大学物理实验-电位差计测电阻率
用电位差计校准毫安表并测其内阻
R TGER u标准未知E nE xE －电源；E n －标准电池；E x －待测电压；R u －读数盘电阻；G －检流计；R p －工作电流调节电阻；R T －调定电阻 图8－9－1电位差计的原理图示Rp用电位差计校准毫安表并测其内阻电位差计是电学实验中常用的一种高精度测量仪器，它利用电势比较法来测量未知电 压的大小，从而我们可以利用安培定律来间接测量电流和电阻。
它常常用来测量较低的 电压、电源电动势及内阻、校准各类电表等等。
一、实验目的1．熟悉电位差计的使用。
2．掌握电位比较法测量物理量。
3.校准毫安表并测其内阻。
二、实验仪器与器件UJ31 型电位差计；标准电池；灵敏电流计；直流稳压电源；标准电阻箱，滑线变阻 器,待校毫安表；开关；导线等。
三、校准毫安表原理1. 电位差计测量原理UJ--31“电位差计的原理图示于附图 8-9-1。
电位差计的面板布置示于图8-9-2。
面板上的R T ，相当于原理图中的R T ，通过R T 的调节，使标准电池在不同温度下得到补 偿,R p1，R p2，R p3为三个电阻调节调节盘，相 当于原理图中的R p ，用来调节工作电流I 0,a、b、c是三个电阻转盘，相当原理图的R u ， 在工作电流I 0一定的情况下， 调节此电阻可使R u 上的电压随之改变当检流计指零时R u 上的电压与带测电压相同，从三个电阻转 盘上就可读带测电压値。
2．使用步骤标准 检流计 5.76.4v 未知 1 未知 2R Tk 0R p1R p2R p31.01 伏 ×10 断 ×1粗中细k 1未知 1 未知 2断断标准k 2 粗 细短路abc×1×0.1×0.001a,b—十进制步进测量盘；c滑线式测量盘；R T —温度补偿； k 0—量程转换开关；k 1—测量选择开关；k 2—检流计按纽； R p1,R p2,R p3—工作电流调节盘；图892 电位差计的面板(1)将 K 1 指在“断”的位 置上，按面板上的指示依次 接上标准电池、检流计、工 作电源。
大学物理实验多种方法测量直流电阻
用多种方法测量直流电阻一、实验目的1、熟悉各种电学仪器及电路技巧;2、掌握多种方法测量直流电阻3、巩固不确定度的评定方法 二、仪器DH6108赛电桥综合实验仪，直流稳压电源，万用电表，电阻箱，两个待测电阻，千分尺,直流电流表，直流电压表，滑线变阻器，检流计等三、实验原理电阻是电磁学实验工作中的常用元件，可分为高值电阻（兆欧以上）、中值电阻（10欧～兆欧）、低值电阻（10欧以下）。
测量电阻的方法有许多种，常用的如伏安法、电桥法、比较测量方法(电压比等于电阻比)。
（一）伏安法测量电阻的原理（适用于测中值电阻）1、实验线路的比较和选择当电流表内阻为0，电压表内阻无穷大时，下述两种测试电路的测量不确定度是相同的。
图1 电流表外接测量电路 图2 电流表内接测量电路被测电阻的阻值为： IV R =。
但实际的电流表具有一定的内阻，记为R I ；电压表也具有一定的内阻，记为R V 。
因为R I 和R V 的存在，如果简单地用IVR =公式计算电阻器电阻值，必然带来附加测量误差。
为了减少这种附加误差，测量电路可以粗略地按下述办法选择：比较(R/R I )和(R V /R )的大小，比较时R 取粗测值或已知的约值。
如果前者大则选电流表内接法，后者大则选择电流表外接法。
如果要得到测量准确值，就必须按下（1）、（2）两式，予以修正。
即电流表内接测量时，I R IVR -=（1） 电流表外接测量时，VR V I R 11-= （2） 2、测量误差与不确定度的评定实验使用的电压表和电流表的量程和准确度等级一定时，可以估算出U V 、U I ，再用简化公式I R I VR -=计算时的相对不确定度 （3） 式中U R 表示测量R 的不确定度，并非指R 的电压值。
可见要使测量的准确度高，应选择线路的参数使数字表的读数尽可能接近满量程，因为这时的V 、I 值大，U R ／R 就会小些。
当电压表、电流表的内阻值R V 、R I 及其不确定度大小U RI 、U RV 已知时，可用公式(1)、(2)更准确地求得R 的值，相对不确定度由下式求出：电流表内接时：（4） 电流表外接时： （5） 这就知道由公式(1)、(2)来得到电阻值R 时，线路方案和参数的选择应使U R ／R 尽可能最小（选择原则3）。
大学物理实验测量电阻原理比较及分析
