重要的事情放到上面：
本文大多数内容（包括实验目的、实验原理、实验仪器、实验内容、思考题）均始于学院化学实验指导书，并非本人原创，其余均为本人原创。
实验数据均为本人经过实验得出，置于这儿是为了展示完整的实验报告大学物理实验电位差计，并供读者参考和学习，请端正学习态度，请勿剽窃、无故更改、伪造实验数据！
由于技术缘由，有一些数字抒发在这写得不标准。
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实验过程杂谈视频：
实验报告正文：
一、实验目的
1.训练使用精密仪器的方法。
2.把握精密仪器的一种设计原理——补偿原理。
3.把握水表的校正方式。
二、实验原理
1.补偿原理：
电位差计的检测原理实质：用它自己的输出电流和待测电流比较大小，故称为“电位差计”。如右图所示，设Ex是待测电动势或未知电流，E0是电流可调的电源，水表G是高灵敏度的检流计，Ex和E0通过检流计并联在一起。接通电路后调节E0的大小，当Ex=E0时，检流计将不偏转，即电路中没有电压，两个电源的电动势大小相等，称为“补偿”，若已知补偿状态下E0的大小，就可以确定Ex。这些测定电源电动势的方式称作补偿法。电位差计就是应用补偿法原理设计的精密仪器。
2.UJ33a型直流携带式电位差计的工作原理：
如右图所示，UJ3333a型直流携带式电位差计的内部电路主要由三个电路组成。
（1）工作电路：工作电路是由外置电流E、工作电压调节阻值Rp、内置标准内阻RN、补偿内阻Rk组成的串联回路，它实际上就是一个限流回路，作用是提供工作电压Ip。
（2）电压校正回路：由外置标准电瓶EN、标准内阻RN和检流计G组成，作用是校正工作电压，使其保持一个固定的值。当K2开关接通“标准”端时，调节Rp使检流计回零，此时满足RNIp=EN，亦称工作电压为
（3）检测回路：由补偿内阻Rk、待测电动势或电流Ex和检流计G组成，它实际上是分压电路，作用是输出一个电流去补偿未知电流或电动势。
当Ex接入未知端时，将K2接通“未知”端，调节补偿内阻Rk的滑动端C，使检流计指零，此时满足Ex=RkIp，因为工作电压IP是一定的，可将补偿内阻Rk的不同取值标定成相应的输出电流值。UJ3333a型直流电位差计就是按Ip=10mA标定的，所以我们可以从电位差计读取到它输出的电流。在检测档位达到补偿状态时，这个电流值就是Ex。
由上两式可知，被测电动势检测结果的确切性是依赖于标准电瓶的电动势及检测回路的精度的，因为标准电瓶及内阻通常可做到较高的确切性，在应用高灵敏率的检流计的条件下，能保证较高的检测精度。另外，当完全补偿时，检测电路与被测电路无电压通过，故被测电路电动势不因接入检测电路而变化，防止由此形成的系统偏差。
还须要说明一点：假如没有校正工作电压，那实际输出电流和电位差计标出的电流将有差别，将导致人为的操作不当而引入偏差。
三、实验仪器
1.UJ33a型直流携带式电位差计：
（1）主要技术指标：
①本仪器全部符合-83《直流电位差计》专业标准。检测精度为0.05%；内附晶体管放大检流计；内附BC5型不饱和标准电瓶，气温系数小，毋须对其进行体温补偿。
②各主要指标如下表所示。
校对“标准”时，工作电压相对变化0.05%时，检流计表针偏转小于1格，被测电流的最大源内阻为1KΩ。
③仪器使用条件：
室温参考值：20℃±2℃；气温标称使用范围：5～35℃；相对温度标称使用范围：25%～85%。
④外壳对线路绝缘内阻RJ＞100MΩ。仪器本事受50Hz正弦波、500V电流下1min的耐压试验。
⑤工作电源：市电供电为交流220V±10%，50Hz。
（2）电位差计操作面板介绍：
电位差计操作面板如右图所示：
①“未知”：电位差计的检测端，将未知电动势的高电位接在“+”接线柱，低电位接在“-”接线柱。
②倍率开关“K1”：倍率值减去电流输出调节盘的读数等于电位差计的电流输出。检测回
路处于补偿状态时，这个值等于Ex的值。
③“调零”：在电位差计电源开启，且K2开关处于开路状态时，若检流计表针未指零，可
以用“调零”旋钮调节使其指零。
