电位差计大学物理实验
大学物理电位差计实验报告
大学物理电位差计实验报告大学物理电位差计实验报告引言：电位差计是一种常用的物理实验仪器，用于测量电场中两点之间的电位差。
本实验旨在通过使用电位差计，探究电势差的概念和测量方法，并通过实验数据的分析和处理，验证电位差的计算公式。
实验原理：电位差是指电场中两点之间的电势差。
在均匀电场中，电位差与两点之间的距离成正比，与电场强度成正比。
电位差可以通过电势差计测量，电势差计的工作原理是基于电势差与电流的关系。
实验步骤：1. 将电势差计连接到电源和待测电场中的两点之间。
2. 调节电势差计的灵敏度，使其能够测量待测电场中的电位差。
3. 记录电势差计的示数，并测量两点之间的距离。
4. 重复上述步骤，测量不同距离下的电位差。
实验数据分析：通过实验测得的数据，我们可以计算出电位差与距离之间的关系。
根据电势差与距离成正比的原理，我们可以得到以下公式：V = k * d其中，V为电位差，k为比例常数，d为距离。
通过对实验数据进行线性拟合，我们可以求出比例常数k的值。
实验结果：通过对实验数据进行处理，我们得到了电位差与距离之间的关系。
根据线性拟合的结果，我们可以得到比例常数k的值为X。
这意味着在该电场中，每增加一单位的距离，电位差增加X单位。
讨论与结论：本实验通过电位差计测量了电场中的电位差，并验证了电位差与距离成正比的关系。
实验结果表明，在均匀电场中，电位差与距离之间存在线性关系。
这一结果与理论预期相符。
然而，需要注意的是，实验中的电场并非绝对均匀，存在一定的误差。
这可能是由于电势差计的灵敏度不够高，以及电场中存在的其他影响因素所致。
为了提高实验的精确度，可以采取一些措施，如增加测量次数、提高电势差计的精度等。
总结：通过本次实验，我们深入了解了电位差计的原理和使用方法，并通过实验数据的处理，验证了电位差与距离成正比的关系。
这一实验不仅加深了我们对电势差的理解，还培养了我们的实验操作和数据处理能力。
在今后的学习和研究中，我们将继续探索电势差的应用和相关领域的研究。
大物实验之电位差计实验
黄建敏老师
hjm138@
一、基本原理
电位差计是用比较法测量电位差的仪器。 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 E x 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。
＋
＋ ＋ ＋
＋
工作电源E
a
d
b
标准电池E 0
G
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段的电位即为E0。 该过程称为“校准”。
设ad段电阻为r1，则有：
E0 I r1
将标准电池换为待测电池Ex，保持电流I不变， 重新移动d点到d’，使G仍为零，设此时ad’段的电 阻为r2，则有： Ex I r2
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。
思考： 1、如何用电位差计测量某给定电路两端的电位 差？ 2、如何用电位差计测出电池内阻？ 3、标准电池能否作为一般电源用于电路中？ 为什么？
结束
1、 先 接工作回路；
电位差实验报告
电位差实验报告篇一：大学物理实验报告----电位差计的使用大学物理实验报告——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。
大学物理实验-电位差计测电阻率
大学物理实验报告专业班级：姓名:学号：成绩：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0E 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。
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。
《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】一、实验原理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EN，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某后，开始的时候因为EN不等于E某，电路中有净的电动势，从而有电流I。
调节EN的值，当检流计指0的时候，电路中没有电流，此时EN=E某，就知道了未知电动势的值。
width=\图1补偿法原理图2、电位差计的工作原理cla=\电位差计工作原理示意图\rc=\width=\图2电位差计工作原理示意图图2中，RN为标准电池EN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RN的值；RP为电位差计工作电源E的分压电阻。
通过调节旋钮开关K2可以分别将”标准回路”和”待测回路”与电位差计工作电源E相连，形成2个补偿电路。
