十一线电位差计实验预习课件
深圳大学大学物理实验 电位差计PPT课件
思考1：电位差计有几个回路? 各是什么作用? 思考2、如果检流计总是往一边偏转,可能什么原因? 思考3、测量结果为何比较精确？ 思考4、电位差计除了可以测量电动势，还可以测量电流、电阻吗？
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实验原理
内置电源
E 10.0000mA
Ａ RN=101.863Ω Ｂ
工作电流调节 RP
K2
未知
X10
X1
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X０.1
△I(μA)
标准值
平均值
刻度 值 (μA)
上行 (mV)
下行 (mV)
电压 (mV)
电流 (μA)
△I (μA)
8 7
200
19.96 5
19.99 9
19.98 2
199.8 2
0.18
6
400
39.86 1
39.87 6
39.86 85
398.6 85
1.315
1593. 915
1793. 34
6.085 6.66
I 7.02 100 0.35 0.5 .1 98
199.1 98
1991. 98
7.02
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四、报告要求
１、完成表5-16 2、作出校准曲线 3、检查该微安表是否可以使用（E 小于等于0.5级）？ 电表的等级：0.1 0.2 0.5 1.0 1.5 2.5 5.0 4、实验结论与总结 5、回答教材上的问题（1和2）
1、K2接到“标准”,调节工作电流，使IF=EN / RN=10.0000mA 此时：UAB=EN ,检流计无电流通过.
2、K2接到“未知”,调节“补偿电压调节”使UBC= UEF 时,检 流计无电流通过.
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在电位差计实验中，采用不同的定标方法或数据处理方式，可能会对结
果产生影响。
提高测量精度方法探讨
选择高精度仪器
规范实验操作
改进测量方法
数据处理与校正
使用高精度、稳定性好的电位 差计和其他测量设备，可以减 小仪器误差对测量结果的影响 。
严格遵守实验操作规程，确保 测量条件的稳定性和一致性。 例如，保持恒定的环境温度和 湿度，避免电磁干扰等。
CHAPTER
数据表格设计
表格内容
记录实验过程中的原始数据，包括测量值、计算 值等。
表格格式
采用规范的表格格式，包括表头、表身和表注， 以便于数据整理和分析。
数据单位
统一使用国际单位制，确保数据的准确性和可比 性。
数据处理与分析
数据筛选
剔除异常数据，保留有效数据，确保数据的可靠性。
数据处理
对实验数据进行必要的数学处理，如求平均值、标准差等，以减小 误差。
是否灵活。
滑线变阻器
检查滑线变阻器的滑动 触点是否平滑，电阻丝
是否完好。
检流计
检查检流计的灵敏度， 确保指针能自由摆动且
无卡滞现象。
线路连接与调试
连接线路
按照实验原理图和实验步骤，正 确连接电源、电位差计、滑线变 阻器、检流计等仪器。
调试仪器
调整电位差计的旋钮和开关，使 检流计指针指向零位，确保线路 连接正确且仪器工作正常。
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目录
CONTENTS
• 实验目的与原理 • 实验仪器与设备 • 实验步骤与操作 • 实验数据与处理 • 实验注意事项 • 实验思考与拓展
01 实验目的与原理
CHAPTER
新型十一线电位差计的基本结构和工作原理
新型十一线电位差计的基本结构和工作原理一、引言新型十一线电位差计是一种用于测量电势差的仪器，它具有结构简单、测量精度高等优点，被广泛应用于科学研究和工程实践中。
本文将介绍新型十一线电位差计的基本结构和工作原理。
二、基本结构新型十一线电位差计由以下几部分组成：电池、电阻、电容、电感、开关、示波器和测量电极。
其中，电池提供电源，电阻、电容和电感构成电路，开关用于控制电路的通断，示波器用于显示电势差的变化，测量电极用于接触被测物体。
三、工作原理1. 调零在测量前，首先需要对新型十一线电位差计进行调零。
调零操作主要是为了消除电路中的零点漂移，保证测量结果的准确性。
具体操作步骤如下：（1）关闭开关，使电路断开。
（2）将测量电极短接在一起，使电位差为零。
（3）调节示波器，使其显示为零。
2. 测量调零完成后，即可进行电势差的测量。
测量操作主要包括以下几个（1）将测量电极分别接触待测物体的两个位置。
