用电位差计测量电动势

电脑桌19（39）17（37）7（27）8（28）5（25）6（26）106室--座位与学号对照表门2（22）1（21）4（24）3（23）座位安排20（40）18（38）15（35）14（34）13（33）16（36）11（31）12（32）9（29）10（30）门指导教师：孟祥秋学习通签到码：1234日期：2025年10月13日

第33周

星期一

节次：1、2基础物理实验中心

用电位差计测量电动势大学物理实验用电压表直接测量电源电动势，由于电源内阻产生电压降而使结果偏小。本实验通过电位差计来测量未知电动势，采用两种基本测量方法——补偿法和比较法，从而解决了测量不准的问题。该方法的优点是测量精密度高、使用方便。【实验简介】思政可结合案例：科研中类似的“补偿思维”随处可见—如航天导航中用误差补偿算法修正轨道偏差。引导学生认识到：解决复杂问题需跳出“直接测量”的惯性思维，学会抓本质、巧化解，培养“透过现象看本质”的科学思维能力。【实验目的】1．掌握电位差计的工作原理、电路结构和特点。2．学习用线式电位差计测量电动势的方法和测量过程。在测量电池电动势Ex时，一般是在电池两端并联上伏特表，此时由于电源内阻r的存在，测量值不准！【实验原理】1．一般方法2．补偿法接通开关,调节C、D间电压（此电压与Ex

反向，起补偿作用）使检流计（Ｇ）中无电流，指针不偏转，此时Ex

=UCD，测量此时UCD

即为待测电动势。【实验原理】工作回路补偿回路DCGS2Ex＋－EABRnS1IR＋－＋－

3．测电动势原理EABRnS1IR工作回路：调节Rn，当检流计指针指零时，有：【实验原理】标准电池补偿回路：D′C′S3ESG

3．测电动势原理DCPS2ExEABRnS1IR待测电池补偿回路：调节CD间长度，当检流计指针指零时有：【实验原理】得两式：

3．测电动势原理两式相除，得：【实验原理】方法：比较法测电动势UJ-11电位差计（十一线式电位差计）检流计（AZ19型）直流稳压电源（2.5V）标准电池待测电池电阻箱连接导线若干【实验仪器】UJ-11电位差计（十一线式电位差计）电阻丝电阻：7.198Ω/m电阻丝允许最大电流：0.2A【实验仪器】检流计（AZ19型）【实验仪器】直流稳压电源(2.5V)【实验仪器】【实验仪器】电阻箱

标准电池【实验仪器】在室温+20℃时，=1.0186V连接导线【实验仪器】【实验内容与步骤】2．在关闭电源、断开开关的情况下连接线路；注意：工作电源、标准电池和待测电池一定要正极对正极、负极对负极。1．熟悉仪器，调整仪器；9AEXRnE﹢﹣GES－＋＋－P＋－38642057101BDC

3．校准电位差计（给工作回路提供合适的工作电流）再计算出电阻丝长【实验内容与步骤】LS=5.0930m

(室温20℃)已知标准电池在室温+20℃时，=1.0186伏

要求电阻丝上每米的电压降：=0.2000伏/米校准方法：接通电源开关，接入标准电池Es，将插头C插在数字5的插孔上，滑动触头D移到0.0930m处，按下触头D

，调节电阻箱Rn，使检流计指针指零（注意检流计档位的使用）。再次微调Rn，使G的指针指零，此时电阻丝上每米电压降A=0.2伏/米。

实验中，调节电阻箱Rn难以使检流计指针指零，可以微调滑动触头D的位置，以使检流计指针指零，但这时要记录Ls的值（实际值可能不是5.0930m）。【实验内容与步骤】3．校准电位差计（给工作回路提供合适的工作电流）固定Rn不变（保持工作电流不变）。接入Ex，将滑动触头D移到靠近尺的左边处，移动插头C在不同插孔处，按下触头D

，找出使G的指针偏转方向相反的两个相邻数字的插孔，将插头C插在数字小的插孔上，然后向右移动触头D

，点按式接触D

，直到G的指针指零。检流计灵敏度取较高的档位，稍微调节触头D的位置，当G的指针指零且不偏转时，记录CD间电阻丝的长度Lx

。

4．测【实验内容与步骤】5．重复测量单位：m

表测量长度、

【实验内容与步骤】注意：每次测量时都要重新接入Es，重新校准。123【实验内容与步骤】6．数据处理------计算平均值

误差来源

书后思考题平均值公式1、工作电源E、标准电池ES和待测电池Ex一定要正极对正极、负极对负极；2、实验中禁止使滑动触头D在电阻丝上滑动着找平衡点，以免磨损电阻丝，而是采用跃按方式；3、正确使用检流计；4、标准电池内装有玻璃容器，容器内盛有化学液体，要防止震动和摔坏，不可倒置。【注意事项】请同学们认真完成实验！离开前整理好实验仪器！在实验台等候教师签字盖章后方可离开！【实验电路图】在关闭电源、断开开关的情况下连接线路；注意：工作电源、标准电池和待测电池一定要正极对正极、负极对负极。9AEXRnE﹢﹣GES－＋＋－P＋－38642057101BDC1.连接电路。2.接上标准电池,C插入数字5孔，D置于0.0930m,调节电阻箱,使检流计指针指零，记录电阻丝的长度Ls。3.用待测电池取代标准电池的位置，此时电阻箱的阻值固定不变，调节电阻丝的长度，使检流计指零，并记录Lx。4.重复（2-3）2次。

（单位：m）【实验流程】1．调节电