大学物理实验测量电阻原理比较及分析张珠峰;任银拴;韩璐;谢国亚;钟波【摘要】电阻是集成电路中一个基本元件,测量电阻就显得非常重要,物理实验中电阻测量的方法较多,主要为指针式万用表法,伏安法,电桥法,电位差法.每种方法都有都有自己的优点和缺点,指针式万用表法和伏安法是最基本的方法,虽然测量电阻的系统误差较大,但是测量的方法和使用的仪器都很简单,是较为普遍的测量方法.电桥法是通过电桥工作原理制成的一种精度高,使用方便测量电阻的方法.测量电池的内阻,万用表法、伏安法、电桥法都不能实现,然而电位差计能精确测量电池的内阻.本文通过总结电阻测量的方法,有利于激发学生的学习兴趣,提高学生的综合实践能力.%Resistance is a primary element in the integrated circuit,resistance measurement feel very significant.In university physical experiments,the methods of resistance measurement are more,mainly for the pointer multimeter,voltammetry,bridge method,and potentiometer method.A variety of methods have its own advantages and disadvantages,pointer multimeter and voltammetry are the most basic methods,while system error of the resistance measurement is more bigger,the measuring methods and instruments using are very easy and kinds of commonly measuring methods.Bridge method in the working principle of the bridge is convenient with a high precision measuring method for resistance.For measurement of battery internal resistance,multimeter,voltammetry,bridge method cannot achieve,however potentiometer can accurately measure internal resistance of the battery.It through summarizing method ofresistance measurement,which is beneficial to stimulate students' interestin learning,improve the comprehensive practical ability of students.【期刊名称】《大学物理实验》【年(卷),期】2017(030)002【总页数】5页(P25-28,47)【关键词】电阻;万用表;伏安法;电桥;电位差计【作者】张珠峰;任银拴;韩璐;谢国亚;钟波【作者单位】重庆邮电大学移通学院,重庆合川 401520;重庆邮电大学移通学院,重庆合川 401520;黔南民族师范学院,贵州都匀 558000;重庆邮电大学移通学院,重庆合川 401520;重庆邮电大学移通学院,重庆合川 401520;重庆邮电大学移通学院,重庆合川 401520【正文语种】中文【中图分类】O4-33电阻是电路元件中基本参量之一，电阻的测量是电学中最基本的测量，实验涉及到材料性能、应用和电器设备功能、作用的研究[1]。
多种方法测高电阻
多种方法测量高电阻实验要求：设计两种方法测高电阻，误差小于5%主要仪器：电桥、电位差计、稳压电源、电阻箱、各类检流计等方法一：惠斯登电桥测量高值电阻（改进的惠斯登电桥）方法二：电压法测高值电阻（利用电位差计）一、实验目的：1.学会并掌握惠斯登电桥测高电阻的原理2.进一步熟悉测量灵敏度的方法，熟悉提高电桥灵敏度的几种途径3.学会用电位差计测量高电阻的原理和方法 二、仪器说明：惠斯登电桥、电位差计、稳压电源、电阻箱等三、实验原理：方法一、改进的惠斯登电桥测高值电阻1.改进的惠斯登电桥测高值电阻的原理用惠斯登电桥（如图1所所示）测量高电阻，桥臂上的已知标准电阻R N 也应为标准的高值电阻。
而标准高值电阻不易得到。
用三只已知阻值的标准电阻(≤1M Ω)，组成Y 形网络，利用Y --△变换，可形成等效标准高值电阻，如图2所示。
由Y --△变换公式可得R ab =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 5R bc =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 3R ac =(R 3R 4+R 4R 5+R 3R 5)/R 4将Y --△变换与惠斯登电桥相结合，则惠斯登电桥可改进为一种桥臂上有等效高值电阻的电桥，如图3所示。