（2）打开开关，使电路闭合。
（3）观察示波器上电势差的变化情况。
（4）根据示波器上的显示结果，可以得到被测物体不同位置之间的电势差。
3. 误差消除在实际测量中，可能会存在一些误差，如电路阻抗不匹配、电路漂移等。
为了消除这些误差，可以采取以下措施：（1）使用高精度的电阻、电容和电感，提高测量的精确度。
（2）定期校准新型十一线电位差计，确保其工作状态良好。
（3）在测量过程中，尽量减小外界干扰，如避免电磁场、温度变化等对测量结果的影响。
四、应用领域新型十一线电位差计在科学研究和工程实践中具有广泛的应用。
例如，在生物医学领域，可以利用新型十一线电位差计测量人体各个部位之间的电势差，从而研究生物电信号的产生和传播机制。
在材料科学领域，可以利用新型十一线电位差计测量不同材料之间的电势差，评估材料的导电性能和电化学性能。
此外，新型十一线电位差计还可以应用于地球物理勘探、电化学分析等领域。
新型十一线电位差计是一种用于测量电势差的重要仪器，具有结构简单、测量精度高等优点。
试验十一电位差计
实验十一电位差计一、实验目的1.了解电位差计的工作原理；2.学习用电位差计测量电动势或电势差的方法；二、实验器材滑线式电位差计，标准电池，待测电池，稳压电源，检流计，箱式电位差计，单刀开关，双刀双向开关，滑线变阻器，电阻箱（2个），导线若干。
三、实验原理电位差计是一种测量电动势（或电势差）的精密仪器，它是利用比较测量法中的电势补偿原理设计的。
电位差计与电压表的区别：一是测量准确度高，二是测量时不需要被测电路提供电流，避免了用电压表测量时带来的接入误差。
补偿法测电动势的原理：如图11-1所示的电路，两直流电源的同极性端相连接，为待测电动势，为电动势数值已知且可调的电源。
调节使检流计的指示值为零，回路中无电流流过，表明电路中两电源的电动势大小相等，方向相反。
这种情况我们称电路达到补偿。
此时，。
应用这个关系，待测电动势可由求得。
利用上述补偿原理测量未知电动势和电势差的方法称为电压补偿法。
按此原理构成的仪器称为电位差计。
（一）滑线式电位差计应用滑线式电位差计测电池的电动势，测量电路如图11-2所示，AB是一根1米长的均匀电阻丝，拉紧在木板的米尺上；是电阻箱，用来调节通过电阻线AB的电流；是滑线变阻器，用来保护检流计和标准电池为稳压电源；是待测电池；是标准电池，本实验使用II极饱和酸性镉电池，它的电动势随温度稍有变化，在时为伏，为简便起见，一律取伏进行计算，不必作温度修正；是单刀开关；是双刀双向开关；为滑动接触头，可在电阻线AB上滑动。
电源E、限流电阻R b和电阻R AB串联成一闭合回路，称为辅助回路。
当调节R b使回路中有恒定电流流过电阻R AB时，电阻R AB上就有一定的电压降，改变滑动触头S的位置，就能改变AC间的电势差U AC的大小。
电流不变的情况下，U AC正比于电阻R AC。
测量时把AC两端的电势差U AC 引出与待测电动势进行比较。
由待测电池（或标准电池）、检流计G、保护电阻R h和精密电阻R AC组成的回路称为补偿回路。
电位差计大学物理实验资料PPT课件
接通总电源 检流计调0，量程先置最大档 打开Ｋ１
调节E0，电压为“２.２０”Ｖ
E0有粗调、细调
电源调2.20V， 以满足所设量程
这就是 工作电 路的调 节
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1.0186 LCD标定 0.2 5.093m 将CD置于LCD标定值
“C”接到“5”
刻度盘对准 0.093
E U0 LC D测量
r ( EX E )R E
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思考： 1、什么是补偿原理 ？ 2、为什么要先标定电位差计工作电流I0？ 3、若待测电动势为3V，每米电压降标定应为多少？ 4、测量时要注意什么？
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谢谢您的观看！
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先估算LCD测量 干电池的电动势 ：1.5V
理论上检流计电流为0
若不为0，调刻度盘，使 检流计电流为0，记下读 数
LCD测量 7.512m
E x U0 LCD测量 0.2 7.512m 1.502V
E 第16页/共29页 x
步骤： 接线
开关K1～ K４断开（或“分”），开关K５ 、K６：内接
Ex=U0LCD测量=
