比较法测电阻实验报告

比较法测电阻实验报告
比较法测电阻实验报告

比较法测电阻实验报告

实验人:宋易知指导老师:曹惠贤

实验日期:2015/4/20 一.实验目的

1、学习测电阻的一种方法;

2、熟悉不确定度的计算。

二.实验仪器

HY1791-3S 型直流稳压电源,1 台;PZ158B 型直流数字电压电流表,1 台;C65 型电压表,1 台;DH6108 型赛电桥实验仪,1 台;ZX21 型电阻箱,1 个;滑线变阻器,1 个;单刀双掷开关,3 个;被测电阻,3 个;米尺,1 把;千分尺,1 把。

三.实验原理

实验电路如图1 所示。

四.实验数据

1.指针式电压表:

2.数字式电压表

L=15.70(cm)

ρ=

l =

4l

=

4?15.7?10?2

≈4.13?10?6

U(R)=[UA R]2+[(UB R]2≈0.0001 U(s)=[UA s]2+[(UB s]2≈0.0054 U(l)= =[UA l]2+[(UB l]2≈0.0289

U(ρ)ρ=(

U R

R

)2+(

U s

s

)2+(

U l

l

)2≈0.0044

U(ρ)=0.0044ρ=(4.13±0.02)*10?6,P=0.683

伏安法测电阻实验报告(学生)

伏安法测电阻实验报告 姓名 得分 实验名称: 伏安法测量定值电阻的阻值 一、实验目的:会用伏安法(即用电压表和电流表)测量定值电阻的阻值 二、实验原理: 三、实验器材:电源、 、 、 、待测定值电阻、开关各一个、导线若干 四、实验电路图: 五、实验步骤: 1) 开关,按照电路图连接电路; 2)接入电路的滑动变阻器阻值调到 ; 3)检查无误后,再闭合开关S ,改变滑动变阻器的阻值三次,分别读出对应 的电流表、电压表的示数,并填入下面的表格中; 4)断开开关,计算定值电阻R 阻值 ,并算出三次阻值的平均值填入表格; 5)先拆除... 电源两极导线,再拆除其它部分实验线路,整理好实验器材。 实验注意事项: ①连接电路时开关要处于断开位置; ②滑动变阻器的滑片要放在最大电阻值的位置; ③电压表选用0-3V 量程,电流表选用0-0.6A ; ④注意认清电压表、电流表的“+”、“-”接线柱,使电流“+”进“-‘”出; ⑤ 可以先连“主电路”即由电阻R 、电流表、电压表、滑动变阻器、单刀开关、电源组 成的串联电路,检查无误后再接电压表; ⑥注意分度值,正确读出电流表、电压表上的数值. 六、实验数据记录与处理: 电压(V ) 电流(A ) 电阻(Ω) 电阻平均值(Ω) 1 2 3 思考:1.图像斜率表示什么?? 2.斜率越大,表示什么? 3.斜率会随着电压增大而增大吗?说明什么问题? 4.如果将未知电阻换成小灯泡?计算电阻的大小还 能用多测几次取平均值的做法吗? 实验总结: 回顾自己在实验中的表现和收获,对于实验中存在的问题,要作为以后的教训. 物 理 量 序 号 =++=3321R R R R

两种半偏法测电阻原理

两种半偏法测电阻 两种半偏法测电阻 1电流半偏法 (1) 实验原理如图1所示,其中R为电位器(或滑动变阻器),R'为电阻箱,G为待测电表。 (2) 实验操作顺序 ①按原理图连结好电路,断开S1、S1,将R阻值调到最大; ②合上S1,调节R,使电表G达到满偏; ③保持R阻值不变,再合上S2,调节R',使G达到半偏; ④断开S1,记下R'的阻值; ⑤在R>>R 时,Rg=R。 (3) 误差分析 本实验是在R>>R的情况下, 并入R'后,对总电阻影响很小,即 认为干路电流仍等于Ig时,近似认

为Rg=R。但实际上并入R'后,总 电阻减小,干路电流I>Ig,通过R' 的电流IR'>Ig/2 ,因此,Rg>R。所 以测景值比真实值偏小,而且Rg越 小,测景误差越小。 2电压半偏法 (1) 实验原理如图2所示,其 中R为滑动变阻器,R'为电阻箱,V为待测电表。 (2) 实验操作顺序 ①连结电路,断开S,并将滑片置于最右端,调节R' =0; ②合上S,调节滑动变阻器R,使电表达到满偏; ③保持滑片位置不动,调节电阻箱R'的阻值,使电表半偏; ④断开S键,记下R'的读数; ⑤在R<