图1中的标准电阻R N 由图3中的等效高值电阻R bc 代替。
图3中等效电阻R bc 与直流电源并联，对电源的影响极小。
R 2与R ab 并联电阻为R ’2=R 2R ab /(R 2+R ab )。
可求得待测电阻为R x =R 1R bc /R ’22．电桥的灵敏度：当电桥平衡时，若将比较臂0R 改变一小量0R ，检流计偏转n 格，定义电桥的灵敏度S 为：S=n ·R 0/ΔR 0。
所谓“电桥平衡”，从理论上讲应是通过检流计的电流为零，但实际上是靠观察检流计的指针偏转与否来确定的，当偏转很小时人眼难以分辨，以至我们认为电桥是平衡的，这样回带来测量误差。
设检流计偏转n ∆格（一般2.0=∆n 格）人眼刚能分辨出，则由电桥灵敏度引入的被测量x R 的相对误差为S nR R x x ∆=∆，绝对误差为x x R S n R ∆=∆。
电位差计的原理和使用实验报告
电位差计的原理和使用实验报告篇一：电位差计的原理及使用预习、原始数据、实验报告实验预习报告234实验原始数据记录表5篇二：实验6 电位差计的原理和使用实验6 电位差计的原理和使用电位差计是测量电动势和电位差的主要仪器之一。
用电位差计测量未知电动势，就是将未知电压与电位差计上的已知电压相比较。
由于应用了补偿原理和比较测量实验方法，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，测量精度可高达0．05％。
它不仅被用来精确地测量电动势、电压、电流和电阻，而且还用来测量电量,如温度、压力、位移和速度等。
在校准电表和直流电桥等直读式仪表上也有重要作用。
电位差计的优点很多，但也有一些缺点，如测量过程比较烦琐，工作时间比较长，工作电流容易变化，易影响测量结果，因此每次使用都采用校准和测量两个步骤。
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. 掌握用箱式电位差计测量电动势或电压的基本方法。
预习检测题1. 用电位差计测量电动势有何优缺点？并与电压表的测量进行比较并说明。
2. 什么叫补偿法？它有何优点？3. 在使用电位差计进行测量前，必须先对电位差计进行校准，为什么？实验仪器十一线电位差计；标准电池；1#电池；检流计；箱式电位差计；稳压电源。
实验原理一、补偿原理用电压表无法测量电源的电动势。
如图所示的电路中，电压表所测的是电源的端图电压u。
仅在I=0时，端电压u才等于电动势Ex，但只要电压表与电源一并联接，I就不可能为零，故欲测电源电动势，应采用其它的方法。
电位差计是将待测电动势与标准电动势进行比较测量的仪器。
它的基本原理如图所示。
设E0为一连续可调的标准电源电动势，而EX为待测电动势。
若调节E0，使流过检流计G中电流为零（即回路中电流I=0），则E0=EX。
上述过程的实质是，不断地用已知的标准电动势E0与EX比较，直到检流计指示电路中电流为零时，说明二者已相等。
电路呈这种状态，称为补偿状态。
电位差计实验
电位差计实验电位差计是一种测量电势差或电压的仪器，通常使用数字或模拟电路进行操作。
在电力和电子工程中，电位差计的应用非常广泛，它被用于测量电路中的电压、电阻和电流等电学参数。
电位差计的工作原理电位差计的工作原理是基于“电势差发生器”的概念。
这是一种生成电势差的电路，能够将电荷从一电极移动到另一电极。
这种电路中通常包括一个电池和两个电极，其中一个电极上的电荷被移动到另一个电极上，从而在电路中造成电势差。
当电路中产生电势差时，电位差计会测量电势差的大小。
它通常有两个输入端口，一个用于连接测试电路中的电极，另一个用于接地。
电位差计将测试电路和接地之间的电势差转换为数字信号，然后计算出测试电路中的电压、电阻和电流等参数。
在电子设备中，电位差计常常被用于测试电路板上的元件。
它可以测量电子器件的电压、电流、电阻等参数，并通过数据接口将这些数据传输到计算机或其他设备上。
最近，随着新能源技术和电动汽车的普及，电位差计运用场景也得到了扩大。
它可以用于测量太阳能电池板、风能发电机和电动汽车电池组中的电压和电流等参数。
这有助于提高能源利用效率，减少能源浪费和污染的情况。
下面的实验中，我们将使用一个简单的电位差计测量电路中电阻的电阻值。
我们将连接一个可变电阻器和一个恒阻器。
在这个电路中，我们将测量电阻器上的电压差，通过测量这个电压差，我们能计算出电阻器的电阻值。
材料：- 电位差计- 高阻恒流源- 可变电阻器- 恒阻器- 万用表步骤：1. 连接电路将恒流源连接到电路中。
将电阻器和可变电阻器串联连接。
将恒阻器连接到电路中。
通过电位差计，将电路接入电路板。
2. 测量电位差连接电位差计到电路，将其与电路板连接。
