是 ,和橡皮绳肯定一直线的是 。 2,主要实验步骤: (1)在水平放置的木板上垫一张 ,把橡皮条的一端固定在板上, 另一端拴两根细线,通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条, 使结点达到某一位置O 点,此时需要记下 。 (2)在纸上根据 ,应用 求出合力F 。 (3)只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条,使 , 此时需要记下 。 (4)如果比较发现 ,则说明力的合成 满足平行四边形定则。 3,本实验注意点: 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸 ,拉力大小、两个力夹角要 ,确定拉力方向 时描下的两个点距离要 实验三:探究加速度与力、质量的关系 1, 原理:本实验用到的科学方法是 (1)保持 不变,探究 的关系 (2)保持 不变,探究 的关系 2,装置:重物作用是 纸带作用是 3,实验前首先 重物,适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点 为 止,本步骤称为 ,目的是让小车受的外力等于 4,绳子拉力理论上大小为F= 为方便改变拉力,还应该满足 ,则可认为F= F 2

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

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

高中物理电学实验大全———含最全知识点和典型例题

高中物理电学实验大全———含最全知识点和典型例题 知识点一: 误差与有效数字 1、误差 1.以下说法中,正确的是( ) A.采用伏安法测电阻时,只要仪器选得正确,可保证没有系统误差 B.用伏安法测电阻,不论是用电流表外接法,还是电流表内接法,都存在系统误差 C.用欧姆表测电阻,既准确又方便 D.伏安法测电阻,存在系统误差的原因是由于电流表的分压 答案 B 解析伏安法测电阻不可能没有系统误差,只能减小,故B正确、A错误;欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大,电池用久了误差更大,因而C错误;不同的测量电路引起误差的原因不同,故D错误。

2、有效数字: 从数字的左边起第一个不为零的数字算起:如0.0125为3位有效数字 知识点二: 不需要估读的仪器:游标卡尺、欧姆表、电阻箱等 需要估读的仪器:刻度尺、螺旋测微器、弹簧秤、电压表、电流表等一、测量规范 游标卡尺的读数方法: d=主尺读数(mm)+游标尺上对齐刻度线的数值(mm)*精度注意:20分度的游标卡尺,其读数要精确的0.05mm,读数的最后一位为0或5;50分度的游标卡尺,其读数要精确到0.02mm,读数的最后一位为0,2,4,6,8 1.如图为10分度的游标卡尺测量钢管内径时的示数,其示数为________mm。

答案22.7 解析22 mm(主尺)+7(游尺)×0.1 mm=22.7 mm。 2.下图游标卡尺的读数为________cm。 答案 1.340 螺旋测微器的读数方法:

测量值=固定刻度值+可动刻度(估读一位)*0.01(mm) 1、螺旋测微器的读数为________ mm。 答案8.117(8.116~8.118均正确) 解析固定刻度8 mm 可动刻度11.7×0.01 mm, 8 mm+11.7×0.01 mm=8.117 mm。 3.某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度,测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为________cm,高度为________mm。

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;“‖”

高中物理实验大全全-免费

考点预测 物理实验是高考的主要内容之一.《考试大纲》就高考物理实验共列出19个考点,其中力学8个、热学1个、电学8个、光学2个.要求会正确使用的仪器主要有:刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等,并且对实验误差问题提出了更明确的要求. 《考试大纲》中的实验与探究能力要求 二、实验题的主要特点 物理实验年年考,年年有变化.从近年的实验题来看,其显著特点体现在如下两个方面. (1)从简单的背诵实验转向分析、理解实验 实验原理是物理实验的灵魂.近年来,高考物理实验题既不是简单地回答“是什么”,也不是背诵“该怎样”,而是从物理实验情境中理解“为什么”,通过分析推理判断“确实是什么”,进而了解物理实验的每一个环节. (2)从既定的课本学生实验转向变化的创新实验 只有创新,试题才有魅力;也只有变化,才能永葆实验考核的活力.近年来,既定刻板的学生实验已经从高考物理实验题中淡出,取而代之的是学生尚未接触过的要通过解读物理原理的新颖实验(如应用性、设计性、专题性实验等).创新的实验题可以使能力考核真正落到实处. 要点归纳

