大学物理实验 十一线板式电位差计

[精品]十一线电位差计测电动势(实验报告)实验目的：使用十一线电位差计测量电动势并掌握其原理和方法。

实验仪器：十一线电位差计、标准电池、开关、导线等。

实验原理：电动势是电源产生的电流推动电荷从负极移动到正极时所做的功。

使用十一线电位差计可以测量一段电路中的电动势。

将电路连接如下图所示：其中E为一个标准电池，R为一个高阻值电阻，RS为待测电源的内阻。

通过十一线电位差计测量二个点之间的电势差V，并计算电动势值E'。

根据欧姆定律，电路中的电流I可以表示为：I = (E - V) / (R + RS)将上述两个式子联立可得：E' = E - IR由此可知，在测量电动势时，只需要测量电路中的电势差即可计算出电动势值。

实验步骤：1.先将电位差计的指针调零，然后将开关拨至“关”位置。

2.连接实验电路，将电池和高阻值电阻连接成一个串联电路，并接入待测电源，如图所示。

3.调节高阻值电阻的阻值，使得电流不大于1mA，避免因电流过大产生的电阻噪声干扰电位差计的测量。

4.拨开关至“开”位置，记录电位差计的读数V1和V2，根据公式计算出电势差V = V2 - V1。

5.根据公式计算出电动势E' = E - IR，并计算出待测电源的电动势E = E' + RS * I。

6.重复以上实验步骤，多次测量待测电源的电动势，并计算出平均值。

7.实验结束后，将所有器材归位，清理实验现场。

实验注意事项：1.使用高阻值电阻时要注意电流不能太大，否则会产生电阻噪声码头在电位差计的测量结果。

2.注意电路连接的正确性，尤其是待测电源的极性。

3.测量电位差时要仔细读数，保证测量精度。

4.保持实验现场环境清洁、整洁。

实验结果：按照上述方法，我们对待测电源测量了10次电动势，测量结果如下表所示：序号电势差V/V 电动势E/V1 0.64 3.022 0.63 3.063 0.66 3.004 0.65 3.055 0.63 3.036 0.67 3.017 0.62 3.048 0.64 3.029 0.63 3.0410 0.65 3.03平均值0.64 3.03本实验使用十一线电位差计测量了待测电源的电动势，实验结果表明，该电源的电动势为3.03V，测量精度较高。

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。

十一线电位差计测量电动势实验报告
电动势是指一个电源在不断地向外做功的过程中所提供的电能，其大小单位是伏特(V)。

电动势的特性是电势差与电路中电流的关系。

十一线电位差计是一种用于测量电势差的仪器，由十一个电极组成，其中第一和第十一个电极分别与电源的正负极相连，其他九个电极平均分布在两端之间，可用于多点测量电势差，具有精度高、稳定性好等特点。

实验步骤：
1.将电池组连接到十一线电位差计的第一和第十一个电极上；
2.将电子万用表的电流测量档位调至最大，将正负极接到电路中，测量电路中的电流；
3.在两端之间选择三个不同位置，分别测量电势差，并用十一线电位差计记录数据；
4.计算每个位置的电势差，并绘制电势差与电流之间的关系曲线。

实验结果：
测量得到的电势差与电流之间的关系曲线如下图所示：
图中可以看出，电势差与电流呈线性关系，符合电动势的特性。

实验结论：
本次实验成功地测量了电动势，并通过十一线电位差计对其进行了多点测量，实验结果表明电势差与电流呈线性关系，验证了电动势的特性。

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大学物理实验报告实验名称电位差计测量电动势实验日期实验人员【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。

【实验仪器】11线板式电位差计、检流计、标准电池、待测电池、稳压电源、单刀双掷开关、保护电路组【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E S 、E X和检流计G联成闭合回路。

当E S < E X时，检流计指针偏向一边。

当E S > E X时，检流计指针偏向另一边。

只有当E S =E X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E S =E X。

图1 补偿电路2. 十一线电位差计的工作原理如图2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I0；由待测电源E X、检流计G、电阻丝CD构成的回路称为测量回路;由标准电源E S、检流计G、电阻丝CD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U0的大小。

C、D 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）。

图2 电位差计原理图1) 预设当直流电源接通，K 2既不与E S 接通、又不与E X 接通时，流过AB 的电流I 0和CD 两端的电压分别为AB R R E I +=0（1）CD D C CD R R R EU U U AB+=-= （2）式中R 为直流电源的总电阻。

十一线电位差计测电动势(实验报告)ps本次实验使用十一线电位差计测量电动势。

电动势是指电源带电荷经过导线内部流动而产生的电场力和静电势差所组成的电势差。

在电路中，电动势是沿回路的电压总和。

电动势可以用来刻画电源本身的能稳定保持一个电流的能力。

本实验将通过十一线电位差计来测量电动势，了解其原理和实际应用。

实验器材：1. 十一线电位差计2. 相应的测试电源3. 相应的导线4. 数字万用表实验步骤：1. 搭建实验电路首先，将电源的两个极端分别用一根导线连接附在十一线电位差计上。