使用万用表测量可变电阻器和恒阻器之间的电压差。
3. 计算电阻值通过测量电阻器上的电压差，可以通过欧姆定律计算出电阻器上的电阻值。
R = V / I其中R是电阻值，V是电阻器上的电压差，I是电路中的电流。
总结。
电位差计的使用实验报告
电位差计的使用实验报告实验名称：电位差计的使用实验实验目的：学习电位差计的使用方法，掌握测量电势差的基本技能。
实验原理：电势差是指两个电势不同的点之间的电势差异。
电位差计是测量电势差的仪器之一，其原理是利用电荷在电势差作用下的受力运动。
由于电势差和电场强度之间的关系为E=ΔU/d，因此在测量电势差时可以用电位差计来检测两个点之间的电场强度，并由此计算出电势差。
实验仪器：电位差计、导线、电池、电阻器、万用表、扁平电容器、直尺、卡尺、实验室仪器箱。
实验步骤：1. 将电势差计的两个电极连接到被测电路的两端，注意正负极的连接。
2. 开启电势差计的电源开关，调节滑动变阻器上的电位差计游标。
3. 用导线连接电势差计的负电极和电路的接地点。
4. 将扁平电容器放置在被测电路中，然后将电位差计连接到扁平电容器的电路上。
根据电容器的电容值和电势差计的指示值，计算电势差。
5. 测量多组数据，并根据测得的数据作出电势差与电流的图像。
实验结果：通过多组电势差计测量数据，我们得到了不同电流下的电势差值。
通过计算和比较这些值，我们得出了这些电势差值与电流之间的关系，并绘制出了相应的图像。
通过分析实验数据，我们得出了以下结论：1. 电势差与电流成正比关系。
2. 电势差与电路中电阻、电容等负载电器有关。
3. 电势差计的使用可以用于测量不同电路的电势差值，从而判断电路中是否存在故障。
实验总结：本实验通过对电势差计的使用和测量数据的分析，让我们加深了对电势差和电场强度以及电流之间的关系理解，提高了我们测量电路电势差的技能和能力。
同时，我们还发现电动势源、电缆和电接头等对电势差的影响，这些知识不仅有助于我们更好地了解电路的工作原理，还有助于我们在实际工作中更好地排除故障，提高工作效率。
用电位差计测量干电池的电动势与内阻 2
用电位差计测量干电池的电动势与内阻实验目的：1、掌握用电位差计测量电动势（电压）的原理2、测量干电池的电动势与内阻实验仪器：UJ33b 型直流电位差计、干电池、导线、电阻 实验原理：右图所示，1、如图采用补偿法原理，使被测电动势与 标准电动势相比较，从而获得测量结果，即 当I G =0时，E X =E N 。
（指出：原则上这种方法可以测出未知电动 势E x ，但使用可调电源是不切实际的，因此，电位差计是利用分压的方法，使电动势E x 和一个大小可变的、且能准确知道的电位差来达到补偿。
）2、电位差计的工作原理：图中E x 为待测电动势，E 为工作电源，G 为检流计，E N 为标准电池，它能保持稳定的电动势，但随温度而变化。
测量时，先将转换开关 “K ”置于“标准”位置， 调节Rp 使检流计指“0”，则：'YN IR E = （1） 这一步骤的目的是使工作 电流回路中的R x 流过一个标准电流。
保持I 不变，然后将“K ”转换至“未知”位置，调节 Rx 使检流计指“0”，则'XX IR E = （2） 由（1）（2）得：N YXX E R R E ''=其中，E N 是标准电动势（已知），若Rx 、Ry 已知，则可测得待测电池 的电动势Ex 。
由于精密电阻R x 、R N 的准确度很高，标准电池的电动势准确稳定，检流计很灵敏，所用电源稳定，所以E x 的测量精度很高。
此外，当补偿回路达到完全补偿时，回路中无电流，这表明测量时既不从标准电池中，也不从GKRRRp I I 标准 回路待测回路EE X EG E NE XI G测量回路中吸取电流，因此，不改变被测回路的原有状态和电动势的值。
亦可避免回路中导线电阻、标准电池内阻及被测回路等效内阻对测量准确度的影响。
实验步骤：1、测量干电池的电动势：1）将倍率开关从“断”旋至“×10”档，“测量-输出”开关置于“测 量”， 5分钟后，调节“调零”旋钮，使检流计指“0”，被测电动 势按极性接入“未知”端钮。
07 大学物理实验 电位差计
电位差计是精密测量中应用得最广的仪器之一， 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， 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。 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） 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。 电测法中也占有重要地位。
六、实验内容及要求