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三、测内阻
9、断开K2
选定R 为100欧 将R，与Ex并联
10、开关K2合向Ex，调节LCD测量（调节刻度盘），使检 流计电流为0
同样，先将检流计量程选最大，断开K3 调节时再逐步减小量程，最后合上K3 11、与测Ex类似：调节刻度盘，使检流计电流为0，
记下此时刻度盘的数值: L’CD测量=
Vm=0.2V/m×11m=2.2V
量程：０～2.2（V）
若：每米电压降标定为 0.3 V/m ，最大电压为：
大学物理实验 十一线板式电位差计
xx交通学院物理实验中心
【整理仪器】
拆线，整理整齐放在右手边抽屉里 工作电源关闭 检流计关闭 限流电阻RP归零 把仪器按从大到小的顺序排放在十一线板前面 盖上桌布
15
16
电池一定要正
+
极对正极、负
极对负极。
11
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【实验内容】
2.定标：E固定10V左右，闭合K1, K2倒向ES， 固 定AD点的位置（2.000m——6.0000m），调节 RP （逐渐靠近法调节电阻）， 使IG=0。记录E、 Rp、LAD。 3、测量EX：E、Rp 保持不变，改变AD点到新的位置 （先粗调找范围再细调），使IG=0。记录 LAD 。
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十一线板式电位差计
xx交通学院物理实验中心 xxx
1
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【实验目的】 1.掌握电位差计的补偿原理 2.学会用十一线板式电位差计测量电
池的电动势。
2
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【实验原理】
1．提出问题
高中：用电压表测量电池的电动势Ex，测出的电 压值为
U Ex I r
电路。
问题：怎样才能得到可调电动势的电源E0？---电位差计
4
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【实验原理】
3．电位差计测量电动势
电位差计共有三个回路： 上半部分为工作电流回路 （Ｅ－ RMN－Ｒp－Ｅ）
工作电流回路
5
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【实验原理】
E0的获得
插头A：整米改变
LMN=11m
1m
触头D：毫米改变
这就是电位差计测电动势的工作原理。
9
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大学物理实验电位差计
Rn A
E
K1
C
D
B
Ex
R
K2
G
Es
K3
三、标准电池
标准电池的电动势是温度的函数 Es (t ) Es (20) 39.94 106 (t 20)
0.929 106 (t 20)2 0.009 106 (t 20)3
公式中，Es(20)=1.01866V是20℃时的标准电 动势，t是温度，以℃为单位。
四、确定测量误差
由于检流计灵敏度的限制以及在米尺上测量电 阻丝的长度存在测量误差，因此电动势的测量 结果也存在误差。
确定测量误差的方法：在检流计平衡后，改变 电阻丝的长度，使检流计指针向左偏转一小格，
记录长度 ，再L向 右偏转一小格，记录长度 ，
可L以证明，最大测量误差为
Ex A L L
五、测量电池内阻r
④测量待测电动势。断开K3，K2倒向Ex侧， 调节电阻丝长度（注意不是调节Rn），使检流
计指零，再闭合K3细调，记录电阻丝长度Lx。
2、确定测量误差ΔEx 3、测量内阻r
（并联的电阻箱取R=500Ω）
Rn
E
K1
A
B
L1 L2
G
Ex
R K2
在Ex两端并联一电阻R，断开和接通开关K2时 测量的电阻丝长度分别为L1和L2，则
r
R
L1 L2 L2
六、实验内容及要求
分别取A=0.2000V/m和A=0.3000V/m完 成如下实验内容：
1、测量电池电动势Ex ①准备工作。调节电源电压U=6V，R取 500Ω，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!) ③调节工作电流。记录室温，计算Ls，将电阻 丝的长度准确置于Ls处，闭合K1，K2倒向Es侧 （注意顺序），调节Rn，使检流计指零，再闭 合K3，细调使检流计指零。
FB322十一线电位差计实验讲义(09版)
