用电位差计测量电池电动势
实验十一 用电位差计测量电动势
实验十一用电位差计测量电动势
用电位差计测量电动势是一种简单有效的方法，也称为测量电场条件。
它是一种用来测量电子流体中各点电场情况的常见手段。
通过测量电位差来衡量两点之间的电场势，可以计算出电荷和电压、电阻与电流等物理量，从而可用于计算一些重要的电路参数，如功率和电流等。
用电位差计测量电动势的第一步是设置电源，将它连接到电子流体中的两个点，其中一个点作为电源点，如正极端或接地端，以供测量参考。
第二步是用电流表测量两个点之间的电流，并计算出当前电位差，即用电动势来表示。
最后使用电位计校准，检查测试结果是否与实际电动势情况一致。
采用电位差计测量电动势的优点是可以在短时间内获得准确的电动势数据，无需复杂设备，准确度也较高。
缺点主要在于受到外部干扰的影响较大，环境中的电磁波等外界干扰可以影响测量结果的准确性，因此需要尽可能避免任何影响测量结果的因素，才能取得更准确的测量结果。
用电位差计测量电动势也有一定的风险，如不正确使用可能会造成过大的电流，进而损坏测量器件。
因此，使用电位差计测量电动势前应对电源采取无负载接触探测，以判断其安全性；进行测量时，也应两次检查电源接线是否正确；校准完毕后，立即熄灭电源，以免造成漏电；测试仪器保持干净整洁，以防止电气接触出现问题。
总的来说，用电位差计测量电动势是一种简单、准确的方法，在具备一定的安全措施的情况下，合理使用可以获得准确的测量结果。
用电位差计测量电池电动势
用电位差计测量电池电动势电位差计是一种用于测量电池电动势的精密仪器，其原理是基于电位差与电动势之间的等效关系。
通过测量已知电位差的参考电池与待测电池之间的电位差，可以计算出待测电池的电动势。
以下是使用电位差计测量电池电动势的实验步骤：一、实验准备1.准备实验器材：电位差计、标准电池、待测电池、连接线和开关等。
2.将电位差计接通电源，打开电位差计的开关，调整电位差计的量程和精度，使其处于待测状态。
3.将标准电池与电位差计连接，调整电位差计的参考端，使其与标准电池的电动势相等。
二、实验操作1.将待测电池与电位差计连接，注意正负极的连接方向要正确。
2.调整电位差计的参考端，使其与待测电池的电动势相等。
此时，电位差计显示的数值即为待测电池的电动势。
3.如果待测电池的电动势未知，可以通过多次测量和计算得出电动势的平均值。
例如，可以分别测量多个待测电池的电动势，然后计算平均值作为最终结果。
4.在测量过程中，要注意保持电位差计的清洁和干燥，避免影响测量精度。
同时，要避免将电位差计长时间置于高温或高湿度的环境中，以免对仪器造成损坏。
5.在实验结束后，要将电位差计关闭，断开电源，整理好实验器材。
三、实验注意事项1.在连接电源和电位差计时，要注意电源的正负极和电位差计的参考端与待测端的连接顺序，避免出现连接错误导致仪器损坏的情况。
2.在测量过程中，要注意观察电位差计的量程和精度是否调整正确，以确保测量结果的准确性和可靠性。
3.在多次测量和计算平均值时，要注意排除异常数据，以避免影响最终结果的准确性。
例如，如果某次测量结果与其他结果相差较大，需要重新进行测量或排除异常数据后再进行计算。
4.在实验过程中，要注意保持安静，避免由于震动或电磁干扰影响测量结果。
如果需要移动仪器或更改设置时，要先关闭电位差计的开关，避免由于误操作导致仪器损坏或危险情况的发生。
5.在实验结束后，要注意整理好实验器材，保持实验室的整洁和卫生。
同时，要断开电位差计的电源，以避免由于长时间通电导致仪器损坏或安全事故的发生。
大学物理实验(上)：用电位差计测电池电动势
（2）校准电位差计
将A盘转到1.0，B盘转到 0.0186处。合上K1，打开K3， 将K2倒向E0方向。调节Rp并 用跃接法通断按键K4使G的 指针基本为零。
合上K3，细调Rp，使G中电流确切为零。
（3）测量EX
保持Rp不变。将K2倒向待测电池Ex一侧，
断开K3，将B盘转到0 ，旋转A盘找到按下K4时 使G的指针左右偏转的相邻档位并将A盘读数 定在较小档位。调整B盘读数使G基本指零， 再合上K3，细调B盘读数使G指针确切为零。记 录下此时A、B盘读数。
用电位差计测电池电动势
一、基本原理
测量电池的电动势Ex时，通常不能直接用电压 表。若将电压表直接并联在待测电源两端，则只能
测得电池的端电压
U Ex Ir
Ex
I
r
V
只有当I＝0时，电池两端 的电压才等于电动势Ex。 这就需要用补偿法。
电位差计是用比较法测量电位差的仪器。