分别取A=0.2000V/m A=0.3000V/m完成如下 分别取A=0.2000V/m和A=0.3000V/m完成如下 A=0.2000V/m和 实验内容： 实验内容： 1、测量电池电动势Ex 测量电池电动势E ①准备工作。调节电源电压U=6V，R取500Ω， U=6V， 500Ω 准备工作。调节电源电压U=6V 检流计取1mA档并调零； 1mA档并调零 检流计取1mA档并调零； ②断电的情况下连接电路（所有开关均断开!) 断电的情况下连接电路（所有开关均断开!) ③调节工作电流。记录室温，计算Ls，将电阻 调节工作电流。记录室温，计算L 丝的长度准确置于L 闭合K 倒向E 丝的长度准确置于Ls处，闭合K1，K2倒向Es侧 注意顺序） 调节R 使检流计指零， （注意顺序），调节Rn，使检流计指零，再闭 细调使检流计指零。 合K3，细调使检流计指零。
∆E x = A L′ − L′′
五、测量电池内阻r 测量电池内阻r
Rn E K1
A L1 L2 G Ex R K2
B
在Ex两端并联一电阻R，断开和接通开关K2 两端并联一电阻R 断开和接通开关K 时测量的电阻丝长度分别为L 时测量的电阻丝长度分别为L1和L2，则
L1 − L2 r = R L 2
电位差计测定电阻
次数
Vx2（mV） VN2（mV）
可用参考公式（等级a=0.05级）
仪X a% V X
SX
仪N a% VN
SN
(VXi i
1
6
VX )
(VNi i
1
6
VN )
5
5
2 X 2 仪X
2 U N S N 2仪N
UX S
EVX
UX 100 %ຫໍສະໝຸດ VXEVNUN 100 % VN
VX RX RN VN
2 2 U RX R X EVX EVN
【数据处理】
• 计算：
RX 1 U RX 1
R X 2 U RX 2
电位差计测定电阻
电位差计在测量时由于补偿回路中电流为零， 不从被测电路中吸取电流，不会改变被测电路 的工作状态（相对而言，检流计灵敏度越高越 接近于零）。 本实验用使用UJ-31型电位差计测量电阻值
【设计内容与要求】
用UJ-31型电位差计测量标称值为 10W ，额定 功率为 的电阻值。 1.根据测量要求和提供的仪器，选择实验方法， 写出测量公式并画出具体的测量电路图。 2.确定最佳测量条件，由最佳测量条件选择标 准电阻 的阻值。 3.确定测量 值的电流分别 和 时，电阻箱的阻 值和。 4.选择电位差计的倍率档。
预习报告
• 实验名称 • 电路图
• 两个记录表格 • 数据处理所用公式
【数据记录表格】
• 电流为1/10最大电流（15.8mA），电阻箱 电阻74.9欧，测量未知电阻和标准电阻两端 的电压。（六次测量）
测量次数 n 1 2 3 4 5 6
VX 1 （mV）
电位差计实验报告
课程名称：大学物理实验（一）实验名称：电位差计
图1 用电位差计校对电流的校对曲线图且知：
|∆I max| I
量程=
12.11
1999
×100≈0.61
0.5<0.61<1.0，该电表为1.0级，不可用。
六、结果陈述
本实验做出的校准曲线中可以发现，当校准电流值越大时ΔI越大，也就是需要校准的电流表越不精确。
除此之外，在校准曲线中可以看见有一次急剧的上升，推测是由于调节检流计时，检流计指针不断晃动，导致数据记录的有误差。
本实验调节检流计时，检流计指针不断晃动，推测是因为电源电压稳定性较差，最终导致实验误差较大。
经计算本实验所用电流表等级|∆I max|
I
量程
≈0.61为1.0级，不可使用。
七、思考题
⚫用电位差计测量电压或电动势的特点是什么？
1)非破坏性测量：使用电位差计可以非常准确地测量电路中的电压或电动势，
不会对电路造成影响或损坏。
2)高精度：电位差计通常具有高精度，可以测量非常小的电压或电动势变化。
3)适用范围广：电位差计可以测量直流电路和交流电路中的电压或电动势。
4)灵敏度高：电位差计通常具有高灵敏度，可以检测微小的电压或电动势变化。
电位差计测电阻率设计实验报告
大学物理实验设计性实验电位差计校准电表和测金属丝电阻率姓名：雷有明班级：建电1042学号： 1003431232指导教师：曹艳玲实验地点：大学物理实验中心成绩：物理设计实验一、【实验目的】1. 初步了解电位差计的结构,并学会正确使用；2了解并掌握电位差的工作原理—补偿原理。
3能用电位差计进行电阻率的测定。
4了解设计性实验的工作方法，培养独立工作的能力。
5培养对物理实验的兴趣,为以后在物理上的发展打下基础。
二、【实验原理】利用电位差计，通过补偿原理，来测定未知电阻和已知电阻两端的电压，利用分压原理，算出未知电阻的阻值，利用螺旋测微器和刻度尺测出电阻丝的长度和横截面积的直径，通过电阻率公式即可计算出电阻率。
补偿原理在图1的电路中，设E0是电动势可调的标准电源，Ex 是待测电池的电动势（或待测电压Ux），它们的正负极相对并接，在回路串联上一只检流计G，用来检测回路中有无电流通过。
