20xx北航物理實驗研究性實驗報告電位差計及其應(yīng)用-資料下載頁
2025-01-14 22:24本頁面
【正文】 旋至修正后的標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢“ _V”后兩位，分別按下粗、細按鈕，調(diào)節(jié)RP至檢流計指零。
2 測量待測電壓：功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置X1或X2，分別按“粗”“細”按鈕，調(diào)節(jié)RCD至檢流計指零，則RCD的顯示值為待測電壓。
篇三：物理研究性實驗報告_自組電位差計及其應(yīng)用
北航物理研究性實驗報告
——自組電位差計及其應(yīng)用
班級：
第一作者：
學(xué)號：
第二作者：
學(xué)號：
目錄
摘要....................................
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一：實驗?zāi)康?..........................
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二：實驗原理...........................
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補償原理..........................
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零示法............................ 3
測量原理..........................
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UJ25型電位差計................
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三：實驗儀器...........................
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四：實驗步驟...........................
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五：數(shù)據(jù)記錄與整理...................
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數(shù)據(jù)記錄..........................
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數(shù)據(jù)處理..........................
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對比對象..........................7
六：討論............................... 9參考文獻..............................10
摘要：在本實驗中，書本上列舉了一個自組電位差計的
實驗電路，由此，我們思考能否對已知電路進行一些改動并
用此電路進行測量。我們參考了UJ25型電位差計的電路，
設(shè)計了新的實驗電路，并在實驗中應(yīng)用此電路對未知電動勢
進行了測量，與書本上的進行對比。
一：實驗?zāi)康?br />1 學(xué)習(xí)補償原理和比較測量法。
2 牢固掌握基本電學(xué)儀器的使用方法，進一步規(guī)范實 驗操作
3 培養(yǎng)電學(xué)實驗的初步設(shè)計能力。
4 學(xué)習(xí)儀器誤差限和不確定度的估算。
二：實驗原理
補償原理
為了避免接入誤差，可
以采用如圖所示的補償電路。
如果cd可調(diào)，EEX，則總可以
找到一個cd位置，使EX所在回
路中無電流通過，這是Vcd=EX。
上述原理稱為補償原理。
零示法
回路EX→G→d→c→EX稱
為補償回路；E→S→A→B→E構(gòu)
成的回路成為輔助回路。為了
確認補償回路中沒有電流通過（完全補償），應(yīng)當(dāng)在補償回路中接入一個具有足夠靈敏度的檢流計G，這種檢流計來判斷電流是否為零的方法，稱為零示法。
測量原理
由補償原理可知，可以通過測定Vcd來確定Ex，接下來的問題便是如何精確測定Vcd，再次采用比較測量法。如上圖所示，把EX接入RAB的抽頭，當(dāng)抽頭滑至位置cd時，G中無電流通過，則Ex=IRcd，其中I是通過Rab的電流；再把一電動勢已知的標(biāo)準(zhǔn)電池EN接入RAB的抽頭，當(dāng)抽頭滑至位置ab時，G再次為0，則EN=IRab，于是這種方法是通過電阻的比較來獲得待測電壓與標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢的比值關(guān)系的。
由于RAB是精密電阻，Rcd/Rab可以精確度出，EN是標(biāo)準(zhǔn)電池，其電動勢也有很高的精確度，因此只要在測量過程中保持輔助電源E的穩(wěn)定并且檢流計G有足夠的靈敏度，EX就可以有很高的測量準(zhǔn)確度。按照上述原理制成的電壓測量儀器叫做電位差計。
應(yīng)該指出，上式成立的條件是輔助回路在兩次補償中的工作電流I必須相等。事實上，為了便于讀數(shù)，I=EN/Rab應(yīng)當(dāng)標(biāo)準(zhǔn)化（例如取I=I0≡1mA），這樣就可由相應(yīng)的電阻值直接讀出Vcd即EX=I0/Rcd。在UJ25中的做法是在輔助回路中串接一個可調(diào)電阻RP，按公式Rab=EN/I0預(yù)先設(shè)置好Rab，調(diào)節(jié)RP，但不改變Rab，直至Vab=EN，調(diào)節(jié)Rcd，并保持工作電流不變。
UJ25型電位差計
UJ25型電位差計是一種高電勢電位差計，測量上限為
，工作電流I0=1mA，使用方法如下。
A 調(diào)解工作電流：將功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置N、溫度補償電阻RAB旋至修正后的標(biāo)準(zhǔn)電池電動勢“”后兩位，分別按下“粗”“細”按鈕，調(diào)節(jié)RP至檢流計指零。
B 測量待測電壓：功能轉(zhuǎn)換開關(guān)置X1或X2，分別按“粗”“細”按鈕，調(diào)節(jié)RCD至檢流計指零，則RCD的顯示值為待測電壓。 三：實驗儀器
ZX21電阻箱（2個）、指針式檢流計、標(biāo)準(zhǔn)電池、穩(wěn)壓電源、待測干電池、雙刀雙擲開關(guān)。
四：實驗步驟
1 畫出電路圖，如圖1，注意正確使用開關(guān)，安排好工作電流標(biāo)準(zhǔn)化以及EX測量的補償回路。
2 按設(shè)計要求（E≈3V，EX≈~，I=I0≡1mA，EN按溫度修正公式算出），設(shè)置各儀器或元件的初值或規(guī)定值。標(biāo)準(zhǔn)電池溫度修正公式為：
EN≈E20－T－T2＋9T3 式中E20為20℃時的電動勢，可取E20=,T=t－20℃。 3 為保證測量的準(zhǔn)確度，每次測量后應(yīng)校驗工作電流有無改變；
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