工作电源E
a d
G
标准电池 E0
选定C的插孔位置并移动D，使得LCD＝5.0930m。 闭合K1，将K2倒向标准电池E0一侧，断开K3，通过调 节Rp（用跃接法按D键），使G的指针基本指零；此为 粗调。
合上K3，再细调Rp，使G确切指零。校准完成。 注意：此后Rp的值不可变动，即保持I0恒定。
（3）测量待测电池的电动势Ex
将K2倒向待测电池Ex一侧，断开K3，利用插 头C端找出使G指针左右偏转的2个相邻插孔，估 计出Ex的大小。
图中电阻ab为电位差计
内部的已知标准电阻，只要
工作电源的电动势E大于标
b
准电池的电动势E0，滑动d 点就可以找到使得检流计G
无电流的平衡点，此时ad段
用电位差计测量电动势
已知电动势的标准电源
用于电位差计的定标，确保测量准确度。
实验数据处理软件
用于处理实验数据，绘制图表，进行误差分 析等。
04 实验步骤和操作
实验准备
准备实验器材
01
电位差计、电源、待测电动势的电池、导线等。
校准电位差计
02
在实验开始前，需要对电位差计进行校准，以确保测量准确度。
用电位差计测量电动势
contents
目录
• 引言 • 电位差计工作原理 • 实验设备和材料 • 实验步骤和操作 • 实验结果和数据分析 • 结论与讨论 • 参考文献
01 引言
目的和背景
掌握用电位差计测量 电动势的方法和原理。
提高实验操作技能和 数据处理能力。
了解电位差计在电学 实验中的重要性和应 用。
[2] 王丽娟. 电位差计的原理及在 实验中的应用[J]. 物理实验, 2018, 38(05): 45-48.
[3] 赵静雅. 电位差计的校准与维 护[J]. 计量与测试技术, 2020, 47(02): 10-12.
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误差分析
为了减小误差对实验结果的影响，我 们采用了多种方法。首先，我们选择 了高精度的测量工具，确保电位差计 和电源电动势表的准确性和稳定性。 其次，我们对每组数据进行了多次测 量并取平均值，以减小随机误差的影 响。此外，我们还对实验环境进行了 控制，确保温度和湿度等环境因素相 对稳定。
误差控制
为了进一步减小误差，我们采取了以 下措施。首先，在实验前对所有测量 工具进行校准，确保其准确性和一致 性。其次，对实验操作进行规范，要 求操作人员严格按照操作规程进行操 作，避免人为误差的产生。最后，对 实验数据进行严格审核和处理，确保 数据的准确性和可靠性。
用电位差计测量电动势实验报告
用电位差计测量电动势实验报告电位差计测量电动势实验报告。
实验目的：通过实验，掌握用电位差计测量电动势的方法，理解电动势的概念，并掌握测量电动势的方法。
实验仪器与设备：1. 电位差计。
2. 电池。
3. 电压表。
4. 开关。
5. 导线。
6. 电阻。
实验原理：电位差计是一种用来测量电压（电动势）的仪器。
在电路中，电位差计可以通过测量两点之间的电势差来确定电动势的大小。
在闭合电路中，电动势可以通过电压表来测量。
电动势的大小与电池的电压有关，而电压表可以测量电路中的电压。
在实验中，我们将利用电位差计和电压表来测量电动势的大小。
实验步骤：1. 将电池、电压表、开关和电阻连接成一个闭合电路。
2. 用导线连接电位差计的两个接线柱，使其与电路中的两点相连。
3. 打开电路，记录下电压表的读数。
4. 关闭电路，移动电位差计的位置，再次记录下电压表的读数。
5. 根据记录的数据，计算出电路中的电动势大小。
实验结果与分析：在实验中，我们记录下了不同位置的电压表读数，根据这些数据，我们计算出了电路中的电动势大小。
通过实验数据的分析，我们发现电动势的大小与电路中的电压有关，而电位差计可以准确地测量出电路中不同位置的电压差，从而计算出电动势的大小。
这验证了电位差计测量电动势的方法是准确可靠的。
实验结论：通过本次实验，我们掌握了用电位差计测量电动势的方法，理解了电动势的概念，并且掌握了测量电动势的方法。
实验结果表明，电位差计可以准确地测量电路中不同位置的电压差，从而计算出电动势的大小。
这为我们进一步深入学习电路理论打下了坚实的基础。
总结：本次实验通过实际操作，使我们更加深入地理解了电动势的概念，掌握了用电位差计测量电动势的方法。
在今后的学习和工作中，我们将能够更加熟练地应用这一方法，为电路分析和实验研究提供有力的支持。
同时，我们也认识到实验操作的重要性，只有通过亲自操作，我们才能更好地理解理论知识，提高实践能力。