用新型十一线电位差计测量电动势电位差计是通过与标准电势源（一般为饱和型或不饱和型标准电池）的电压进行比较来测定未知电动势的仪器。
由于电路设计中采用补偿法原理，使被测电路在实际测量时通过的电流为零，从而可以达到非常高的测量准确度。
电位差计被广泛地应用在计量和其它精密测量中。
虽然随着科学技术的进步，高内阻、高灵敏度的仪表的不断出现，在许多测量场合都可以由新型仪表逐步取代电位差计的作用，但电位差计这一典型的物理实验仪器，采用的补偿法原理是一种十分可贵的实验方法和手段。
它不仅在历史上有着十分重要的意义，至今仍然是值得借鉴的好方法。
325FB 新型十一线电位差计是在传统的板式十一线电位差计基础上加以改进的实验仪器，它具有体积小、直观、实验原理清楚、不容易损坏等特点，而322FB 电位差计实验仪是325FB 新型十一线电位差计的配套仪器，它提供有十一线电位差计工作所需的工作电源、标准电动势、检流计及待测电动势（二种），也可以配用于传统的板式十一线电位差计，设计合理、紧凑并使用方便。
【实验目的】1. 学习“补偿法” 在实验中的应用。
2. 掌握电位差计的工作原理及其进行测量的基本方法。
3. 学习对实验电路参数的估算及校准的方法。
【实验仪器】322FB 电位差计实验仪、325FB 型新型十一线电位差计。
【实验原理】1.补偿法原理 ：补偿法是一种准确测量电动势（电压）的有效方法。
如图1所示，设0E 为一连续可调的标准电源电动势（电压），而X E 为待测电动势，调节0E 使检流计G 示零（即回路电流0=I ），则0E E X = 。
上述过程的实质是，不断地用已知标准电动势（电压）与待测的电动势（电压）进行比较，当检流计指示电路中的电流为零时，电路达到平衡补偿状态，此时被测电动势与标准电动势相等，这种方法称为补偿法 。
这和用一把标准的米尺来与被测物体（长度）进行比较，测出其长度的基本思想一样。
但其比较判别的手段有所不同，补偿法用示值为零来判定 。
基于VB的十一线式电位差计仿真实验设计
第28卷第3期 佳木斯大学学报(自然科学版) Vo.l28N o.32010 年05月 Journa l of Jia m usiUn i v ersity(N atural Sc i e nce Ed ition) M ay 2010文章编号:1008-1402(2010)03-0478-04基于VB的十一线式电位差计仿真实验设计丰 远(河海大学文天学院,安徽马鞍山243039)摘 要: 采用V isua l Basic结合Photoshop开发了基于W i n do w s平台下的十一线式电位差计仿真实验课件,该课件具有很高的操作性和真实感,为使用者提供了多种交互方式,便于学生独立进行实验的预习和复习,缩短了实际操作时间,具有较好的教学价值.关键词: 大学物理实验;实验仿真;十一线式电位差计中图分类号: T M547 文献标识码: A大学物理实验是学习和实践物理知识的重要一环.随着计算机技术和现代教育技术的发展,物理实验的教学内容、教学方式有了更加多样化的选择.通过计算机多媒体技术来模拟实验操作并进行实验预习和复习是一种很好的教学辅助手段.因此,本文结合物理实验本身制作了基于VB的十一线式电位差计仿真实验.1 仿真实验分析电位差计是电磁学测量中用来直接精密测量电位差的仪器之一.它的工作原理与电桥测电阻一样,是电势比较法.它不但用来校准精密电表和直流电桥等仪器,在温度、压力、位移和速度等电测法中也占有重要地位[1].因此学会和掌握电位差计的使用具有重要的实际意义.图1 十一线电位差计测量电动势框架在本实验中首先要掌握电位差计的工作原理即补偿法测量电位,其次要知道如何利用标准电池使得电位差计中的工作回路电流I能准确达到某一标定值I0,最后在定标结束后要会精确测量待测电池的电动势.围绕上述目标,本仿真实验设计了七个实验界面(For m1For m7),分别实现原理介绍、检流计调整、电路连接、定标和测量未知电池电动势等功能.为了达到训练目的在课件中将实验步骤分解为:检流计调零、电路连接、定标和测量四个步骤,只有在完成上一个实验步骤之后才能进行下一个项目.同时为了和使用者进行交互,课件中设置了一个信息提示框,在进行相应操作时会有提示.整体框架如图1所示.图2 十一线电位差计测量电动势实验界面2 设计制作过程2.1 实验室场景和检流计调零实验室场景(开始界面)主要使用弹出式菜单来引导使用者完成本仿真实验,包括了解实验目的、实验原理、实验内容与步骤、注意事项、思考题等文本资料并通过点击菜单中的!实验过程∀进入不同的实验操作界面完成整个实验过程.