1.等效法 等效法是科学研究中常用的一种思维方法.对一些复杂问题采用等效法,可将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理,常使问题的解决得以简化.因此,等效法也是物理实验中常用的方法.如在“验证力的平行四边形定则”的实验中,要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时,要与用两个互成角度的弹簧秤同时拉橡皮条时产生的效果相同——使结点到达同一位置O,即要在合力与两分力等效的条件下,才能找出它们之间合成与分解时所遵循的关系——平行四边形定则.又如在“验证动量守恒定律”的实验中,用小球的水平位移代替小球的水平速度;在“验证牛顿第二定律”的实验中,通过调节木板的倾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物体不受摩擦力作用.还有,电学实验中电流表的改装、用替换法测电阻等,都是等效法的应用. 2.转换法 将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于测量的物理量的方法称为转换法(间接测量法).转换法是物理实验常用的方法.如:弹簧测力计是把力的大小转换为弹簧的伸长量;打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动;电流表是利用电流 在磁场中受力,把电流转化为指针的偏转角;用单摆测定重力加速度g是通过公式T=2πL g

高中物理实验汇总练习题

高中物理实验汇总练习题 物理实验练习一 一、测量 1.用游标卡尺测量某物体的厚度,如图19-1所示,则从卡尺上可以读出物体的厚度,是____. 2.用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时,螺旋测微器上的示数如图19-2和图19-3所示,图19-2读数为____mm,图19-3的读数为____mm. 3.某卡尺的精度为0.1mm,其游标尺所有刻度的总长度为____mm;另一卡尺的精度为0.02mm,其游标尺所有刻度的总长度为____mm. 4.下列四种仪表中刻度分布均匀的 是 [ ] A.天平横梁上的标尺 B.水银气压计 C.直流电压表 D.欧姆表

5.如果实验时出现下面的因素造成系统误差则测量值比真实值小的情况是 [ ] A.米尺因天气干燥而均匀缩短 B.用天平称量密度很小而质量很大的物体 C.打点记时器交流电源的频率大于50Hz用打点记时器打出的纸带测物体的速度 D.水银气压计中的水银不纯净而有杂质时的压强 二、互成角度的两个共点力的合成 1.利用图19-4所示的装置来验证力的平行四边形法则,其中A是____;B 是____;C是____;D是____;E是____;F是____.此外还应配备____. 2.本实验的目的是____. 3.将下述实验步骤按正确顺序用字排列应是____. (1)在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示,根据平行四边形法则作图求出合力F. (2)只用一只测力计,通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置. (3)记下两测力计读数,描出两测力计的方向. (4)在水平放置的木板上,垫一张白纸,把橡皮条的一端固定在板上P点,用两条细绳连接在橡皮条的另一端,通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条,使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置. (5)记下测力计的读数F和细绳方向,按同一比例做出这个力的图示.比较这个实测合力和按平行四边形法则求出的合力F,看它们的大小和方向是否相同. (6)改变两测力计拉力的大小和方向,重做两次实验,从实验得出结论.

【实验报告】原电池电动势的测定实验报告

原电池电动势的测定实验报告 实验目的 1.掌握可逆电池电动势的测量原理和电位差计的操作技术 2.学会几种电极和盐桥的制备方法 3.学会测定原电池电动势并计算相关的电极电势 实验原理 凡是能使化学能转变为电能的装置都称之为电池(或原电池)。 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,即测量时通过电池的电流应为无限小。 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,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;用电位差计测量电动势可满足通过电池电流为无限小的条件。电位差计测定电动势的原理称为对消法,可使测定时流过电池的电流接近无限小,从而可以准确地测定电池的电动势。 可逆电池的电动势可看作正、负两个电极的电势之差。设正极电势为φ+,负极电势为φ-,则电池电动势E = φ+ - φ- 。 电极电势的绝对值无法测定,手册上所列的电极电势均为相对电极电势,即以标准氢电极作为标准,规定其电极电势为零。将标准氢电极与待测电极组成电池,所测电池电动势就是待测电极的电极电势。由于氢电极使用不便,常