通过本次实验，我们不仅获得了知识，还培养了动手能力和实践操作能力，这对我们今后的学习和工作都将有着积极的促进作用。
实验十二用电位差计测量电动势
实验4—14 电位差计测电动势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.掌握电位差计的工作原理和结构特点。
2.学习用线式电位差计测量电动势。
【实验原理】若将电压表并联到电池两端，就有电流I通过电池内部。
由于电池有内电阻r，在电池内部不可避免地存在电位降落I r，因而电压表的指示值只是电池端电压V E I r的大小。
只有当I =0时，电池两端的电压才等于电动势。
采用补偿法，可以使电池内部没有电流通过，这时测定电池两端的电压即为电池电动势。
如图4-14-1所示，按通 K i后，有电流|通过电阻丝 AB，并在电阻丝上产生电压降I R。
如果再接通K2,可能出现三种情况：1.当E x V CD时，G中有自右向左流动的电流（指针偏向右侧）。
2.当E x V CD时，G中有自左向右流动的电流（指针偏向左侧）。
3.当E x V CD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，E x IR CD。
设每单位长度电阻丝的电阻为r0，CD段电阻丝的长度为L x，于是E x Ir 0 L x将保持可变电阻R n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E s的标准电池替换图中的E x，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L s，则E s IR C'D' Ir0L s 将（4-14-1 ）和（4-14-2）式相比得到(4-14-2)(4-14-1) 图 4-14-1L xE x E s（4-14-3）L s （4-14-3）式表明，待测电池的电动势 E x 可用标准电池的电动势 E s 和在同一工作电流下电 位差计处于补偿状态时测得的 L x 和L s 值来确定。
用电位差计测量电动势
mA
A
R
B
aX
a0
b0
bX
G ES
G
KS EX
KX 3-10-3 电位差计原理图
按书中图 3-10-4 联电路，先联接工作回路，后联接测量回路。正确
联接测量回路的关键是正确联双刀双掷开关 K2。 ②测量
(a) 调节 RC使 UAB≥ＥX，I 0 值调好后不许再变。 (b) 将 K2 掷向 ES一侧，将滑动触头从 1 逐一碰试，直到碰相邻插孔时检流计指针向不同方向摆动或指
②测量
校准完后，把待测电压接入未知，将未知电压开关扳向“ ON”。先粗调，后细调。
数据处理
次 1 2 3 4 5 6
LS ／ m LS左 ＝ 4.6686 LS右 ＝ 4.6690 LS1＝ 4.6688 LS左 ＝ 4.6689 LS右 ＝ 4.6691 LS2＝ 4.6690 LS左 ＝ 4.6688 LS右 ＝ 4.6673 LS3＝ 4.6681 LS左 ＝ 4.6687 LS右 ＝ 4.6691 LS4＝ 4.6689
LS
(2) 计算未知电动势 Ex 的不确定度 U
① 计算直接测量量 Ls 的标准不确定度 u LS
u A LS
2
L Si L S nn 1
＝0.3mm； uB LS
u A LS
2
L Si L S nn 1
＝0.3mm； uB LS
8mm； 8mm；
u LS
2
2
u A L S u B LS ＝8.0056mm。
则 R1 可取的最大值和最小值分别为多少 ( 用线电阻 r 表示 )? 答：① 由于电位差计单位长度电阻线的电位差
电位差计测量电动势
电位差计测量电动势引言在物理学中，电动势是指电源对单位电荷所做的功，通常以电压（或电位差）的形式测量。
电动势的测量是电路中重要的一环，能够帮助我们了解电源的特性和性能。
本文将介绍电位差计的工作原理和使用方法，以及它在测量电动势方面的应用。
电位差计原理电位差计是一种测量电压的仪器，由电位器、滑动电桥和示数器等组成。
其工作原理基于电势分压定律，即在一个串联电路中，电位差与电阻成正比。
常见的电位差计是基于滑动电桥原理工作的。
滑动电桥由四个电阻组成（通常为两组电阻成对连接），其中两个电阻可以通过滑动触点来改变其接触电阻的大小。
当电位差计连接到电路中时，滑动电桥可以调整电位差计的灵敏度，以便进行准确的测量。