④开关“K3”：当其放在“输出”挡时，电位差计内部的检流计不接入电路，电位差计可作为电流输出装置；当其放在“测量”挡时，内部的检流计接入电路大学物理实验电位差计，电位差计用于检测外部电流。
⑤“工作电压调节”：相当于工作电压调节阻值Rp，当“K2”置于“标准”挡时，旋动“工作电压
调节”旋钮，使检流计回零，此时工作电压被校正为10mA。
⑥开关“K2”：当K2放在“校准”挡，则接通了校正回路，调节“工作电压调节”旋钮，可将工作
电压校正为10mA；当K2放在“测量”挡，则接通了检测回路，用于检测。
⑦测量读数盘（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）：就是补偿内阻Rk，已按工作电压Ip=10mA将各电阻的位置标成相应的电流。
（3）UJ3333a型直流携带式电位差计的操作方式：
①测量未知电流或电动势的方式：
（一）接线：先确认电位差计的“K2”处于断掉状态（垂直向下），之后将待测电流或电动势高的高
电位接到电位差计“未知”端的“+”接线柱，低电位接到“-”接线柱。
（二）开机：将“K3”选择到“输出”端，之后开启电位差计电源，电源开启后再将“K3”选择到
“测量”端。
（三）选择倍率：将“K1”从断的位置旋到所需的倍率（不同的倍率对应不同的阻值，可以参照上表）。
（四）调零：用“调零”旋钮，令检流计回零。
（五）校正工作电压：将“K2”扳到“标准”端，调节“工作电压调节”旋钮，令检流计回零，校
准工作电压的步骤就完成了。
（六）检测：电位差计的灵敏度很高，为了保护检流计，必须计算或用万用表粗测未知电动势或电流的大小，之后调节检测读数盘（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ）到相应位置，确认输出和接入的电流相差不大（压差超过0.01mV，检流计就有偏转），之后将“K2”扳到“未知”端，调节检测读数盘Ⅲ，令检流计回零，读出检测值（假如须要调节读数盘Ⅰ、Ⅱ，必须将“K2”断开）。
（七）扫尾：断掉“K2”，将“K3”选择到“输出”端，死机，将仪器摆放整齐。
②作为电源使用时的使用方式：
1）开机：将“K3”选择到“输出”挡，之后开启电源，电源开启后再将“K3”选择到“测量”端。
2）调零：用“调零”旋钮，令检流计回零。
3）校正工作电压：将“K2”扳到“标准”端，调节“工作电压调节”旋钮，令检流计回零。
4）电流输出调节：将“K3”选择到“输出”端，调节检测读数盘（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ），将“K2”接通“未知”端，从未知端的接线柱将输出读数盘除以倍率的电流值。
5）扫尾：使用完毕，断掉“K2”，将“K3”选择到“输出”端，死机，将仪器摆放整齐。
（4）使用注意事项：
①每次使用电位差计前，必须先将“K2”接通“标准”，校正工作电压。
②注意保护检流计。将Ex接到“未知”时，必须是高电位接“+”接线柱，低电位接“-”接线柱，正负接反会导致检流计受损。
③测量时，要粗测或计算接入的未知电流大小，将电位差计输出电流调节到基本和输入电流相等。电位差计输出电流和输入电流压差太会议导致检流计受损。
④在校正或检测时，当偏离补偿状态较远时，均严禁将“K2”锁死，须要观察时可采用“点触”方式，只有检流计表针偏转速率较慢，偏转角度不超过满偏才可将“K2”锁死进行调节。
⑤当接入电流须要调节时，必须将“K2”断开。
⑥注意待测电流要大于电位差计的阻值，用表示Rk的最大值，则检测的未知电流或电动势Ex必须满足，否则将难以达到补偿。
2.实验其他仪器及参数：
（1）标准内阻：电阻为100Ω，精度为100×1e-6。
（2）直流稳压电源：机型为PXN-1501A。输出电流为0～15V，且连续可调。电源：220V±10%，50Hz。保险：0.5A/220V。
（3）数字毫安表：机型为DF3-DCI。阻值为1.999mA。电源：220V/50Hz。保险：0.5A/220V。
四、实验内容