实验室场收稿日期:2010-03-25作者简介:丰远(1983-),男,安徽合肥人,河海大学文天学院教师,硕士,研究方向:计算机辅助教学.第3期丰 远:基于VB的十一线式电位差计仿真实验设计景效果如图2所示.仿真实验中的各个图片是利用Photoshop制作的,通过调用不同的图片和程序来模拟真实实验操作.检流计调零中涉及调零旋钮和锁定装置闭合,因此在仿真实验中就要设计对按钮旋转和指针变化的模拟.图3 检流计的调整(1)检流计指针和调零旋钮变化在检流计调零时,指针和调零旋钮应随着鼠标的单击不断发生变化,指针变化可以通过两种方式实现:第一,使用L i n e控件.将检流计红色指针用L i n e控件代替,在属性窗口把Border Co lors属性设置为红色,线段宽度设为1.在L ine控件中有四个位置坐标X1、X2、Y1、Y2,我们将线段下端的坐标(X2,Y2)固定而只改变上端位置(X1,Y1),鼠标每点击一次上端坐标值发生相应变化导致指针变化.第二,使用多幅图片演示动画效果.以下是实现检流计指针变化的部分程序:P rivate Sub L abe l2C lick()w i ns=w i ns+1Se l ect Case w i nsCase1:I mage1.P i c t ure=L oadP i c t ure(App.P ath+"\dw jtl \tl1.j pg")Case2:I mage1.P i c t ure=L oadP i c t ure(App.P ath+"\dw jtl \tl2.j pg")Case3:I mage1.P i c t ure=L oadP i c t ure(App.P ath+"\dw jtl \tl3.j pg")##在上述程序中检流计的变化是通过调用多幅图片来实现的,但是简单调用图片只能使检流计指针沿顺时针方向或逆时针方向单向变化,这与真实情况不符,为此课件中规定单击鼠标右键使检流计指针换向.在程序中通过设置一个全局变量!w i n s∀来实现,其作用是检测鼠标右键单击事件使控制变量(w ins)由自增函数变为自减函数,从而改变图片调用顺序.注意!w i n s∀需要在模块里声明其为全局变量.2.2 电路连接(1)电路图为了方便使用者参照电路图进行电路连接,课件中设置!打开电路图∀按钮,单击即可使电路图显示在屏幕左上角同时按钮标题变为!关闭电路图∀,再单击一次可以隐藏它.(2)连接线路在做真实实验之前,需要把各种实验仪器连接起来,为了保证电路连接的正确性,通常我们使用回路接线法:先按回路放好仪器,接线时,从电源正端开始,从高电位端到低电位端,按照回路接线.最后将分压电路和仪器置于正确位置.在十一线电位差计测量中我们在实验桌上依次放置稳压电源、检流计、电流表、标准电池、滑动变阻器、单刀开关、双刀开关和十一线式电位差计.各个实验装置接线柱均用红色、蓝色和绿色标明,红色代表正极、蓝色代表负极.当实验者移动鼠标靠近接线柱时会出现手型提示和文字(提示接线柱的正负极)并表明当前可以接线.线路连接是利用VB的L i n e方法实现的:在接线柱位置处覆盖Labe l控件将其外观设为透明即不可见,此时Label标签在坐标系中有一个(X,Y)位置,通过L i n e方法可实现点与点之间的连线.部分程序如下:X1=Label1.Left;Y1=Labe l1.Top;X2= Label5.Left;Y2=Label5.TopL i n e(X1,Y1)-(X2,Y2),vbRed上述程序中:X1、Y1是Label1的坐标,X2、Y2是Label5的坐标.它们分别代表两个接线柱.图4 连接线路图479佳木斯大学学报(自然科学版)2010年当使用者完成电路连接单击!连线结束∀按钮时就可以知道自己连线是否正确,若连线未完成或不正确则在桌面右下方会提示:!连线未完成∀实验者可以选择!重新连线∀此时系统将清除桌面连线.若使用者连线超过三次即单击三次!重新连线∀桌面右下角的!参考连线图∀按钮将被激活(由灰色变为可用)同时文本提示框显示!请您依照参考电路图连线∀,操作者可以对照参考电路图重新连线.当使用者完成线路连接,文本框提示:!你已经连线成功∀桌面出现电路实物接线图,表明线路连接正确可以进行下一步操作.2.3校准电位差计和测量待测电池电动势根据标准电池上温度计的示值,由(1)式决定标准电池的电动势值[2].E st=E t1+[a(t-t1)+b(t-t1)2+c(t-t1)3](1)在本实验中取11m电阻丝上每单位长度的电压降A=0.200V/m,因此,先调节电位计插头和滑动触头,使它们之间电阻丝的长度符合要求:L s= E st/A.例如,若E st=1.0180V,则L s=5.0900m.