评分：大学物理实验设计性实验实验报告
实验题目：
班级：
姓名：学号：
指导教师：
表头参数的测定
实验目的
1.了解箱式电位差计的工作原理和结构特点。
2.测量表头的三个重要的参数:内阻Rg,满偏电流（量程）Ig,等级a。
3.学会使用箱式电位差计以及用电位差计测量表头的参数。
4.测出校准数据，画出校准曲线。
实验仪器
UJ36a箱式电位差计、标准电池、稳压电源、电阻箱、标准电阻、待测表头。
实验原理及内容
1．电位差计的原理及结构
电位差计根据补偿法原理制成。
补偿原理：利用补偿原理所构成的仪器，称为电位差计。电位差计原理如图1所示，它由两个回路组成。电源E、可调电阻R、电阻R ab、开关K1,把K 拨向E0端，调节R，以改变辅助回路的电流。当检流计指零时，电阻R CD = R S，两端的电位差恰与外补偿回路中标准电池的电动势相等，即
E S=I0R S，此时称电路达到补偿。电流I0称为已标准化的电流，工作电流标
准化后，紧接着把K拨向E X端，改变滑动触头C、D位置到C’、D’，使检流计又一次指零，这时C’、D’间电位差恰和待测电动势相等。设C’、D’间的电阻为R X，则未知电动势
E X = I0 R X = E X R X/R S ( 1)
图 1.电位差计原理图
2.用电位差计测表头的内阻R g
利用串联电阻分压原理，将标准电阻Rs和待测表头串联，分别测出标准
电阻和待测表头两端的电压Us,Ug ，根据R
R S
g =U
U S
g
可得g R =U
U S
g
R S ⨯。
如图2所示。
图2
3.用箱式电位差计校正电压表 用箱式电位差计校正电压表
用箱式电位差计校正电压表，如图4所示．由于电位差计量程很小，一般不能直接与待校表测量同一电压值，而是将两个相差较大的标准电阻10R 和20R 串联起来，电位差计只测量较小电阻20R 上两端电压。就可以计算出电压表两端电压。
例如，若20R =10nR ，（本实验取n=100）。电位差计平衡时，读数为S
U '，则电压表两端电压的电压为S S U n U '+=)1(。对应的电压表读数作为的X U ，将各个U S
值相应的U X 值比较，得到电表各示值的误差△U =Us-Ux,以U X 值为横轴，以指示值的误差△U 为纵轴作校正曲线，并确定被标准校表的级别α。
0%10⨯∆=
量程
U
α
图3 图4
4.表头量程的测量
将标准电阻R S ，电阻箱，表头串联，调节电阻箱使表头达到满偏时
用电位差计测出标准电阻两端的电压s U 后可得表头的量程为
g I =s U /s R 。如图5所示。
图5
实验步骤
1. 用电位差计测电流表的内阻
①按图接好实验电路（注意电位差计的极性），将电位差计倍率开关选择
1，将电键开关打向“标准”
，调节工作电流调节电阻，使检流计的指针指在中央0刻度处。
②将转换开关打到“未知”，合上开关K 1，调节步进读数盘和滑线读数盘
使检流计再次指向中央零刻度处，记录下步进盘读数A 1和滑线盘读数B 1.
③将电位差计接至待测表头两端，闭合开关K1,重新调节步进读数盘和滑
线读数盘使检流计再次指零，记录下步进盘的读数A 2和滑线盘读数B 2.
④根据电位差计的读数原理可得，标准电阻两端的电压s U =A 1+B 1,表头G
两端的电压g U = A 2+B 2,则根据内阻计算公式g R =U
U S
g R S ⨯可得求得内
阻g R =( A2+B2)*Rs/(A1+B1) 2 用电位差计校正电压表
(1)按图4连接好电路，标准电阻R 10和R 20取适当的值(本实验取R10,R20分别为
10欧姆.990欧姆)，差值应较大，比值为1：99。串联起来，R 10两端接在电位差计的“未知”接线柱上。
(2)校准电位差计的工作电流。
将电位差计的电键开关打到“未知”，将倍率开关打到⨯1.调节滑线变阻器使电压表的值依次为0.30V ，0.60V ，0.90V ，1.20V ，1.50V ，1.80V ，2.10V ，2.40V ，2.70V ，3.00V 同时记下相应的20R 的端电压，再调节滑线变阻器使电压表的值依次为3.00V ，2.70V,2.40V ，2.10V ，1.80V ，1.50V ，1.20V ，0.90V,0.60V,0.30V ，记下20R 的端电压。
(3)根据20R 的端电压计算出10R 和20R 两端的电压，并与电压表的读
数进行比较，计算出该电压表的等级度并做出校正曲线。 3 表头量程的测量
（1）按图连接好实验电路，将电位差计倍率开关选择⨯1，将电键开
关打向“标准”，调节工作电流调节电阻，使检流计的指针指在中央0刻度处。
（2）合上开关，调节变阻箱和电源，使表头指针达到满偏（即电流
为最大）。将电位差计的电键打到“未知”，调节步进读数盘和滑线读数盘使检流计的指针指零，记录下读数Is 。
（3）流过标准电阻的电流即为表头的最大电流即表头的量程，即
g I =Is /R S
实验原始数据纪录表
1．表头内阻的测定 倍率:_X1_______ 标准电阻取值Rs:____100____ Ω
测量次数
1 2 3 4
5 电位差计
的表盘读数
Us(1) Ug(1) Us(2) Ug(2) Us(3) Ug(3) Us(4) Ug(4) Us(5) Ug(5) 100.30 156.30 82.90 129.91 59.45 92.92 45.95 71.60
15.00 23.46 2．校正电压表 倍率：___X1_____ 标准电阻取值：R10:_10_ Ω R20:_990__ Ω
