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1、用线式电位差计测电动势电势差计是一种精密的电学测量仪器，在精密测量中，电势差计是应用最广 的仪器之一，它主要用来测量电动势、电势差和校准电表，还可用于间接地测量 电阻、电流和一些非电量（如温度、压力）等，其精度可达0.1%0. 03%。用电势差计测电动势，就是将未知电压与电势计上的已知电压相比较。测量 中由于电势差不从被测对象中取用电流，并且应用了标准电池、标准电阻及高灵 敏度检流计，因而测量精度高，测量结果可靠。一、教学目的1了解电势的补偿原理，并理解用电势差计测电动势的基本方法和特点； 2掌握电势差计的工作原理和结构特点； 3学会用线式电势差计测量电源电动势。二、教学要求1、实验三小时完成
2、。2、了解线式电势差计的原理，学会使用它的基本方法。3、根据原理图，合理布置仪器，正确连接实验仪器。4、利用检流计校准电势差计。5、利用检流计测量出所测电阻丝长度，根据所测结果计算出未知电动势， 并对结果进行评价，写出合格的实验报告。三、教学重点和难点1、重点：补偿原理。2、难点：电势差计的正确使用和测量。四、讲授内容（约20分钟）采用多媒体演示学习和讲授相结合。1让学生用 17 分钟的时间观看计算机上的线式电势差计教学片，并思考三 个问题。（1）线式电势差计的工作原理？它由哪三个回路构成？（2）结合桌面上的实验仪器和黑板上的实物图，思考如何正确连接线路。（3）本实验规范的实验步骤是怎样的？2
3、用 5 分钟时间检查学生对提出的问题的回答情况，并简要讲解实验仪器 的使用和实验中的操作规范。（1）线式电势差计的工作原理？它由哪三个回路构成？ 线式电势差计的工作原理是补偿原理，本实验之所以采用补偿原理，是因为 若用万用电表等来测量电动势时，将会产生系统误差，得到的是电池两端的路端 电压。线式电势差计主要由工作回路、校准回路和待测回路三个部分组成。（2）结合桌面上的实验仪器和黑板上的实物图，思考如何正确连接线路。 按书上图 4.83 正确连接线路，首先连接工作回路，再接待测回路，最后接 校准回路。（3）本实验规范的实验步骤是怎样的？ 合理布置仪器，正确连接线路。 校准电势差计首先测出始温t,
4、由表格查出此温下标准电池的电动势值，记录在数据表上, 取电阻丝，确定长度L为6m，根据公式M二E /L，算出单位长度电阻丝上的 s s s电压降。将万用电表调至2.5V档，粗测待测电池电动势值E，记录于数据表中,x由公式L = E /M，估算出测量E电阻丝的大概长度。x x x其次将R （滑线变阻器）、R （电位器）调到中间位置，接上工作电源，n1n 2合上开关K,使工作回路接通，将C端插入6号接线柱，D端与0号接线柱密1切接触，为使工作回路和标准回路尽快达到补偿状态，先用万用电表直流电压2.5V档测6号和0号接线柱间电压，调节R使之约为1.02伏。将检流计锁扣,n1调至白色圆点处，调节检流计
5、机械零点。然后进行粗校，粗校时将换向开关K合2向标准电池，接通校准回路，按下检流计电计钮，调节R，使检流计指针指零。n2最后进行细校，将开关K合上，使保护电阻R短路，微调R，使检流计指3n 2针再次指零，此时电势差计被校准（即工作电流被校准）。 测量未知电动势首先粗测，断开开关K、K，根据估算长度L确定C端位置，将开关K合3 2 x 2向待测电池，接通待测回路，保持电阻R、R不变，接通检流计，保持D端n1n 2位置，并使之与电阻丝点接触，使检流计指针指零（粗测）。然后细测，合上开 关K，微调D端位置，使检流计指针再一次指零，断开开关K、K，读取所测3 3 2电阻丝长度L。x 重复上述两个步骤，
6、一共测五次。五、实验注意事项？1、实验过程中强调保护标准电池和检流计不受损害，标准电池的通电时间 不宜过长，通过标准电池和检流计电流都不宜过大。2、工作电流标准化以后，Rni、Rn2不可再改变，否则就必须重新进行校准。 由于工作条件的不稳定，工作电流常偏离标准状态，为此每次测一次数据，必须 重新进行一次校准，以减小测量误差。3、调节电势差计D端时，D端与电阻丝只作点接触，严禁将D端按下后左 右移动，避免刮伤电阻丝。4、测量过程中万用电表读数和测量长度读数的有效数字的保留。六、指导要点1、线路接好后，要仔细检查，确认无误方可接通电源，特别要注意正负极 的连接，断开电源时，应先断开校准回路。2、直
7、流稳压电源的电压不要超过 5V。3、错误操作：主要表现在检流计的使用（包括锁扣纽转至白点和红点的用 途，电计和短路键的使用），D点的接入（在校准和待测时应改变D点位置）等。4、错读数据：主要表现为万用电表和测量长度读数的有效数字问题。5、在调节电势差计平衡时，无论怎样调节，检流计指针始终朝一个方向偏 转，此时学生应认真分析产生原因：在校准时出现这种现象，原因为工作回路不 通，或是E与Es中某一个的正负极性接错；测量时出现这种现象，则是E极性 x 接错。并能够自己在出现故障时，学会排除故障。6、学生通过这个实验要学会估计及趋势把握，节省时间，不要盲目寻找，并在调试时应掌握先粗后细的原则，先粗测再细测。
用线式电位差计测电动势