用另外一些易制备、电极电势稳定的电极作为参比电极。常用的参比电极有甘汞电极、银-氯化银电极等。这些电极与标准氢电极比较而得的电势已精确测出,具体的电极电位可参考相关文献资料。 以饱和甘汞电极与铜/硫酸铜电极或锌/硫酸锌电极组成电池,测定电池的电动势,根据甘汞电极的电极电势,可推得这两个电极的电极电势。 仪器和试剂 SDC-II型数字式电子电位差计,铜电极,锌电极,饱和甘汞电极,0.1 mol?L-1 CuSO4 溶液,0.1 mol?L-1 ZnSO4 溶液,饱和KCl 溶液。 实验步骤 1. 记录室温,打开SDC-II型数字式电子电位差计预热5 分钟。将测定旋钮旋到“内标”档,用1.00000 V电压进行“采零”。 2. 电极制备:先把锌片和铜片用抛光砂纸轻轻擦亮,去掉氧化层,然后用水、蒸馏水洗净,制成极片。 3. 半电池的制作:向两个50 mL 烧杯中分别加入1/2 杯深0.1000 mol?L-1 CuSO4 溶液和0.1000 mol?L-1 ZnSO4 溶液,再电极插入电极管,打开夹在乳胶管上的弹簧夹,将电极管的尖嘴插入溶液中,用洗耳球从乳胶管处吸气,使溶液从弯管流出电极管,待电极一半浸没于溶液中时,用弹簧夹将胶管夹住,提起电极管,保证液体不会漏出电极管,如有滴漏,检查电极是否插紧。 4. 原电池的制作:向一个50 mL 烧杯中加入约1/2 杯饱和氯化钾溶液,将制备好的两个电极管的弯管挂在杯壁上,要保证电极管尖端上没有气泡,以免电池断路。

原电池电动势的测定

原电池电动势的测定 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、学会一些电极的制备和处理方法 3、掌握电位差计的测量原理和正确使用方法 二、实验原理 原电池电动势不能直接用伏特计来测量,因为电池与伏特计接通后有电流通过,在电池两极上会发生极化现象,使电极偏离平衡状态。另外,电池本身有内阻,伏特计所量得的仅是不可逆电池的端电压。 准确测定电池的电动势只能在无电流(或极小电流)通过电池的情况下进行,需用对消法测定原电池电动势: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。 Ew-工作电源;EN-标准电池; EX-待测电池;R-调节电阻; RX-待测电池电动势补偿电阻; RN-标准电池电动势补偿电阻; K-转换电键;G-检流计

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 部还可能发生其它反应。电池反应是电池中所有反应的总和。 电池除可用来作为电源 外,还可用它来研究构成此电池的化学反应的热力学性质。从化学热力学知道,在恒温、 恒压、可逆条件下,电池反应有以下关系: nFE G -=? (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96500 C);E 为电池的电动势。所以测出该电池的电动势E 后,便可求得 G ?,进而又可求出其它热力学函数。但必须注意,首先要求电池反应本身是可逆的,即要 求电池电极反应是可逆的,并且不存在任何不可逆的液接界。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,出现液接界电势时,常用“盐桥”来消除或减小。 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,采用电位差计 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:Cu m CuSO m ZnSO Zn )()(2414 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”;m 1和m 2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 -++→+e Zn Zn Zn 2)(22α 正极起还原反应 Cu e Cu Cu →+-++2)(22α 电池总反应为 Cu Zn Cu Zn Zn Cu +→+++++)()(2222αα 电池反应的吉布斯自由能变化值为 Zn Cu Cu Zn RT G G αααα??+?=?+ +Θ22ln (9-2) 上述式中Θ?G 为标准态时自由能的变化值;α为物质的活度,纯固体物质的活度等于1, 则有