然后先接通单刀开关K1,将双刀开关K2倒向标准电池E s侧,调节滑动变阻器R n的同时滑动触头D,直到检流计指针不偏转.此时电阻丝上每米的电压降就固定为0.200V.在本实验中已知标准电池的电势差为1.460V,要求电阻丝上每单位长度电压降为0.200V/m.为了完成定标,模拟实验需要实现下列功能仿真:(1)开关和电源控制十一线电位差计实验中要用到单刀开关、双刀开关、电源开关等多个电路控制设备,需要对开关的闭合进行模拟.在仿真实验中事先制作两幅图片分别为开关断开和闭合状态,当鼠标点击时两幅图片依次切换就可以实现上述效果.注意在仿真实验中不仅要实现开关闭合的效果同时还要实现开关对电路的控制,在仿真设计中是通过设置标签变量再结合条件控制语句来达到功能仿真.(2)板式电位差计控制已知标准电池的电势差为1.460V,要求电阻丝上每单位长度电压降为0.200V/m,所以板式电位差计电阻丝长度应为7.300m.在实验中我们使用VScroll控件来实现实验中的插孔选择通过上下三角箭头来选择接线柱插孔位置.程序如下:P rivate Sub V Scro ll1Change()T ex t3.T ex t=VSc ro ll1.V alueL abe l7.C apti on="您选择的是第接线柱插孔"L abe l8.C apti on=T ext3.T extEnd Sub(3)滑动触头控制电位差计中有一个滑动触头,它可以在附有刻度尺的电阻丝上滑动,使得电阻丝的长度能够符合定标要求.其程序如下:P rivate Sub I m age8M ouse M ove(Button A s Integer,ShiftA s Integer,X A s Sing le,Y A s S i ngle) ∃移动滑动触头S tati c n A s IntegerIf O pti on7.V a l ue=T rue A nd I m ag e8.L eft<=7320T hen'设定触头位置不越界n=n+1 '触头往右移动I m age8.L eft=1560+10*nT ex t1.L eft=1560+10*nE lseIf O pti on8.V a l ue=T rue A nd I mage8.L e ft>=1560 Thenn=n–1 '触头往左移动I m age8.L eft=1560+10*nT ex t1.L eft=1560+10*nEnd If图5 校准电位差计实验过程(4)滑动变阻器控制和检流计控制在固定好电位差计的位置后,要将保护电阻的阻值调至最大,接着调整滑动变阻器使检流计大致无偏转.滑动变阻器滑片移动和阻值改变的部分程序如下[3]:P rivate Sub P icture1C lick() ∃单击滑动变阻器滑片S tati c n A s IntegerIf O pti on6.V a l ue=T rue A nd P i cture1.L eft<=11160T hen ∃设定滑片滑动范围n=n+1 ∃滑片向左滑动P i cture1.Le ft=8520+50*nE lseIf O pti on5.V a l ue=T rue A nd P i cture1.Le ft>=8520 Then∃设定滑片滑动范围n=n–1 ∃滑片向右滑动P i cture1.Le ft=8520+50*n480第3期丰 远:基于VB的十一线式电位差计仿真实验设计在滑动变阻器调节以后,要单击!电计∀按钮以验证定标是否成功,在程序中我们使用分支语句来进行判断.部分程序如下:P rivate Sub L abe l3C lick()∃单击!电计∀按钮R1=T ex t5.T ex t ∃滑动变阻器阻值k=0.200 ∃电阻丝上每单位长度电压降为0.200V/ mL1=126/kX=T ex t4.T ex t ∃电位差计插头位置m=T ex t3.T ex t ∃电位差计滑动触头位置L=100*m+X ∃计算电阻丝长度(厘米)If I m age1.V isi b l e=T rue A nd Shape1.V isi b l e=T rue A nd T ex t2.T ex t=1T hen∃判断开关、电源状态If L>L1-1And L<L1+1Then∃判断电位差计工作回路中电阻丝长度If R1>=0A nd R1<=5T hen∃判断滑动变阻器状态(阻值)L i ne12.X1=9400 ∃设定检流计指针位置L i ne12.Y1=3360L i ne12.X2=9720L i ne12.Y2=4080##(5)测量待测电池电动势在校准电位差计的基础上将滑动变阻器固定,即保持工作电流不变,将双刀开关合向待测电池,滑动触头移至米尺最左边,同时改变板式电位差计接头,找出使检流计指针偏转方向改变的两相邻接线柱,将插头插入数字较小的接线柱上.