此外，由于电动势是沿回路总电压总和，因此需要在电路中设置一个电阻。

可以通过旋转旋钮来改变电阻的大小。

选择一个合适的稳压模式，使得电压输出稳定在一个恒定的值。

在电路中，通过选择万用表的不同档位来实时监测电路中的电压变化。

可以使用万用表测量电源的电压输出，验证电源恒定电压的特性。

3. 测量电动势测量电动势的方法是，使用十一线电位差计实时记录沿回路的电势差。

电位差计可以通过检测电路中每个点的电压变化情况来计算电势差。

根据欧姆定律，电路的总电阻为R，电动势E=IR, 其中I为电路中的电流。

因此，可以根据记录下来的电势差和电路中的电流来计算出电动势。

4. 记录和分析数据使用十一线电位差计记录下电路中各个电压点的电势差，并实时在数字万用表上显示电动势。

记录尽量精确的数据，包括电路中的电流大小、阻值、电源输出电压、电势差等数据。

实验结果：本实验通过使用十一线电位差计测量电动势，了解了电动势的测量原理和实际应用。

通过记录实验数据，并进行分析，得出了电动势的测量结果。

通过本次实验，我们深入了解了电势差测量和电动势的定义及其应用。

参考答案（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1：大，大；有答案2：小，小；无答案3：小，大；有答案4：小，大；无正确答案为: 4你做的答案为：4 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: 4你做的答案为：2 （十一线电位差计）十一线直流电位差计测电动势及内阻实验中，内阻表达式____答案1：答案2：答案3：答案4：正确答案为: 3你做的答案为：4 （十一电位差计）本实验测电池电动势和电池内阻过程中，有___次调检流计平衡；本实验用的检流计，如直接接入电路中，检流计是否接通____？要接通应点按检流计的____开关。

答案1：两，是；电计答案2：三，没；电计答案3：三，没；短路答案4：两，没；短路正确答案为: 2你做的答案为：2 （十一线电位差计）本实验中，电位差计测电动势主要有_______两个步骤；校准时通过调节________达到目的。

答案1：校准，测量；电阻箱答案2：校准，测量；滑线变阻器答案3：检流计指零，读数；电阻箱答案4：检流计指零，读数；滑线变阻器正确答案为: 1你做的答案为：1参考答案答案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:1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:2你做的答案为：2 （十一线电位差计）十一线直流电位差计测电动势实验中，待测电动势的表达式：答案1：答案2：答案3：答案4：正确答案为:2你做的答案为：3 （十一线电位差计）十一线直流电位差计实际上是一个装置答案1：电阻分压答案2：电流分压答案3：限流答案4：电池串联正确答案为:1你做的答案为：1 （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。

实验十一电位差计及其应用【实验目的】1．了解电位差计的工作原理、结构、特点与操作方法。

2．掌握用电位差计测电池的电动势的方法。

【实验仪器】电位差计，标准电池、检流计、待测电池、直流稳压电源、导线若干。

【实验原理】一般用伏特表测电位差或电动势时，由于伏特表自身的内阻在电路中有分流作用，往往产生较大的测量误差。

而用电位差计测电位差或电动势时，却不存在这个问题。

箱式电位差计是用来精确测量电池电动势或电位差的专门仪器。

它采用电位比较方法依据补偿原理进行测量，由于与之配合使用的标准电池电动势非常稳定，用做检测电流的灵敏电流计灵敏度很高，加上箱式电位差计的电压比较电路精确度较高，因此，它能精确地测量待测的电位差和电池的电动势。

同时，因为箱式电位差计精度很高，常用来校正电压表和电流表。

图8-1 电压补偿原理图图8-2 电位差计原理简图1．电压补偿原理图8-1为电压补偿原理图。

在图8-1中，Ex为被测未知电动势，E0为可以调节的已知电源，G为检流计。

在此回路中，若E0≠Ex，则回路中一定有电流，检流计指针偏转。

调整E0值，总可以使检流计G指示零值，这就说明此时回路中两电源的电动势必然是大小相等，方向相反，数值上有Ex=E0，因而相互补偿（平衡）。

这种测电压或电动势的方法称为补偿法。

电位差计就是应用这种补偿原理设计而成的测量电动势或电位差的仪器。

由上可见，构成电位差计需要有一个特定的可调电源E0，而且要求它满足两个条件：①它的大小便于调节，使E0能够和Ex补偿；②它的电压很稳定，并能读出精确的伏特值。

2．电位差计原理图8-2为电位差计原理图。

电位差计应用的补偿原理，是用可调的已知电压E0=IR0与被测电动势Ex相比较，当检流计指示零时，两者相等从而获得测量结果，如图8-2所示。

由欧姆定律U=IR可知，要想得到可调的已知电压E0，可先使电流I确定为一恒定的已知标准电流I0，然后使I0流过电阻R，如果Ra的大小可调并可知（Ra是R在补偿回路ExKGRa中的部分），则Ra两端的电压降U即为可调已知，有U=I0Ra，将Ra两端的电压U引出，并与未知电动势Ex进行比较，组成补偿回路，则U相当于上面所要求的“E0”。