电位差计的使用方法下面是使用电位差计测量电动势的一般步骤：1.确保电路处于断开状态，并将电位差计的滑动电桥电阻调整到最小。
2.将电位差计的测量引线连接到待测电源的正、负极。
3.慢慢地调整滑动电桥电阻，直到示数器显示出期望的电压值。
4.记录示数器上显示的电压值，并断开测量引线。
需要注意的是，使用电位差计时应注意以下几点：•在连接电路之前，确保电源处于安全状态，并且没有任何电流通过。
•测量引线的接线应正确，避免出现接错引起的误差。
•在调整滑动电桥电阻时，应缓慢地进行，以便准确地找到所需的电压值。
电位差计在测量电动势中的应用电位差计作为电压测量的工具，广泛应用于各种实验和工程领域中。
在测量电动势方面，电位差计具有以下几个重要的应用：1.研究电池的特性和性能：电位差计可以测量电池的电动势，并帮助我们了解电池的寿命、内阻和放电特性等。
2.车辆电路的故障诊断：电位差计可用于测量车辆电路中各个电源的电压，帮助判断是否存在电源故障。
3.电子设备维修和测试：电位差计可用于测量电路板上各个元件的电压，以判断是否正常工作。
4.交流电压测量：电位差计不仅适用于直流电压的测量，还可以通过适配器等设备进行交流电压的测量。
结论电位差计是测量电动势的常用工具，能够帮助我们了解电源的特性和性能。
用电位差计测电动势实验报告
用电位差计测电动势实验报告实验报告：用电位差计测电动势摘要：本实验使用电位差计测量了电池的电动势。
在实验中，我们使用了三个电池，并且改变了其间的连接方式，测量了不同方式下的电动势。
实验结果表明，不同连接方式会对电池的电动势产生影响，因此需要注意在实际应用中选择合适的连接方式。
引言：电动势是指电池将电能转变为化学能的能力。
通常情况下，电动势的单位是伏特（V）。
在实际应用中，电动势是一个非常重要的物理量，因为它可以决定电池的工作状态，影响电池的使用寿命。
因此，测量电动势是理解和使用电池的基础。
本实验使用了电位差计进行电动势测量。
电位差计是一种非常精确的电压测量仪器，因此可以获得较为准确的测量结果。
在实验中，我们使用了三个相同的电池，并且改变了其间的连接方式，测量了不同连接方式下的电动势。
实验原理：电位差计是一种基于电势差的电压测量仪器。
在电路中，两个电势差为U1、U2的电极之间的电势差可以表示为：U = U2 - U1在电池中，由于化学反应的存在，电极之间会产生电势差。
因此，我们可以使用电位差计来测量电池的电动势。
实验过程：1. 准备三个相同的电池，并将它们连接起来。
2. 使用电位差计将电池的正负极分别连接起来，并记录下测量结果。
3. 将电池的连接方式改为串联，并使用电位差计重新测量电动势。
记录下测量结果。
4. 将电池的连接方式改为并联，并使用电位差计重新测量电动势。
记录下测量结果。
实验结果与分析：本实验使用电位差计测量了三个电池不同连接方式下的电动势。
测量结果如下：电池连接方式电动势（V）电池并联 4.8电池串联 2.4单个电池 1.6从实验结果中可以看出，不同连接方式会对电池的电动势产生影响。
在单个电池的情况下，所测得的电动势为1.6V。
在串联电池的情况下，三个电池的电动势为2.4V。
在并联电池的情况下，三个电池的电动势为4.8V。
这个结果可以用基本电路理论来解释。
当电池串联时，其总电动势等于各电池电动势的代数和。
用电位差计测量电动势
要求：电阻丝每米电压降约 AES /LS =0.2V/m
由给定公式计算出标准电池电动势ES
E S ( t ) 1. 4 ( 0 t 2 ) 1 1 0 5 8 ( 0 t 2 6 ) 2 1 0 6 ( V ) 0
再计算出电阻丝 C' D' 长 L S
LS=5.093m (以ppt课室件 温20℃为例)
1
2
3
4
Ls
Lx
单位：m
5
平均值
计算不确定度（不计B类不确定度 ）
5
(LS LS)
UES Uinst
ULS
tS LS
2.78
i1
54
5
(LX LX)
ULX
tppt课S件 LX
2.78
i1
54
20
【实验内容与步骤】
５．计算平均值
Ex
ES LS
Lx
６．估算不确定度，写出结果表达式。
(1)EX不确定度
C、 D间电压（此电压在回路中与Ex 反向，起
补偿作用）使检流计（Ｇ）中无电流，指针不
偏转，此时Ex =UCD，测量此时UCD 即为待测电
动势。
IR
C
Ex
D
Ｇ
S
补p偿pt课件回路
5
【实验原理】
3．电位差计的电路及原理
电位差计共有三个回路：上半部分为工作回路 （Ｅ－Ｒn－ＲＡＢ－Ｅ），下半部分为两个补偿回路： 一个是标准电池补偿回路（ＥＳ－ＲＣ‘Ｄ’ －Ｇ－ＥＳ）， 一个是待测电动势补偿回路（ＥＸ－ＲＣＤ－Ｇ－ＥＸ） 。
