电位差计的原理及使用预习原始数据实验报告精编

电位差计的原理及使用预习原始数据实验报告

精编

Document number：WTT-LKK-GBB-08921-EIGG-22986

院（系）名称班

别姓

专业名称学

实验课程名称普通物理实验（2）

实验项目名称电位差计的原理及使用

内容包含：实验目的、实验原理简述、实验中注意事项、实验预习中的问题探讨

【实验目的】

1.了解电位差计的结构，正确使用电位差计；

2.理解电位差计的工作原理——补偿原理；

3.掌握线式电位差计测量电池电动势的方法；

4.熟悉指针式检流计的使用方法。

【实验原理】

电源的电动势在数值上等于电源内部没有净电流通过时两极件的电压。如果直接用电压表测量电源电动势，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r0，在电源内部不可避免地存在电位降Ir0，因而电压表的指示值只是电源的端电压（U=E-Ir0 ）的大小，它小于电动势。显然，为了能够准确的测量电源的电动势，必须使通过电源的电流I为零。此时，电源的端电压U才等于其电动势E。

1.补偿原理

如图1所示，把电动势分别为ES 、EX和检流计G联成闭合回路。当ES < EX时，检流计指针偏向一边。当ES > EX时，检流计指针偏向另一边。只有当ES = EX时，回路中才没有电流，此时I＝0 ，检流计指针不偏转，我们称这两个电动势处于补偿状态。反过来说，若I＝0 ，则ES = EX 。

图1

电流计的保护：

图1电路中，当两比较电动势电压稍有变化，电流计将产生极大偏转，这将直接损坏电表。

为保护小量程电表，通常给电流表串联一大电阻R（图2），以减小流经电表的电流，调节比较电动势，使电流计示值为零，再减小串联电阻阻值，调节比较电动势，使电流计示值为零….如此反复进行，直至串联电阻为零时，电流表示值也为零。

2. 十一线电位差计的工作原理

如图3所示，AB为一根粗细均匀的电阻丝共长11米，它与直流电源组成的回路称作工作回路，由它提供稳定的工作电流Io；由待测电源Ex、检流计G、电阻丝MN构成的回路称为测量回路;由标准电源Es、检流计G、电阻丝MN构成的回路称为定标（或校准）回路。调节总

电流I0的变化可以改变电阻丝AB单位长度上电位差Uo的大小。M、N 为AB上的两个活动接触点，可以在电阻丝上移动，以便从AB上取适当的电位差来与测量支路上的电位差（或电动势补偿）。

实验预习报告

【注意事项】

1、接线路时正确连接线线路，注意正负极；在修改电路时，要切断电源。

2、标准电池切忌短路或倾斜。

3、测量时间间隔应尽可能短暂，而且每次补偿调零动作要快，指针指零后，应立即打开测量开关。

【预习中的问题探究】

1、电位差计测量电动势应用什么原理

2、为什么用电位差计测量电动势比电压表精确

3、电位差计测量电动势有哪两个主要步骤

4、接线时如果电压极性接错，检流计能否平衡

院（系）班姓名

(5)稍改变Rp阻值，重复测量Ex和r,共测5次，求出平均值及

误差。

四、实验数据整理与归纳

Es= 温度：室温 Ex标=

Ex（测）=(Lx／Ls)×Es

Ex平均=（++++）/5=(V)

△Ex=Ex平均-Ex标=（V）

实验结果分析

1、实验数据误差不大。误差主要来源应该是Ls和Lx的长度测量误差。

2、误差还可能是由于电阻丝的不均匀或温度的改变。

实验心得

1、要正确连接电路，对于电路，要加适当的保护，以免烧坏电表。

2、要选择适当的滑变电阻器和灵敏电流计G，这样才能的得到多组数据。

3、实验结果误差较大时，这是应当检查电流计是否达到稳定

4、在修改电路时，要切断电源

5、测量时间间隔应尽可能短暂，而且每次补偿调零动作要快，指针指零后，应立即打开测量开关。

12345 Ls(cm)637

Lx（cm）334

Ex（V）

实验原始数据记录表