设E0的内阻为r0；Ex的内阻为rx。
根据欧姆定律，回路的总电流为：物理设计实验电位差原理如果我们调节E 0使E 0和Ex 相等，由(1)式可知，此时I =0，回路无电流通过，即检流计指针不发生偏转。
此时称电路的电位达到补偿。
在电位补偿的情况下，若已知E 0的大小，就可确定Ex 的大小。
这种测定电动势或电压的方法就叫做补偿法。
显然，用补偿法测定Ex ，必须要求E 0可调，而且E 0的最大值E 0max ＞Ex ，此外E 0还要在整个测量过程中保持稳定，又能准确读数。
在电位差计中，E 0是用一个稳定性好的电池（E ）加上精密电阻接成的分压器来代替的，如图2所示。
RR r r E E I g x x+++-=00图1 补偿原理x图2 电位差计原理图x图2中，由电源E 、限流电阻R 1以及均匀电阻丝RAD 构成的回路叫做工作回路。
由它提供稳定的工作电流I 0，并在电阻RAD 上产生均匀的电压降。
改变B 、C 之间的距离，可以从中引出大小连续变化的电压来，起到了与E 0相似的作用。
电位差实验报告
大学物理实验报告——电位差计的使用篇二：电位差计校准电表实验报告(完整版) 电位差计校准电流表12345篇三：物理实验报告9_电位差计实验名称：电位差计实验目的：a．了解电位差计改装的原理，掌握一般使用的方法b．学习使用电位差计校准电流表实验仪器：uj33a型电位差计等。
实验原理和方法：一、“uj33a型电位差计”使用方法倍率开关k1平时处于“断”位置，使用时旋转到所需位置（本实验为“?1”位置），开关k3旋转至“测量”位置。
接通电源后，旋动“调零”旋钮使检流计指零；将k2键扳向“标准”，旋动“工作电流调节”旋钮，使检流计指针指零，这时工作电流达到额定值10.0000ma，仪器准备就绪。
测量时，将调节补偿电压的三个盘或旋钮调到与待测电压差不多大小后，将k2键扳向“未知”位置，调节读数盘（一般调最右边的大盘即可），使检流计指针返零，松开k2键，即可读数。
测量完毕，k1扳回“断”位置。
二、电位差计工作原理和测量线路电位差计采用比较法（补偿法）测量电压，测量时无须从待测电路取出电流，不会干扰待测电路的工作状态，因而可以进行精密的测量。
由于在结构上采用了高精度的电阻元件、标准电池和灵敏的检流计，因而测量结果具有很高的精度。
使用时将k2键扳向“标准”，使标准电阻两端的电压与标准电池电动势比较，调节“工作电流调节”旋钮使检流计指零，则工作电流为10.000ma，再将待测电压与某一段电阻上的电压进行比较，从而确定待测电压。
三、校准微安表按照线路图连接好电路，并将标准电阻两旁的导线接到电位差计的“未知”接线柱，就可进行微安表校准。
所谓“校准”就是在每个电表电流读数下，测定电阻两端的准确电压，从而算出准确电流，再与电表读数电流进行比较。
所谓“上行”是指电流表读数由小到大逐点测定相应的电压值（读至小数点后3位）；“下行”则由大到小逐点进行测定。
校准电流数据填入到数据记录表中。
注意：1.校准电表前必须先进行检流计调零，并校准工作电流； 2.校准时要随时注意微安表读数是否稳定，如不稳定，应先将电流表稳定，再进行读数。
用电位差计校准电表和测电阻
3．根据你自己设计的电路，及上一步中估算出的电阻元件的阻值范围，并能满足第1步中所说的“一一对应”的前提下，给出各电阻元件的确切阻值，以便在实验时取值。
（二）校准量程为50mA的电流表。
1．根据教材上所列实验仪器及提示，画出校准量程为50μA的电流表的电路图。要求，电流表（被校表）所测的电流能在0－50μA之间连续可调，与此同时，电位差计（标准表）的示值在0－171mV之间变化，即，在电流表所测电流与电位差计所测电压之间实现一一对应的关系。
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大学物理实验预习报告
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实验二十三用电位差计校准电表和测电阻
实验目的：
注：参考讲义
实验原理及仪器介绍：
1．预习UJ－31型直流电位差计的使用说明书。
2．写出实验方案
（一）校准量程为5V的电压表
1．根据教材上所列实验仪器及提示，画出校准量程为5V的电压表的电路图。要求，电压表（被校表）所测的电压能在0－5V之间连续可调，与此同时，电位差计（标准表）的示值在0－171mV之间变化，即，在电压表所测电压与电位差计所测电压之间实现一一对应的关系。
问题ห้องสมุดไป่ตู้：如何保证砝码从静止下落？
3．根据你自己设计的电路，在不超过电位差计的量程的前提下，给出标准电阻的取值范围。
（三）测未知电阻Rx（约1000Ω，1/4W）