ppt课件
12
【实验仪器】
滑线变阻器
1
ppt课件
2 3
电位差测量电动势和内阻
电位差测量电动势和内阻电位差测量是一种实验方法，用于测量电动势和内阻。
这种实验方法通常使用电池或其他电子设备中的电源作为参考，并使用电位差计来测量电动势和内阻。
下面将对电位差测量的原理、实验方法和误差分析进行详细阐述。
一、电位差测量的原理电位差测量是一种基于电压比较的测量方法。
在实验中，我们使用一个已知电动势的电源，将其连接到待测电池的正极和负极上。
此时，电位差计将测量两个电极之间的电位差，从而得到电池的电动势。
同时，由于电源和电位差计的内阻是已知的，因此我们可以通过测量电流来计算电池的内阻。
二、实验方法1.准备实验器材：电位差计、电源、待测电池、电阻箱、开关、导线等。
2.将电源和电位差计正确连接，并将电位差计调整到零点。
3.将待测电池连接到电位差计和电源之间，记录电位差计的读数，记为V1。
4.打开开关，使电流通过电池，同时记录电位差计的读数，记为V2。
5.关闭开关，断开电池连接，记录电位差计的读数，记为V3。
6.使用电阻箱测量电源和电位差计的内阻，记为R1和R2。
7.根据测量结果计算电动势和内阻。
三、误差分析1.测量误差：由于实验中使用的仪器设备存在误差，以及人为操作不当等因素，导致测量结果存在误差。
为了减小误差，可以使用精度更高的仪器设备，并进行多次测量求平均值。
2.系统误差：由于实验原理本身存在误差，导致测量结果偏离真实值。
例如，电位差计的零点漂移、电源内阻的变化等因素都会导致系统误差。
为了减小系统误差，可以使用精度更高的仪器设备，并进行校准和修正。
3.环境因素：环境温度、湿度、电磁干扰等因素都会影响实验结果。
为了减小环境因素的影响，可以在稳定的实验室环境中进行实验，并使用抗干扰能力强的仪器设备。
4.电池因素：电池的老化、自放电等因素也会影响实验结果。
为了减小电池因素的影响，可以使用新电池进行实验，并记录电池的使用时间和状态。
四、结论通过电位差测量电动势和内阻是一种有效的实验方法。
在实验过程中，需要注意仪器的精度、环境因素和电池因素的影响。
实验十二 用电位差计测量电动势
实验4—14 电位差计测电动势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. 掌握电位差计的工作原理和结构特点。
2. 学习用线式电位差计测量电动势。
【实验原理】若将电压表并联到电池两端，就有电流I 通过电池内部。
由于电池有内电阻r ，在电池内部不可避免地存在电位降落r I ，因而电压表的指示值只是电池端电压r V E I =-的大小。
只有当I =0时，电池两端的电压才等于电动势。
采用补偿法，可以使电池内部没有电流通过，这时测定电池两端的电压即为电池电动势。
如图4-14-1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= (4-14-1)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''0s C D s E IR Ir L == （4-14-2）将（4-14-1）和（4-14-2）式相比得到图4-14-1大学物理实验114 sxsx L L E E （4-14-3） （4-14-3）式表明，待测电池的电动势x E 可用标准电池的电动势s E 和在同一工作电流下电位差计处于补偿状态时测得的x L 和s L 值来确定。
实验八用电位差计测量电池的电动势和内阻
实验三 用电位差计测量电池的电动势和内阻实验目的1．掌握补偿法测电动势的原理和方法。
2．测量干电池的电动势和内阻。
实验仪器板式电位差计，检流计，滑线变阻器，标准电池，待测电池，标准电阻（电阻箱），直流稳压电源等。
实验原理直流电位差计就是用比较法测量电位差的一种仪器。
它的工作原理与电桥测量电阻一样，是电位比较法。
其中板式电位差计的原理直观性较强，有一定的测量精度，便于学习和掌握，而箱式电位差计是测量电位差的专用仪器，使用方便，测量精度高，稳定性好。
此外，由于许多电学量都可变为电压的测量，因此电位差计除了电位测量之外还可测量电流、电阻等其它量。
本实验讨论板式电位差计。
若将电压表并联到电池两端（图4－8－1）就有电流I通过电池内部，由于电池有内电阻r ，在电池内部不可避免地存在电位降落I ·r ，因而电压表的指示值只是电池两端电压V ＝E X －I ·r 的大小。