高中物理实验报告大全

实验名称 研究匀变速直线运动规律 实验人 1 2 指导教师 日期 实验目的: 使用打点计时器测定匀变速直线运动的加速度。 实验器材: 电磁打点计时器,一端附有滑轮的长木板,小车,纸带,刻度尺,导线,________ 电源,钩码,细绳。 实验原理: 设物体做匀加速直线运动,加速度是a ,在各个连续相等的时间T 里的位移分别是s 1、s 2、s 3 s 4、s 5、s 6, △s=s 2-s 1=s 3-s 2=s 4-s 3=……=________ 由上式还可得到s 4-s 1=(s 4-s 3)+(s 3-s 2)+(s 2-s 1)=________,同理有 s 5-s 2=s 6-s 3=……=________。可见,测出各段位移s 1、s 2、s 3 s 4、s 5、s 6,即可求出a 1、a 2、a 3,再算出________、________、________的平均值,就是我们所要测定的匀变速直线运动的加速度a=________ 实验步骤: (1)把附有滑轮的长木板放在实验桌上,并使滑轮伸处桌面。把打点计时器固定在长木板上没有滑轮的一端,连接好电路。 (2)把一条细绳拴在小车上,使细绳跨过滑轮,下边挂上合适的钩码。把纸带穿过打点计时器,并把纸带的一端固定在小车的后面。 (3)把小车停在靠近打点计时器处,接通电源后,放开小车,让小车拖着纸带运动,打点计时器就在纸带上打下一列小点。换上新纸带,重复实验三次。 (4)从三条纸带中选择一条比较理想的,舍掉开头一些比较密集的点子,在后边便于测量的地方找一个开始点。为了测量方便和减小误差,通常不用每打一次点的时间作为时间的单位,而用每打5个点的时间作为时间的单位,就是T= s. (5)测出六段位移s 1、s 2、s 3、s 4、s 5、s 6的长度,把测量结果填入表1中。根据测量结果,利用“实验原理”中给出的公式算出加速度a 1、a 2、a 3的值。注意:求出a 1、a 2、a 3的平均值,它就是小车做匀变速直线运动的加速度。把计算的结果填入下表1,求出小车做匀变速直线运动的加速度a 。 实验数据处理: 织带粘贴处: 计数点 位移s/m 位移差△s/m 分段加速度a/m·s -2 小车加速度a/m·s -2 1 S 1= S 4-S 1= a 1= a= 2 S 2= 3 S 3= S 5-S 2= a 2= 4 S 4= 5 S 5= S 6-S 3= a 3= 6 S 6= 误差分析:电源电压的不稳定性、测量读数等 B C D s s s A

大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定.docx

大学物理化学实验报告-原电池电动势的测 定 篇一:原电池电动势的测定实验报告_浙江大学 (1) 实验报告 课程名称:大学化学实验p实验类型:中级化学实验实验项目名称:原电池电动势的测定 同组学生姓名:无指导老师冷文华 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、实验材料与试剂(必填)四、实验器材与仪器(必填)五、操作方法和实验步骤(必填)六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析(必填)八、讨论、心得 一、实验目的和要求 用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理: 补偿法测电源电动势的原理: 必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。 为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势e。 如图所示,电位差计就是根据补偿法原理的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。 ① 工作电流电路:首先调节可变电阻rp,使均匀划线ab上有一定的电势降。 ② 标准回路:将变换开关sw合向es,对工作电流进行标定。借助调节rp 使得ig=0来实现es=uca。③ 测量回路:sw扳回ex,调节电势测量旋钮,直到ig=0。读出ex。 uj-25高电势直流电位差计: 1、转换开关旋钮:相当于上图中sw,指在n处,即sw接通en,指在x1,即接通未知电池ex。 2、电计按钮:原理图中的k。 3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻rp。

-1-2-3-4-5-6 4、电势测量旋钮:中间6只旋钮,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被测电动势由此 示出。 三、仪器与试剂: 仪器:电位差计一台,惠斯登标准电池一只,工作电源,饱和甘汞电池一支,银—氯化银电极一支,100ml容量瓶5个,50ml滴定管一支,恒温槽一套,饱和氯化钾盐桥。 -1 试剂:0.200mol·lkcl溶液 四、实验步骤: 1、配制溶液。 -1-1-1-1 将0.200 mol·l的kcl溶液分别稀释成0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 -1-1 mol·l,0.0900 mol·l各100ml。 2、根据补偿法原理连接电路,恒温槽恒温至25℃。 3、将转换开关拨至n处,调节工作电流调节旋钮粗。中、细,依次按下电计旋钮粗、细,直至检流计 示数为零。 4、连好待测电池,hg |hg2cl2,kcl(饱和)‖kcl(c)|agcl |ag 5、将转换开关拨至x1位置,从大到小旋转测量旋钮,按下电计按钮,直至检流计示数为零为止,6个 小窗口的读数即为待测电极的电动势。 -1-1-1-1 6、改变电极中c依次为0.0100 mol·l,0.0300 mol·l,0.0500 mol·l,0.0700 mol·l,0.0900 -1 mol·l,测各不同浓度下的电极电势ex。

大学物理化学实验报告-原电池电动势的测定

篇一:原电池电动势的测定实验报告_浙江大学 (1) 实验报告 课程名称:大学化学实验实验类型:中级化学实验实验项目名称:原电池电动势的测定 同组学生姓名:无指导老师冷文华 一、实验目的和要求(必填)二、实验内容和原理(必填)三、实验材料与试剂(必填)四、实验器材与仪器(必填)五、操作方法和实验步骤(必填)六、实验数据记录和处理七、实验结果与分析(必填)八、讨论、心得 一、实验目的和要求 用补偿法测量原电池电动势,并用数学方法分析二、实验原理: 补偿法测电源电动势的原理: 必须严格控制电流在接近于零的情况下来测定电池的电动势,因为有电流通过电极时,极化作用的存在将无法测得可逆电动势。 为此,可用一个方向相反但数值相同的电动势对抗待测电池的电动势,使电路中没有电流通过,这时测得的两级的电势差就等于该电池的电动势。 如图所示,电位差计就是根据补偿法原理设计的,它由工作电流回路、标准回路和测量电极回路组成。 ①工作电流电路:首先调节可变电阻,使均匀划线AB上有一定的电势降。 ②标准回路:将变换开关合向,对工作电流进行标定。借助调节使得 =0来实现 = CA。③测量回路:扳回,调节电势测量旋钮,直到 =0。读出。 -25高电势直流电位差计: 1、转换开关旋钮:相当于上图中,指在处,即接通,指在 1,即接通未知电池。 2、电计按钮:原理图中的。 3、工作电流调节旋钮:粗、中、细、微旋钮相当于原理图中的可变电阻。 -1-2-3-4-5-6 4、电势测量旋钮:中间6只旋钮,×10,×10,×10,×10,×10,×10,被测电动势由此

示出。 三、仪器与试剂: 仪器:电位差计一台,惠斯登标准电池一只,工作电源,饱和甘汞电池一支,银—氯化银电极一支,100 容量瓶5个,50 滴定管一支,恒温槽一套,饱和氯化钾盐桥。 -1 试剂:0. · C 溶液 四、实验步骤: 1、配制溶液。 -1-1-1-1 将0. ·的 C 溶液分别稀释成0.0100 ·,0.0300 ·,0.0500 ·,0.0700 -1-1 ·,0.0900 ·各100 。 2、根据补偿法原理连接电路,恒温槽恒温至25℃。 3、将转换开关拨至处,调节工作电流调节旋钮粗。中、细,依次按下电计旋钮粗、细,直至检流计 示数为零。 4、连好待测电池, | 2C 2, C (饱和)‖ C (c)|A C |A 5、将转换开关拨至 1位置,从大到小旋转测量旋钮,按下电计按钮,直至检流计示数为零为止,6个 小窗口的读数即为待测电极的电动势。 -1-1-1-1 6、改变电极中c依次为0.0100 ·,0.0300 ·,0.0500 ·,0.0700 ·,0.0900 -1

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