然后向右移动黑色触头,直到检流计的指针不再偏转.此时记下电阻丝的长度,根据公式可求得待测电动势值.3 结 论十一线式电位差计仿真实验将实验操作与原理讲解融于一体,让使用者通过模拟操作对实验建立起直观感性的了解,加深了对仪器功能、使用方法的认识,是实验教学的有益补充形式.参考文献:[1] 肖苏,任红.大学物理实验[M].中国科学技术大学出版社.2004:88-90.[2] 杨述武.普通物理实验(一、力学及热学部分)[M].北京:高等教育出版社,2000:87.[3] 林永,张乐强.V is ua l Bas ic6.0用户编程手册[M].北京:人民邮电出版社,2002.Experi m ental D esi gn Si m ulation of E leven-w ireType Potenti o m eter B ased on VBFENG Yuan(W entian Schoo,l H oha iUn i versity,M aans han243039,Chi na)Abst ract: The experi m enta l si m u lation of eleven-w ire type po tentio m eter w as deve l o ped based on the i n tegrati o n of Photoshop w it h V isua lBasic.It proved t h at the course w are could prov ide the users mu lti-w ay of i n teracti v e and has high ly rea lity and operationa.l W ith course w are,students can previe w and rev ie w physica l ex peri m ents independently at any m o m en,t so t h at the actual operation ti m e can be sho rten and therefore it is of great va l u e for teaching and learn i n g.K ey w ords: physical experi m ent in co llege;experi m ental si m u lation;eleven-w ire type po tentio m eter481。
基于VB的十一线式电位差计仿真实验设计
在本实验 中首先要掌握 电位差计的工作原理
即补偿法测量电位 ， 其次要知道如何利用标准电池 使得电位差计中的工作 回路 电流 Ｉ 能准确达到某
一
实验室场景 （ 开始界面） 主要使用弹出式菜单 来引导使用者完成本仿真 实验， 包括 了解实验 目 的、 实验 原 理 、 实验 内容 与步 骤 、 意事 项 、 注 思考题 等文本资料并通过点击菜单 中的“ 实验过程” 进入 不同的实验操作界 面完成整个实验过程． 实验室场
大学 物理实 验是 学 习和 实践 物 理 知识 的重 要
绍、 检流计调整、 电路连接、 定标和测量未知电池电
动势 等功 能． 了达到 训练 目的在课 件 中将实验步 为 骤分解 为 ： 流计 调零 、 检 电路 连接 、 标 和测量 四个 定
环． 随着计算机技术和现代教育技术 的发展， 物 理 实验 的教学 内容 、 教学 方式 有 了更 加 多样化 的选
第２ ８卷 第 ３期
２１ 年 Ｏ 月 ００ ５
佳 木 斯 大 学 学 报 （自 然 科 学 版 ） Ｊｕ ａ ｏ Ｊ ｍ ｓ Ｕ ｉｅ ｉ Ｎ ｔ ａ ＳｉｎｅＥ ｉｏ ） ｏ ｒ ｌ ｆ ｉ ｕｉ ｎｖｒ ｔ ａ ｒｌ ｃ ｃ ｄｔ ｎ ｎ ａ ｓ ｙ（ ｕ ｅ ｉ
Ｖｏ ＿ ８ Ｎｏ ３ ｌ２ ． Ｍａ ｙ ２ ０ ０１
件 中设 置 “ 开 电 路 图 ” 钮 ， 击 即 可使 电路 图 打 按 单
显示 在屏 幕 左 上 角 同 时 按 钮 标 题 变 为 “ 闭 电路 关 图 ”再 单 击一 次可 以隐 藏它 ． ，
（ ）连接 线路 ２