以忽略不计,即分压部分的电压保持不变,所以当电表半偏时,认为: Rv=R。实际上串入了R'之后,并联部分的电阻增大,分得的电压增加了,R'两端的电压UR >Ug/2,因此,R' >Rv。所以测景值大于真实值,而且Rv越大,测景误差越小。 综上所述,用半偏法测电表内阻时,一般需要一个滑动变阻器和电阻箱,而且滑动变阻器的电阻与待测电阻悬殊较大。当待测电阻阻值远大于滑动变阻器的总电阻时,用电压半偏法,测景值偏大;当待测电阻远小于滑动变阻器的总电阻时,用电流半偏法,测景值偏小。简记为“大大小小”(即测大电阻,用分压半偏,测景值偏大:测小电阻,用限流半偏,测景值偏小)。

直流平衡电桥测电阻实验报告材料

大连理工大学 大 学 物 理 实 验 报 告 院(系) 材料学院 专业 材料物理 班级 0705 姓 名 童凌炜 学号 200767025 实验台号 实验时间 2008 年 12 月 10 日,第16周,星期 三 第 5-6 节 实验名称 直流平衡电桥测电阻 教师评语 实验目的与要求: 1) 掌握用单臂电桥测电阻的原理, 学会测量方法。 2) 掌握用双臂电桥测电阻的原理, 学会测量方法。 主要仪器设备: 1) 单臂电桥测电阻:QJ24型直流单臂电桥,自制惠更斯通电桥接线板,检流计,阻尼开关、四位 标准电阻箱、滑线变阻器、电路开关、三个带测电阻、电源; 2) 双臂电桥测电阻:QJ44型直流双臂电桥,待测铜线和铁线接线板、电源、米尺和千分尺。 实验原理和内容: 1 直流单臂电桥(惠斯通电桥) 1.1 电桥原理 单臂电桥结构如右图所示, 由四臂一桥组成; 电桥平衡条件是BD 两点电位相等, 桥上无电流通过, 此时有关系s s x R M R R R R ?== 2 1 成立, 其中M=R1/R2称为倍率, Rs 为四位标准电阻箱(比较臂), Rx 为待测电阻(测量臂)。 1.2 关于附加电阻的问题: 附加电阻指附加在带测电阻两端的导线电阻与接触 电阻, 如上图中的r1, r2, 认为它们与Rx 串联。如果R x 远大于r ,则r 1+r 2可以忽略不计,

但是当R x 较小时,r 1+r 2就不可以忽略不计了,因此单臂电桥不适合测量低值电阻, 在这种情况下应当改用双臂电桥。 2 双臂电桥(开尔文电桥) 2.1 双臂电桥测量低值电阻的原理 双臂电桥相比单臂电桥做了两点改进, 增加R3、R4两个高值电桥臂, 组成六臂电桥;将Rx 和Rs 两个低值电阻改用四端钮接法, 如右图所示。在下面的计算推导中可以看到, 附加电阻通过等效和抵消, 可以消去其对最终测量值的影响。 2.2 双臂电桥的平衡条件 双臂电桥的电路如右图所示。 在电桥达到平衡时,有1234\\R R R R =,由基尔霍夫第二定律及欧姆定律可得并推导得: 31123 3141312242342 431323424 33112424 ()0x S x x x x x x I R I R I R R R R r R I R I R I R R R R R R r R R R R R R R M R I r I r R R R R R R R R R R R R ? =-? ??? ?=-?=+-? ??++?????===?=++?? ??=?-=?? 可见测量式与单臂电桥是相同的, R1/R2=R3/R4=M 称为倍率(此等式即消去了r 的影响), Rs 为比较臂, Rx 为测量臂。 使用该式, 即可测量低值电阻。 步骤与操作方法: 1. 自组惠斯通电桥测量中值电阻 a) 按照电路图连接电路, 并且根据待测电阻的大小来选择合适的M 。 b) 接通电路开关, 接通检流计开关; 调节电阻箱Rs 的阻值(注意先大后小原则), 使检流 计指零, 记下电阻箱的阻值Rs c) 重复以上步骤测量另外两个待测电阻值。 2. 使用成品单臂电桥测量中值电阻 a) 单臂成品电桥的面板如下页右上图所示。

伏安法测电阻实验报告

科学探究的主要步骤 ※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验

滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻, 从而改变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 1.5A:滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号——

4、变阻特点——能够连续改变接入电路中的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联

7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮?…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定 律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢?即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系? 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”)

2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系? 三、设计实验: (一) 实验器材:干电池3节,10 Ω和5 Ω电阻各一个,电压表、电流表,滑动变阻器、 开关各一只,导线若干。 (二)实验电路图: 1、从研究电流与电压的关系时,能否能否保证电压成整数倍的变化,鉴