用UJ3333a型直流携带式电位差计校正毫安表：
（1）校正毫安表的意义：
对于精度较低的毫安表，用比它精度高的标准表对其进行校正，可以考察它的精度级别，并作出它的校正曲线。用经过校正的毫安表检测电压，检测值按校正曲线修正后，可以觉得检测结果接近标准表测电压时的精度，比原先的精度有所提升。
（2）电位差计校正毫安表的方式：
电位差计只能直接检测电流，在校正电压表时，须要将电压转化为电流来检测，技巧是在电路中串人一个高精度的采样内阻。本实验拿来采样的标准内阻偏差为△R/R=0.01%，其电阻为100Ω。检测内阻上的电流就可以晓得电路中的电压，检测方式可参照右图。
（3）校正毫安表的具体要求：
①对毫安表的整刻度分上行和下行两个方向进行校对，并按照校对数据做出毫安表的校正曲线（△I-I曲线）。
②根据所测数据校准毫安表的等级，等级估算方式为
③分析用上述方式校正毫安表的偏差：
毫安表的电压I=U/R，故检测时仪器可能导致的最大偏差为△I/I=△U/U+△R/R，其中△U/U为用电位差计检测电流时造成的偏差，在满足使用条件的情况下，就是电位差计本身的偏差。对于UJ3333a型电位差计，△U/U=0.05%，而△R/R是采样内阻的偏差，采样用的标准内阻的偏差为△R/R=0.01%，因而有△I/I=0.05%+0.01%=0.06%，对比校对所得的数据，剖析检测时仪器可能导致的偏差是否大于电压表基本偏差限的1/3，从而评估检测方式是否合理。
五、数据记录
六、数据处理
七、结果陈述：
毫安表的等级E=0.69%。
八、实验总结与思索题
1、实验总结：
本次实验学会了怎么使用电位差计检测电势差和电流，把握了精密仪器的一种设计原理——补偿原理，把握了水表的校正方式。
2、思考题：
（1）用电位差计检测电流或电动势的特征是哪些？
检测便捷，确切度高，检测范围广。
（2）电位差计的精度取决于哪些？检测值精度取决于哪些？
电位差计的检测精度在客观上取决于内在结构中的阻值器件、标准电瓶的精度以及检流计的灵敏度，在主观上还取决于检流计的零点和工作电压是否校正。检测值精度取决于倍率开关“K1”拨在那个挡位。
九、相关题
1.如用电位差计检测压力，须要用到的化学效应是（B）
A.逆压电效应
B.压电效应
2.电位差计检测电流的原理是（C）
A.等效原理
B.互补原理
C.补偿原理
3.本实验UJ3333a电位差计内部有（C）处须要用到直流稳压电源
A.3
B.1
C.2
4.假如工作电压小于10mA，所测的电流值与真实值相比（C）
A.不变
B.偏大
C.偏小
5.倘若被测电流的计算值是140mV，把电位差计的I档调为14，第II档调为0，发觉无论怎样调节第III档，检流计表针总偏向一个方向，则应当（A）
A.I档由14改变为13，II档由0改变为9
B.I档不变，II档由0改变为1
C.I档由14改变为13，II档不变
6.用电位差计检测市值为150mV的未知电流时（计算偏差大于1mV），把电位差计的粗调值调为150mV后，发觉在调节微调转盘时，电位差计的检流计表针总是偏向左侧，难以调节平衡，下述说法正确的是（BD）
A.须要把电位差计的粗调值调为151mV进行尝试
B.须要把电位差计的粗调值调为149mV进行尝试
C.未知电压实际上小于150mV
D.未知电压实际上大于150mV
7.电位差计在测量未知电流时，检流计表针未发生偏转，诱因可能是（ABC）
A.“输出/检测”开关在输出挡位置
B.开关K2断路
C.接入未知端的两条导线接触不良造成断路
8.因为检流计非常灵敏，在用电位差计对未知电流进行检测时，为避免检流计受损，检测前须要做什么打算（ABC）
A.确保检测端的高、低电位接线柱没有接反
B.用万用表粗测为止电流的大小
C.按照已知条件计算未知电流的大小
9.电位差计实验的实验目的是（BCD）
A.把握用电位差计检测非电量的方式
B.把握使用精密仪器的方法
C.把握水表的校正方式
D.把握电位差计的设计原理
10.UJ33a型电位差计相关的回路有（BCD）
A.分压回路
B.校正回路
C.工作回路
D.检测回路