在 做 真实 实验 之前 ， 要 把各 种实 验仪器 连接 需 起 来 ， 了保证 电路 连 接 的正 确 性 ， 常 我们 使 用 为 通 回路接 线法 ： 按 回路 放好 仪 器 ， 线 时 ， 电源正 先 接 从 端开 始 ， 从高 电位 端 到低 电位端 ， 照 回路 接线 ． 按 最 后将 分压 电路 和 仪器 置 于正 确位 置 ． 十一 线 电位 在
一种新型十一线电位差计的特点研究
表２ 和表 ４ 数据显示 ， 老式仪 器测 量段 阻值 ３
次重 复测 量 中 ， 相 差最 大 的为 ７ ３ ×１ ０ Ｑ， 新 式 仪器 滑盘 变 阻器分 段测 量 的 阻值 ３次 重 复测 量 中 ， 相 差 最大 的 为 ２ ×１ ０ Ｑ； 老 式 仪器 的测 量段 阻值 ， 单 次 测量 的最 大误 差 值 为 ７ ２ ×１ ０ Ｑ， 最 大 相对 误 差 为
１ ６ ９ ／ ６ ； 新式仪器的滑盘变阻器阻值 ， 单次测量的最大
误差 值为 １ １ ×１ Ｏ Ｑ， 最 大相 对误 差为 ２ ． ６ ７ 。 以上 的数 据分 析 表 明新 式 十一线 电位 差计 电阻
丝阻值的稳定性和相符度明显优于老式仪器。
４ 结束 语
Ｄ Ｂ
图 ２ 新 式 十 一 线 电 位 差 计 结 构 示 意 图
新式十一线 电位差计在测量精度 、 使用方便性 和使用寿命等方面明显优于老式仪器 ， 因此完全可 以替代老式仪器 。
［ 参
ｌ ８ Ｏ — ｌ ８ ４ ．
表 ３ 新式十一线电位差计单段电阻丝阻值状况
考
文
献］
［ １ ］ 赵青 生． 大学 物 理 实验 ［ Ｍ］ ． 合肥 ： 安 徽 大学 出版 社 ， ２ ０ ０ ４ ： ［ ２ ］ 于文华， 陈艳伟 ， 王秀敏， 等． 用 自组 电位 差计测 干电池电势 和 内阻［ Ｊ ］ ． 大学物理 ， ２ ０ ０ ２ ， ２ １ （ １ １ ） ： ２ ５ ， ３ ５ — ３ ６ ． ［ ３ ］ 文景 ， 杨 少波 ， 严钦 云等． 十一线直流 电位差计的研制［ Ｊ ］ ． 株洲
考
文
献］
究（ 初 中版） ， ２ ０ １ １ （ Ｏ ６ ） ．
十一线电位差计
十一线电位差计）实验中有电源回路；测量前是通过调节使电阻丝的电压降为k伏。
答案1：2；电阻箱答案2：3；滑线变阻器答案3：2；滑线变阻器答案4：3；电阻箱正确答案为你做的答案为：1答案1：2.3400；0.93600答案2：2.8400；1.1360答案3：3.3400；1.3360答案4：3.8400；1.5360正确答案为你做的答案为：1 （十一线电位差计）标准电池能否作为供电电池用？通过标准电池的电流答案1：能，可大于20μA答案2：不能，不能大于20μA答案3：能，可大于20mA答案4：不能，不能大于20mA正确答案为你做的答案为：2（十一电位差计）用电位差计测电动势比电压表精确。
主要原因：_________答案1：清除了内阻影响答案2：增加了测量步骤答案3：使用了灵敏检流计答案4：使用了标准电池正确答案为你做的答案为：1答案1：11.0；能；0.5答案2：5.5；能；0.5答案3：11.0；不能；1.0答案4：5.5；不能；1.0正确答案为你做的答案为：2参考答案（十一线电位差计）标准电池能否作为供电电池用？通过标准电池的电流答案1：能，可大于20μA答案2：不能，不能大于20μA答案3：能，可大于20mA答案4：不能，不能大于20mA正确答案为你做的答案为：4答案1：工作；标准；待测答案2：标准；工作；待测答案3：工作；待测；标准答案4：待测；标准；工作正确答案为你做的答案为：1答案1：右；电池内阻上的答案2：左；电池内阻上的答案3：右，精密电阻上的答案4：左；精密电阻上的正确答案为你做的答案为：4 （十一电位差计）伏特表测电池的电动势时，电池内阻r越_____，伏特表内阻越_____，测电池的电动势越准；十一线直流电位差计测电动势时，与电池内阻r的大小_____关？答案2：小，小；无答案3：小，大；有答案4：小，大；无正确答案为你做的答案为：4（十一线电位差计）本实验中，电源的接法为_______；校准或测量时有_______个电源接通。
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预习要求
仔细看书，上课回答下列问题： 1.补偿法的原理 2.可调电度 4.简述实验步骤，不许照着书念
上图说明：
上图中左边的装置是将稳压电源，标准电池，制流电阻， 检流计，待测电动势和双刀双掷开关集成到一起的装置； 上图中右边的是一根十一米长的均匀电阻丝装在里面， 其中十米长的是可以整米选择长度，一米是长度可以连续 调的
图中的连线方法是调节稳压电源输出电压来定标的方法， 而我们的大多数非通达学院同学的教科书上都是固定电源 电压，调节制流电阻来定标的二者连线方法稍有不同