1．根据教材上所列实验仪器及提示，画出测量未知电阻Rx的电路图。
2．若标准电阻R0和未知电阻Rx的额定功率都是1/4W，标准电阻R0的阻值应取为多大，才能保证其不被烧毁，并可以尽可能地提高测量的精度？
《大学物理实验》教案实验4 电位差计的使用
《大学物理实验》教案实验4 电位差计的使用【课题】用电位差计测热电偶的电动势（3学时）【目的】1、了解电位差计的工作原理。
2、掌握用电位差计测量电动势的方法。
【重点】电位差计的使用方法【难点】工作电流标准化的调节【前言】电位差和电动势是电学实验中经常碰到的物理量，对它们的值进行测量时，一般情况下都是使用伏特表，但由于测量支路的分流作用，这样测出的电位差并不是用电元件上电位差的真实值。
若能使测量支路上的电流为零，就能得到准确的结果。
电位差计就是根据这个原理设计的。
电位差计是采用补偿法测量电位差或电动势的一种仪器。
它通过将未知电势与电位差计上的已知电势相比较，此时被测的未知电压回路上没有电流，测量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99.99%或更高，可以用来精确测量电动势、电位差、电流、电阻、温度、压力、位移和速度等物理量，在生产检测和科学实验中得到了广泛的应用。
【教学内容】1、补偿法原理电位补偿法又称比较法，是通过将未知电动势与已知的标准电动势进行比较从而得到未知电动势值的测量方法。
如图1，已知电动势为E N，其值可变并可确切知道，当按照电路连接上电流表G和未知电动势E x后，开始的时候因为E N不等于E x，电路中有净的电动势，从而有电流I。
调节E N的值，当检流计指0的时候，电路中没有电流，此时E N=E x，就知道了未知电动势的值。
<img class="aligncenter" title="补偿法原理图" src="/wp-content/uploads/2009/11/111209_1430_1.png" alt=""width="203" height="161" />图1 补偿法原理图2、电位差计的工作原理<imgclass="aligncenter" title="电位差计工作原理示意图"src="/wp-content/uploads/2009/11/111209_1430_2.png" alt=""width="424" height="303" />图2 电位差计工作原理示意图图2中，R N为标准电池E N的温度补偿电阻，需要根据标准电池的工作温度计算出标准电池的电动势值然后相应调节R N的值；R P为电位差计工作电源E的分压电阻。
大学物理设计性实验-表头参数的测定1
大学物理设计性实验-表头参数的测定1评分：大学物理实验设计性实验实验报告实验题目：班级：姓名：学号：指导教师：表头参数的测定实验目的1.了解箱式电位差计的工作原理和结构特点。
2.测量表头的三个重要的参数:内阻Rg,满偏电流（量程）Ig,等级a。
3.学会使用箱式电位差计以及用电位差计测量表头的参数。
4.测出校准数据，画出校准曲线。
实验仪器UJ36a箱式电位差计、标准电池、稳压电源、电阻箱、标准电阻、待测表头。
实验原理及内容1．电位差计的原理及结构电位差计根据补偿法原理制成。
补偿原理：利用补偿原理所构成的仪器，称为电位差计。
电位差计原理如图1所示，它由两个回路组成。
电源E、可调电阻R、电阻R ab、开关K1,把K 拨向E0端，调节R，以改变辅助回路的电流。
当检流计指零时，电阻R CD = R S，两端的电位差恰与外补偿回路中标准电池的电动势相等，即E S=I0R S，此时称电路达到补偿。
电流I0称为已标准化的电流，工作电流标准化后，紧接着把K拨向E X端，改变滑动触头C、D位置到C’、D’，使检流计又一次指零，这时C’、D’间电位差恰和待测电动势相等。
设C’、D’间的电阻为R X，则未知电动势E X = I0 R X = E X R X/R S ( 1)图 1.电位差计原理图2.用电位差计测表头的内阻R g利用串联电阻分压原理，将标准电阻Rs 和待测表头串联，分别测出标准电阻和待测表头两端的电压Us,Ug ，根据RRSg=UUSg可得gR =UUSgR S⨯。
如图2所示。
图23.用箱式电位差计校正电压表 用箱式电位差计校正电压表用箱式电位差计校正电压表，如图4所示．由于电位差计量程很小，一般不能直接与待校表测量同一电压值，而是将两个相差较大的标准电阻10R 和20R 串联起来，电位差计只测量较小电阻20R 上两端电压。
就可以计算出电压表两端电压。
例如，若20R =10nR ，（本实验取n=100）。
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大学物理实验报告