显然，只有当I ＝0时，电池两端的电压V 才等于电动势E X 。
怎样才能使电池内部没有电流通过而又能测定电池的电动势E X 呢？这就需要采用补偿法。
如图4－8－2中的ab 为电位差计的已知电阻。
使某一电流I 通过电阻ab ，由于在adE 0a 回路中ad 段的电位差与E 0的方向相反，只要工作电池的电动势E 大于标准电池的电动势E 0，滑动点就可以找到平衡点（G 中无电流时对应的点）此时ad 段的电位即为E 0，因而其它各段的电位差就为已知，然后再用这已知电位差与待测量相比较。
设此时ad 段电阻为r 1，则有10r I E ⋅=（4－8－1）再将E 0换成待测电池E X ，保持工作电流I 不变，重新移动d 点到d ’，G 仍为零。
设此时ad ’ 的电阻为r 2，则有2r I E X ⋅= （4－8－2） 比较上两式得012E r I r I E X ⋅⋅= 即 012X E r r E = （4－8－3） 显见，只要r 2／r 1和E 0为已知，即可求得E X 的值。
用电位差计测量电动势
2 1
3
【实验仪器】
标准电池
ES (t ) ES (20) 4(t 20) 10 (t 20) 10 (V )
2
5
6
在室温+20℃时，ES (20) =1.0186V
【实验内容与步骤】
1．在关闭 电源、断开 开关的情况 下连接电路； 注意： 工作电源、 标准电池和 待测电池一 定要正极对 正极、负极 对负极。
【思考题】
1．调节电位差计达到补偿状态的必要条件是 什么？（提示：E与ES、Ex之间的极性有什么 要求？） 2．电位差计在使用前为什么要进行校准？如 何进行校准？ 3．在用线式电位差计测量未知电动势时，电 路接通后，检流计只向一个方向偏转，无法达 到补偿，分析此故障的原因，并提出排除故障 的方法。
【实验目的】
1．掌握电位差计的工作原理、电路结构
和特点。
2．学习用线式电位差计测量电动势。
【实验原理】
1．一般方法
在测量电池电动势Ex时，一般是在电池两 端并联上伏特表，此时
UCD Ex I r
由于电源内阻r的存在，测量值不准！
【实验原理】
2．补偿法
在电阻Ｒ两端加电压，接通开关Ｓ，调节 C、 D间电压（此电压在回路中与Ex 反向，起 补偿作用）使检流计（Ｇ）中无电流，指针不 偏转，此时Ex =UCD，测量此时UCD 即为待测电 动势。 I
5
X
LX )
5 4
【实验内容与步骤】
ES ５．计算平均值 E x Lx LS
(1)EX不确定度
６．估算不确定度，写出结果表达式。
U ES E S U LS U LX L L S X
用电位差计测量电池的电动势
３，测量时检流计指针不偏转的原因？ ４，如何重复测量6实验数据？
九、相关知识
用电位差计测量未知电动势（电压），就 是将未知电压与电位差计上的已知电压相 比较，这时被测的未知电压回路无电流， 测量的结果仅仅依赖于准确度极高的标准 电池（具体等级），标准电阻以及高灵敏 度的检流计。电位差计的测量准确度可达 到 0.0001% 。另外，市面上销售的便携式 电位差计。
1．掌握补偿法测电动势的原理和 方法。
2．测量干电池的电动势和内阻。
三、实验原理1，问题的提出： Nhomakorabea若将电压表并联到电池两端（图1）就有电流I通 过电池内部，由于电池有内电阻r，在电池内部不 可避免地存在电位降落I·r，因而电压表的指示 值只是电池两端电压V＝EX－I·r的大小。
显然，只有当I＝0时，电池两端的电压V才 等于电动势EX。
电位差计是精密测量中应用得最广的仪器 之一，不但用来精确测量电动势、电压， 还可以测量所有可以变换为电压的物理量， 如：电流和电阻、温度、压力、位移和速 度等，还可用来校准精密电表和直流电桥 等直读式仪表。在非电参量的电测法中也 占有重要地位。本实验就是利用补偿法的 电位差计测量电阻的阻值。
二、实验目的
用电位差计测量电池的电动势
内容介绍
一，引言 二，实验目的 三，实验原理 四，实验仪器 五，实验步骤 六, 实验数据记录和处理处理 七，注意事项 八，思考题 九，相关知识
一、引言
直流电位差计就是用比较法测量电位差的 一种仪器。它的工作原理与电桥测量电阻 一样，是电位比较法。其中板式电位差计 的原理直观性较强，有一定的测量精度， 便于学习和掌握，而箱式电位差计是测量 电位差的专用仪器，使用方便，测量精度 高，稳定性好。此外，由于许多电学量都 可变为电压的测量，因此电位差计除了电 位测量之外还可测量电流、电阻等其它量。
