電位差計的原理及使用預習、原始數(shù)據(jù)、試驗報告

1、實驗預習報告院（系）名稱專業(yè)名稱實驗課程名稱實驗項目名稱普通物理實驗（2）電位差計的原理及使用姓名學號內容包含：實驗目的、實驗原理簡述、實驗中注意事項、實驗預習中的問題探討【實驗目的】.了解電位差計的結構，正確使用電位差計；.理解電位差計的工作原理一一補償原理；.掌握線式電位差計測量電池電動勢的方法；.熟悉指針式檢流計的使用方法。【實驗原理】表測I電源的電動勢在數(shù)值上等于電源內部沒有凈電流通過時兩極件的電壓。如果直接用電壓 量電源電動勢，其實測量結果是端電壓不是電動勢。因為將電壓表并聯(lián)到電源兩端，就有電流通過電源的內部。由于電源有內阻 示值只是電源的端電壓（U=E-Ir0 電動勢，必須使通過電

2、源的電流 I 1.補償原理r0 ,在電源內部不可避免地存在電位降Ir0 ,因而電壓表的指）的大小，它小于電動勢。顯然，為了能夠準確的測量電源的 為零。此時，電源的端電壓U才等于其電動勢 E。如圖1所示，把電動勢分別為 ES、EX和檢流計G聯(lián)成閉合回路。當 ES EX時，檢流計指針偏向另一邊。只有當 ES = EX時，回路中才沒有電流，此 時I = 0 ,檢流計指針不偏轉， 我們稱這兩個電動勢處于補償狀態(tài)。反過來說，若I = 0 ,則ES =EX 。圖,電動勢比較電踣電流計的保護：圖1電路中，當兩比較電動勢電壓稍有變化，電流計將產(chǎn)生極大偏轉，這將直接損壞電表。為保護小量程電表，通常給電流表串聯(lián)一

3、大電阻R （圖2）,以減小流經(jīng)電表的電流，調節(jié)比較電動勢，使電流計示值為零，再減小串聯(lián)電阻阻值，調節(jié)比較電動勢，使電流計示值為零，反復進行，直至串聯(lián)電阻為零時，電流表示值也為零。.十一線電位差計的工作原理如圖3所示，AB為一根粗細均勻的電阻絲共長11米，它與直流電源組成的回路稱作工作回路,由它提供穩(wěn)定的工作電流 Io ;由待測電源 Ex、檢流計 G電阻絲MN構成的回路稱為測量回路 由標準電源Es、檢流計 G電阻絲MN勾成的回路稱為定標（或校準）回路。調節(jié)總電流I0的變化可以改變電阻絲 AB單位長度上電位差 Uo的大小。M N為AB上的兩個活動接觸 點，可以在電阻絲上移動，以便從 AB上取適當?shù)?/p>

4、電位差來與測量支路上的電位差（或電動勢補 償）?！咀⒁馐马棥?、接線路時正確連接線線路，注意正負極；在修改電路時，要切斷電源。2、標準電池切忌短路或傾斜。3、測量時間間隔應盡可能短暫，而且每次補償調零動作要快，指針指零后，應立即打開測量 開關?！绢A習中的問題探究】1、電位差計測量電動勢應用什么原理？2、為什么用電位差計測量電動勢比電壓表精確？3、電位差計測量電動勢有哪兩個主要步驟？4、接線時如果電壓極性接錯，檢流計能否平衡？院（系）名稱班 別姓名專業(yè)名稱學號實驗課程名稱普通!物理實驗1實驗項目名稱電位差計的原理及使用實驗時間1實驗地點1實驗成績指導老師簽名內容包含：實驗目的、實驗使用儀器與材料

5、、實驗步驟、實驗數(shù)據(jù)整理與歸納（數(shù)據(jù)、圖表、計算等）、實驗結果與分析、實驗心得一、【實驗目的】.了解電位差計的結構，正確使用電位差計；.理解電位差計的工作原理一一補償原理；.掌握線式電位差計測量電池電動勢的方法；.熟悉指針式檢流計的使用方法。二、【實驗使用儀器與材料】板式電勢差計，靈敏電流計，標準電池，直流穩(wěn)壓電源，電阻箱，滑線變阻器和待測電池等 三、實驗內容與步驟按圖3.2.7-3連接電路。檢查電源 Ep,標準電池E、待測電動勢 Ex的電池的極性是否接對。（1）用電壓表粗測待測電動勢的電池端電壓，合上 Kp,調節(jié)Ep或Rp,使得電阻絲AB之間的電壓略大于E,和Ex.開關K投向“ 1”，保護電

6、阻R先調到最大，然后，一方面逐漸減少保護電阻（直至減到零），另一方面適當?shù)胤磸驼{節(jié) M N的位置，使電流計指針指零，并記下MNi的長度。應該注意：第一，凡是調節(jié)平衡的過程均需按此手續(xù)做，下面不再重復指出；第二，在實驗步驟（4）-（6）中，工作回路的電流要保持不變。（2） Kx斷開，K投向2,調節(jié)M N的位置使得靈敏電流計 G指零，并記下 MN的長度Lx。Ro取一定值（最好選Ro接近Ex的內阻的r值，可先粗側一次r值后再選定Ro值），合上Kx, 再調節(jié)M N的位置使得 G指零，記下 MN勺長度L（4）記錄室溫，對標準電池電動勢進行修正，由（75）、（7-10）式分別求出待測電池的電動勢Ex及其內

7、阻r.（5）稍改變Rp阻值，重復測量 Ex和r,共測5次，求出平均值及誤差。A曰I圖3.中位差計測電動勢四、實驗數(shù)據(jù)整理與歸納Es=1.0186V 溫度：室溫 Ex 標=0.6VEx (測)=(Lx/Ls)XEs12345Ls(cm)564.5618.8637720.3875.1Lx (cm)334336.0376.8425.6515.7Ex (V)0.6030.6020.6030.6010.600Ex 平均=(0.603+0.602+0.603+0.601+0.600 ) /5=0.6018(V) Ex=Ex 平均-Ex 標=0.6018-0.6=0.0018 (V)實驗結果分析1、實驗數(shù)據(jù)

8、誤差不大。誤差主要來源應該是Ls和Lx的長度測量誤差。2、誤差還可能是由于電阻絲的不均勻或溫度的改變。實驗心得1、要正確連接電路，對于電路，要加適當?shù)谋Ｗo，以免燒壞電表。2、要選擇適當?shù)幕冸娮杵骱挽`敏電流計G,這樣才能的得到多組數(shù)據(jù)。3、實驗結果誤差較大時，這是應當檢查電流計是否達到穩(wěn)定4、在修改電路時，要切斷電源5、測量時間間隔應盡可能短暫，而且每次補償調零動作要快，指針指零后，應立即打開測量開 關。6、可以先用公式大致估計測量值的大小，這樣能更快地找到對應的數(shù)值點。實驗原始數(shù)據(jù)記錄表院（系）名稱班 別姓名專業(yè)名稱學號實驗課程名稱普通物理實驗實驗項目名稱用電勢差測量電阻實驗時間實驗地點實驗指導老師簽名原始記錄(數(shù)據(jù)、圖表、文字描述等)實驗數(shù)據(jù)整理與歸納Es=1.0186V 溫度：室溫 Ex 標=0.6VEx (測)=(Lx/Ls)XEs12345Ls(cm)564.5618.8637720.3875.1Lx (cm)334336.0376.8425.6515.7Ex (V)0.6030.6020.6030.6010.600Ex 平均=(0.603+0