K2连接1（即电位差计上的”标准”档）时，接入标准回路，调节RP使检流计G指0，可以对工作电流进行标准化。
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。
电位差计实验报告
课程名称：大学物理实验（一）实验名称：电位差计二、实验原理1.平衡补偿原理：图1 平衡补偿示意图如上图所示，设E x是待测电动势或未知电压，E s是电压可调的电源，电表G是高灵敏度的检流计，E x和E s通过检流计并联在一起。
接通电路后调节E s的大小，当E x=E s时，检流计将不偏转，即电路中没有电流，两个电源的电动势大小相等，称为“补偿”，若已知补偿状态下E s的大小，就可以确定E x。
2.电位差计原理图2 电位差计工作原理图图3 电位差计1)机械调零。
2)校准工作电流10mA。
K2接到“标准”，调节工作电流，使检流计无电流通过。
此时：U AB=E N，I F=E N / R N=10.0000mA。
3)测量标准电阻上面的电压。
K2接到“未知”，调节“补偿电压调节”，使检流计无电流通过，E X = U BC = IF R BC 。
4)算标准电阻上电流，用来测试电流表的精度。
3.电位差计接线图：图4 实验接线图4.测试电流表的精度：电位差计校准后相当于伏特表，测量出标准电阻的电压后，配合标准电阻的电阻值测出电流，与电流表示数比较，从而测试电流表的精度。
三、实验仪器1.一个UJ33a型电位差计图1 UJ33a型电位差计使用方法：a)接线：先确认电位差计的“K2”处于断开状态（垂直向上），然后将待测电压或电动势高的高电位接到电位差计“未知”端的“+”接线柱，低电位接到“-”接线柱。
b)开机：将“K3”选择到“输出”端，然后开启电位差计电源，电源开启后再将“K3”选择到“测量”端。
c)选择倍率：将“K1”从断的位置旋到所需的倍率（不同的倍率对应不同的量程）。
d)调零：用“调零”旋钮，令检流计回零。
e)校准工作电流：将“K2”扳到“标准”端，调节“工作电流调节”旋钮，令检流计回零，校准工作电流的步骤就完成了。
f)测量：电位差计的灵敏度很高，为了保护检流计，必须估算或用万用表粗测未知电动势或电压的大小，然后调节测量读数盘（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）到相应位置，确认输出和接入的电压相差不大，然后将“K2”扳到“未知”端，调节测量读数盘Ⅲ，令检流计回零，读出测量值（如果需要调节读数盘Ⅲ、Ⅲ，必须将“K2”断开防止损坏电位差计）。
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若：每米电压降标定为
Vm=0.3 V/m×11m=3.3V
0.3 V/m ，最大电压为：
量程：０～ 3.3（V）
如何选量程？
量程要适中 例：1.5V的干电池
V 1.5 0.14V/m U0 11 11
U0=0.2V/m，量程：０～2.2（V）
若U0=0.1V/m，量程：０～1.1（V）过小，测不出
LCD 测量
1.5 7.5m 0.2
“C”连接到 “7 ”
记下测量值
连接待测 电动势Ex 开关K2 合向Ex
LCD测量= Ex=U0LCD测量=
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
2.18
调节LCD测量，使 检流计电流为0
调节C点和刻度盘
4、测量干电池的内阻
右图的读数： 0.630m
LCD 5.093m
将刻度盘 置0.093m
因 EN= RNI0 = U0LCD=0.2LCD
LCD标定
E N 1.0186 5.093m 0.2 U0
理论上检流计电流为0 若不为0，调E0，使检流 计电流为0
EN
3、测量
I0Rx=Ex = U0LCD测量=0.2LCD测量
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？
1、电位差计工作电流I0的标定
电阻丝总长度为11米
E0 U0 11
U0 ：每米的电压 根据需要，标定每米的电压为：U0V/m
十一线AB上的最大电压降为： Vm=U0V/m×11m=11U0（V） 即：量程为 ０～11U0（V） 例：每米电压降标定为 Vm=0.2V/m×11m=2.2V 0.2V/m ，最大电压为： 量程：０～2.2（V）
2、计算标准电动势对应的电阻丝长度 （标准电动势：EN=1.0186 V ）
V 1.5 0.14V/m U0 11 11
U0=0.2V/m
LCD标定
EN =5.093m U0
1 ４
3、将CD置于LCD标定值：“C”接到“5”，刻度盘置 0.093 按P26图6接线：开关K ～ K 断开（或“分”），开关
面板画虚线处表 示已经连好的
校准电路 的调节
注意：开始，检流计量程选最 大，逐步减小。最后合上K3
开关K2 合向EN 理论上， 此时检流 计电流应 为0
2.ห้องสมุดไป่ตู้8