实验十二用线式电位差计测电池电动势
*
检流计
电键
*
11线电位差计
实验十二 用线式电位差计测电池电动势
• 【实验原理】补偿原理
•
1．当 侧）。
Ex > VCD
时，G 中有自右向左流动的电流（指针指向一
•
2．当 一侧）。
Ex < VCD
时，G 中有自左向右流动的电流（指针指向另
• 3．当 Ex = VCD 时，G 中无电流，指针不偏转。
*
计 G 中指针无偏转，记下此时电阻丝的长度 LS . • 5．稍稍改变一下 Rn 的阻值，重复实验步骤 3、4 . • 6．重复步骤 5，测出八组 Lx、LS 值。
*
实验十二 用线式电位差计测电池电动势
• 【预习思考题】 • 1．为什么要用 11 米长的电阻丝绕在木板上，用 1 米长的电阻丝
可不可以？结果如何？ • 2．如何根据检流计指针的偏转情况，来断定在本实验中能够实现
• 【实验内容】 • 续按3下．滑将动K接2 倒头向DE，x ，直改到变 G插 中头的C指的针位不置偏，转并。同去时掉移保动护电D 阻，且R（断
合 此上时电C、键DK之3）间，的再电次阻微丝调长D度的L位x .置，使 G 中的指针无偏转。记下 • 开 下滑K43动．）接保，头持将DKRn2，不倒使变向检（E流S保，计持改 G主变 无回插偏路头转中C，工，后作按细电键调流（D不合的变上位）置，K3，先）并粗，断调使续（检按断流
实验十二用线式电位差 计测电池电动势
2020/8/24
实验十二 用线式电位差计测电池电动势
• 【实验目的】 • 1．测量电动势。 • 2．掌握电位差计工作原理和结构特点。 • 3．学会用补偿法测量物理量。
实验十二 用电位差计测量电动势
实验4—14 电位差计测电动势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. 掌握电位差计的工作原理和结构特点。
2. 学习用线式电位差计测量电动势。
【实验原理】若将电压表并联到电池两端，就有电流I 通过电池内部。
由于电池有内电阻r ，在电池内部不可避免地存在电位降落r I ，因而电压表的指示值只是电池端电压r V E I =-的大小。
只有当I =0时，电池两端的电压才等于电动势。
采用补偿法，可以使电池内部没有电流通过，这时测定电池两端的电压即为电池电动势。
如图4-14-1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= (4-14-1)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''0s C D s E IR Ir L == （4-14-2）将（4-14-1）和（4-14-2）式相比得到图4-14-1大学物理实验114 sxsx L L E E （4-14-3） （4-14-3）式表明，待测电池的电动势x E 可用标准电池的电动势s E 和在同一工作电流下电位差计处于补偿状态时测得的x L 和s L 值来确定。
实验十二 用线式电位差计测电池电动势
实验十二 用线式电位差计测电池 电动势
用电位差计测量未知电动势（电压），就是将未知电 压与电位差计上的已知电压相比较，这时被测的未知电压 回路无电流，测量的结果仅仅依赖于准确度极高的标准电 池，标准电阻以及高灵敏度的检流计。电位差计的测量准 确度可达到 0.01% 或更高。
电位差计是精密测量中应用得最广的仪器之一，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。
2021/8/2
6
实验十二 用线式电位差计测电池电动势
【预习思考题】
1．为什么要用 11 米长的电阻丝绕在木板上，用 1 米长 的电阻丝可不可以？结果如何？
2．如何根据检流计指针的偏转情况，来断定在本实验中 能够实现补偿状态？
3．与检流计 G 串联的电阻 R 能起什么作用？
2021/8/2
7
实验十二 用线式电位差计测电池电动势
B D
2021/8/2
Ex K2
4
实验十二 用线式电位差计测电池电动势
【实验内容】
1．按图连接十一线电位差计实验线路。接线时需断开所有的开 关，特别注意工作电池 E 的正、负极，应与标准电池 ES 和待测电池 Ex 的正、负极相对。否则，检流计 G 的指针总不会指到零。
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大电流烧坏检流计.