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电位差计是利用补偿原理和比较法精确测量直流电位差或电源电动势的常用仪器，它准确度高、使用方便，测量结果稳定可靠，还常被用来精确地间接测量电流、电阻和校正各种精密电表。
在现代工程技术中电子电位差计还广泛用于各种自动检测和自动控制系统。
本实验通过用电位差计对电阻的测定，掌握电位差计的使用。
【实验目的】
1.理解电位差计的工作原理，掌握电位差计的使用方法。
2.能用电位差计测定电阻率。
3.学习简单电路的设计方法，培养独立工作的能力。
【试验原理】 1.补偿原理
在图1所示的电路中，E X 是待测电源。
0E 是电动势可调的电源，E X 与0
E 通过检流计并联在一起。
调节0E 的大小，当检流计不偏转，即电路中没有电流时，两个电源的电动势大小相等，互为补偿，即E X =0E ，电路达到平衡。
若已知平衡状态下0E 的大小，就可以确定E X ，这种测定电源电动势的方法，叫做补偿法。
2．电位差的工作计原理
用电压表测量电源电动势EX ，其实测量结果是端电压，不是电动势。
因为将电压表并联到电源两端，就有电流I 通过电源的内部。
由于电源有内阻r ，在电源内部不可避免地存在电位降I r ，因而电压表的指示值只是电源端电压（U =EX -I r ）的大小，它小于电动势。
显然，只有当I=0时，电源的端电压U 才等于电动势EX 。
电位差计就是应用补偿法的原理将待测电动势与标准电势进行比较而进行测量的。
其原理如下图所示，它由两个回路组成，上部为工作回路，下部为补偿回路。
当有一恒定的工作电流I 流过电阻R 时，改变滑动头C 、D 的位置，就能改变C 、D 间的电位差V CD 的大小，测量时把滑动头C 、D 两端的电压V CD 引出与未知电动势进行比较。
先接通1k ，电流经过AB ，在电阻丝上产生电压降落IR 如果接通2k 可能出现3种情况：
（1）x E >CD U 时，G 中有自右向左的电流；
图3 UJ-31型电位差计面板示意图
【试验仪器】
UJ-31型直流低电势电位差计、A219型直流检流计、BC9а型饱和标准电池、游标卡尺、螺旋测微器、干电池盒（带干电池）、导线、带测电阻丝、电阻实验板等。
【实验内容】 1. 电位差计的调整
（1） 参照图3连接电路，调节检流计的零点。
（2） 调节工作电流。
将转换开关S 旋转到“标准”位置。
“
”旋钮指示到1.0186V （此值为标准电池室温20℃时电动势
值）。
打开稳压电源，使工作电压处于6V 。
将电位差计按钮“粗”按下，调节使检流计指示到“零”
位置，松开“粗”按钮，按下“细”按钮，调节再次使检流计指示到“零”位置，此时表示工
作电流调整好。
2测量电阻丝电阻值.
（1） 按图4的线路接线。
已知Rx=5.1Ω取Ra:Rb=1000:1。
将P 置于“1”位置。
（2）重新校准工作电流。
（3）测量电阻电压。
将S 旋钮指示到“未知1”档，依次调整读数盘I 、II 、III 使电路处于被偿状态，读数盘I 、II 、III 指示的数值之和为Rx 上的电压Ux 。
然后将S 旋钮指示到“未知2”位置，测得电阻Rs 上的电压Us 。
计算Rx 公式为：
R X =
s s
x
R U U （6） （4）重复步骤（2）、（3），测量六次。
将数据记录在表格中。
图4 测量线路
由于电阻测量采用两个电压降之比，因此，只要在电位差计工作电流不变的情况下，可以不必用标准
从“未知1”转换到“未知2”时检流计开电池来校准电位差计的工作电流。
在测量时，测量转换开关K
1
应放在“断”的位置，防止检流计受到冲击。
关K
2
（5）用游标卡尺测量电阻丝长度，用螺旋测微器测量电阻丝直径，将测量数据记录在表格中。
【数据处理】
次数 1 2 3 4 5 Ux未知1电压（v）
Us未知2电压（v）
Φ电阻丝直径（mm）
L电阻丝长度（cm）
未知电阻不确定度公式
令
电阻丝的直径不确定度计算
电阻丝电阻率不确定度计算
【注意事项】
（1）UJ-31型电位差计量程为17.1mV和171mV待测电压一定要在它们的量程内。
（2）在测量过程中，其工作条件可能发生变化（如电压E不稳定等），为了保证回路中电流保持不变，每次测量都要对工作电流重新校准。
（3）测量中所有电源及电池正负极不能接错，否则补偿回路不可能调到补偿状态。
（4）标准电池使用时不可以接错正负极，严禁短路，流经标准电池的电流不能大于A 不能用电压表去测量其电动势。
（5）在测量电阻丝的电阻的时候一定要使其两端接入电路，不要折叠，否则不能准确测得电阻率。
【思考题】
1.电位差计是利用什么原理制成的？
2.实验中，若发现检流计总是偏向一边，无法调平衡，试分析可能的原因有哪些？
3.如果任你选择一个阻值已知的标准电阻，能否用电位差计测量一个未知电阻？试写出测量原理，绘出测量电路图。