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原电池原理——电压传感器测定双液原电池电压

2019-03-14  一天一招

原电池原理——电压传感器测定双液原电池电压

一、实验目的

1.认识电压传感器的实时检测功能,并借助数据采集器和计算机直接生成数据曲线,便捷、直观地反映原电池反应中电压的变化。

2.理解双液原电池的工作原理及盐桥在双液原电池中的作用。

二、实验背景

双液原电池是在必修二单液原电池的基础上,对原电池原理的更深刻认识与拓展。虽然老师在教学环节中常会花大量时间介绍其工作原理,但学生仍然感觉很抽象,学生不易理解双液原电池中“反应物之间不直接接触即可发生反应”的工作原理,不能很好的理解盐桥的作用,通过电压传感器的实时检测,让学生直观感受双液原电池,从而认识其工作原理。

三、实验原理

    电压传感器相当于一个通用型电压表。可以用于多种电学实验中,测量直流或交流电的电压。

四、实验仪器及用品

仪器:电压传感器、数据采集器(朗威DISLabV6.0)、计算机。

    用品:硫酸铜溶液、硫酸锌溶液 、盐桥(琼脂-饱和KCl溶液)、锌片(33 mm×48 mm)、铜片(33 mm× 48  mm)、石墨、铜导线若干、烧杯。

五、实验装置

                                                

六、实验步骤

   第一步:如图1,连接好实验装置,取出盐桥,用电压传感器测定电压,采集数据,观察现象;

   第二步:放入盐桥,采集数据,观察曲线变化情况。

七、实验现象与结论

                          

实验现象:放入盐桥之前无电压产生,放入盐桥后产生稳定的电压(图2)。

实验结论:双液原电池中可产生稳定的电压。

八、问题讨论:

1.  请解释在单液原电池中电压为何逐渐减小?说明能量发生了什么样的转化?如何验证?

2.  双液原电池中盐桥的作用是什么?

3.  外电路电阻一定的情况下,双液原电池中产生的电压小于单液原电池的电压,原因是什么?

4.  根据原电池原理设计的电池,为了提高电池的效率,做了哪些改进?

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