3.若检流计在粗调电阻R调节范围内调不到零(总是偏 向一边),应检查电源极性是否接反或工作电路是否 断路.
4.标准电池仅允许通过短时微安级电流,不能用电压 表测量其电动势,更不能当电源使用,仅能作为标准 电压.
用电位差计测量电池电动势
【预习要点】了解电位差计的结构特点及补偿法测量 电压的工作原理,掌握电位差计的调节步骤和操作方法, 熟悉用电位差计测量电池内阻的基本电路.…………。
【实验目的】1.掌握电位差计的工作原理、结构特点
和操作方法。
.
2.学会用电位差计测量电池电动势和内阻.
【实验仪器】直流电位差计、检流计、电阻箱、标准 电池、直流电源（+3V）、待测电池及导线等。
的电压，其大小用分压方式调节。
定流变阻式电位差计的工作原理如图3所示,由工
作电源E，滑线变阻器R、工作电源控制开关K1及 一均匀电阻Rab组成工作回路,其中R用于调节Rab
上电流的大小；由标准电池Es、检流计G、开关K2
及电阻Rs组成校准回路；由待测电池Ex、检流计G、
开关K2及电阻Rx组成测量回路；校准回路与测量回
路都属于补偿回路。电位差计的使用包括校准与测
量两大步骤 。
……………..
利用标准电池，通过改变R确定工作电流的过
程称为校准。测量必须在校准的工作电流下进行。 用标准电池校准时，如图3所示，将K2合向“标准”
端，调节R大小，使检流计指针示零，此时校准回
路达到补偿状态,有Es=I0Rs.测量时保持工作电流不
电位差计的补偿原理:
电位差计是一种利
用补偿原理测量电动势
或电位差的仪器，其基
本原理可用图2所示电路
说明。Ex是待测电动势的电源，E0是可输出电压的电 源。调节E0使检流计指针示零，此时电路中两个电
源的电动势必然大小相等，这说明待测电池的电动
势Ex已经被可调电源E 的输出电压所“补偿”。若 已知E0,则可测得Ex。实际应用中E0来自某个经校准
变（即不再调节R）,将开关K2合向“未知”端，调
节电阻RX，使检流计指针示零，此时测量回路达到 补偿状态，显然有EX=I0RX
【实验内容】
……………………..
1.测量两节不同电池的电动势. 2.测量两节不同电池的内阻Vab=IR=E-Ir 所以有
r E Vab R Vab
【实验原理】电压表接至电池两端，如图1所示，电压 表显示的是电池的端电压，不是电池的电动势。其原 因在于电池内阻不为零，流经电压表的电流在电池内部 产生了内压降。只有当电池内部没有电流时，电池两 端的电压才等于电动势。但是，无电流通过电池时，电
压表示值为零。因此，从原理上讲不可能用电压表
测量电池的电动势。…………………………………………………………………
用电位差计测出E,Vab,若R为已知(如R=100Ω)则r可测出. 【注意事项】
1.测量前,先检查各电源极性接线是否正确,若有误, 则电位差计不能调节到平衡状态.即检流计不示零
2.接通电位差计电源开关前,将粗调电阻R旋钮调到中 值附近,以防通过检流计的电流过大.调试时,采用 跃按法,按键不要按的过猛时间过长,以免通过