实际上，检流计 电流一般不为0 调E，使检流 计电流为0
之后，E不能再变！
测量
断开K2 刻度盘置： 0.5
先估算LCD测量 干电池的电动势 ：1.5V
EN
（2）将CD置于LCD标定值
LCD标定
E N 1.0186 5.093m 0.2 U0
注意：不要误 作0.93，否则 将难以平衡
3、测量干电池的电动势
刻度盘对准 0.093
“C”接到“5”
刻度盘：等效1m 长电阻丝，分成 100 格 每格： 0.01m
刻度盘的读数 类似游标卡尺读数
K５ 、K６：内接 4、接通总电源， 检流计调0，量程置最大档 调节E0，电压为“２.２０”Ｖ 5、开关K2合向EN， 调E，使检流计电流为0
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
打开Ｋ１
二、测电动势 6、断开K2 估计LCD测量
LCD 测量
1.5 7.5m 0.2
I0由3个电阻 值和E0决定
电路达到平衡补偿状态
RN E N Rx Ex
Rx Ex EN RN
开关合向 EN x
注意：测量时，Rp不能变！——工作回路的I0不变！
实际电路原理图
每条电阻长1米， 10Ω。（新式的电位 差计：等效长1米）
由11条电阻丝代替Rp 、Rx 和RN，且共用
工作回路①
断开开关K2
选定R，如 100欧 将R，与Ex 并联 E r Ex
（与测Ex类似：调节刻度盘， 使检流计电流为0），测出E’
Ex Ir IR E
通过R的电流
( E X E ) E X E r ( )R I E
的端电压
E’是Ex
步骤 一、调工作电路 1、确定量程： ０～11U0（V）
和分压电阻Rv组成
U
实际测的是通过表头的电流，
转换成电压值标出 因电动势有内阻 电压表测电动势——实际测的是端电压 + V I
r E
测的不是电动势！
补偿原理 加一电源（工作电源） 注意两者的方向
提供一反向 电流
I I
Ig=0 调节E0，使电 路总电流为0
因测量时，待测电 动势有电流输出
等效Ex无输出
置LCD测量值(C接“7”，刻度盘：0.5 ） 连接待测电动势Ex 7、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 8、记下此时刻度盘的数值LCD测量。
结果：
LCD测量= Ex=U0LCD测量=
三、测内阻 9、断开K2 选定R 为100欧 将R，与Ex并联
校准回 路② RCD→→RN 测量回 路③
RCD→→Rx
实验内容与步骤
才有
测量干电池的电动势
因测量时，工作回路的I0是一定值
I0RN=EN
I0Rx=Ex
Rx Ex EN RN
对工作回路，总电阻 是定值——11线
E0确定——I0确定
标定电位差计工作电 流I0 →标定E0 →选定E0值 例：E0=2.2V
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=
测量 E U0 LCD
EX E r ( )R E
若U0 =0.3V/m，量程：０～3.3（V）过大，误差大
2、校准
对于校准回路，I0=0时 标准电动势： EN=1.0186 V
EN LCD标定 U0
EN=RNI0 =U0LCD=0.2LCD
标准电池是一种化 学电池，由于其电 动势比较稳定.
（1）计算EN对应的电阻丝长度 例：0.2 V/m
E N 1.0186 LCD标定 5.093m U0 0.2 即LCD=5.093m U例： 0=0.2V/m 0.3 V/m 1.0186 LCD标定 3.395m 0.3
接通总电源
检流计调0，量程先置最大 打开Ｋ１ 档 .２０”Ｖ 调节E0，电压为“２ 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
LCD标定
1.0186 5.093m 0.2
刻度盘对准 0.093
将CD置于LCD标定值
“C”接到“5”
连接 校准 回路
虚线部分 已接好
补偿法原理图 工作电流
RX 标准电阻 R N 、
①工作回路 工作电源
③测量回路 ②校准回路 标准电池 E N 检流计 待测电动势
补偿原理
I0RN=EN
2、测量
1、调工作回 路 （EN像似未接）
I0由3个电阻 值和E0决定
选定RN，调Rp使检 流计电流为0
调Rx使检流计电流为0
（Ex像似未接）
I0Rx=Ex
用十一线电位差计测量电动势
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
FB322型电位差计实验 仪和FB325型新型十一 线电位差计
实验原理
补偿法原理 电压表的测量原理： G
Rg
I
Rv
电压表是由表头G（微安表）
先估算LCD测量
干电池的电动势 ：1.5V
类似LCD标定 1.5 LCD 测量 7.5m 0.2 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
Ex
步骤： 接线
开关K1～ K４断开（或“分”），开关K５ 、K６：内接