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.
十一线电位差计实验预习课件
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。
十一线电位差计实验预习课件
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 。
xx交通学院物理实验中心
十一线板式电位差计
xx交通学院物理实验中心 xxx
1
xx交通学院物理实验中心
【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
xx交通学院物理实验中心
【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 。
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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