实验报告电桥测电阻实验报告

实验题目: 惠斯通电桥测电阻 实验目的: 1.了解电桥测电阻的原理和特点。 2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3.测出若干个未知电阻的阻值。 实验仪器 实验原理: 1.桥式电路的基本结构。 电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E 。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。 2.电桥平衡的条件。 惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。b 、d 间接有灵敏电流计G 。当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。此时有 U ab =U ad ,U bc =U dc , 由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有 I 4=I 3 I x =I 2 所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x R R R R 324= 或 43 2R R R R x = 一般把 K R R =3 2 称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4 要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。 3.自组电桥不等臂误差的消除。 实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测一次得到一个R ’4值,两次测量,电桥平衡后分别 R 2 R x B C

半偏法测电阻练习题完整版本

半偏法测电阻练习题 1、把电流表改装成电压表的实验中,所用电流表G的满偏电流I g为200μA,内阻估计在400~600Ω之间. ①按图(a)测定电流表G的内阻R g,需要选用合适的器材,现有供选用的器材如下: (A)滑动变阻器(阻值范围0—200Ω) (B)滑动变阻器(阻值范围0~175Ω) (C)电阻箱(阻值范围0—999Ω) (D)电阻箱(阻值范围0~99999Ω) (E)电源(电动势6V,内阻0.3Ω) (F)电源(电动势12V,内阻0.6Ω) 按实验要求,R最好选用______,R′最好选用_______,E最好选用_______.(填入选用器材的字母代号) ②假定由上述步骤已测出电流表内阻R g==500Ω,现在通过串联一个24.5kΩ的电阻把它改装成为一个电压表,此电压表的量程为 μ,欲将此表改3、在把电流表改装为电压表的实验中,实验所用的电流表满刻度电流为200A 装成量程为2V的电压表。 (1)为测出电流表的内阻,采用如图所示的电路原理图。请将 以下各实验步骤填写完整。 ①依照电路原理图将实物连接成实验线路,开始时两电 键均断开。 ②将R阻值调至最大,闭合电键_________,调节 ________的阻值,使电流表达到满刻度。 ③闭合_________,调节R'的阻值使电流表达到___________。 ④读出R'的读数,即为电流表的内阻。 (2)实验完毕时,两个电阻箱读数如下图所示,则 电流表内阻 r=____Ω.这种方法测出的电流 g 表的内阻 r比它的真实值_______(选填"偏 g 大"、"偏小"或"相等") 4、(1)为了测定电压表Vx的内阻,采用了如图所示的电路.其中: V x是待测电压表,量程3V,内阻约3kΩ; V是标准电压表,量程2V,内阻约2kΩ;R1是电阻箱,阻值范围是0—9999.9Ω; R2是滑动变阻器;R3是保护电阻; E是电池组,电动势6V,内阻不计; S1是单刀单掷开关,S2是单刀双掷开关. ①实验步骤如下: (a)根据电路图,将器材正确地连接成实验电路. (b)将开关S2扳到连接点a处,接通开关S1,调节滑动变阻器

惠斯通电桥测电阻实验报告

肇 庆 学 院 肇 庆 学 院 电子信息与机电工程 学院 普通物理实验 课 实验报告 级 班 组 实验合作者 实验日期 姓名: 学号 老师评定 实验题目: 惠斯通电桥测电阻 实验目的: 1.了解电桥测电阻的原理和特点。 2.学会用自组电桥和箱式电桥测电阻的方法。 3.测出若干个未知电阻的阻值。 1.桥式电路的基本结构。 电桥的构成包括四个桥臂(比例臂R 2和R 3,比较臂R 4,待测臂R x ),“桥”——平衡指示器(检流计)G 和工作电源E 。在自组电桥线路中还联接有电桥灵敏度调节器R G (滑线变阻器)。 2.电桥平衡的条件。 惠斯通电桥(如图1所示)由四个“桥臂”电阻(R 2、R 3、R 4、和R x )、一个“桥”(b 、d 间所接的灵敏电流计)和一个电源E 组成。b 、d 间接有灵敏电流计G 。当b 、d 两点电位相等时,灵敏电流计G 中无电流流过,指针不偏转,此时电桥平衡。所以,电桥平衡的条件是:b 、d 两点电位相等。此时有 U ab =U ad ,U bc =U dc , 由于平衡时0=g I ,所以b 、d 间相当于断路,故有 I 4=I 3 I x =I 2 所以 44R I R I x x = 2233R I R I = 可得 x R R R R 324= 或 43 2R R R R x = 一般把 K R R =3 2称为“倍率”或“比率”,于是 R x =KR 4 要使电桥平衡,一般固定比率K ,调节R 4使电桥达到平衡。 3.自组电桥不等臂误差的消除。 实验中自组电桥的比例臂(R 2和R 3)电阻并非标准电阻,存在较大误差。当取K=1时,实际上R 2与R 3不完全相等,存在较大的不等臂误差,为消除该系统误差,实验可采用交换测量法进行。先按原线路进行测量得到一个R 4值,然后将R 2与R 3的位置互相交换(也可将R x 与R 4的位置交换),按同样方法再测 一次得到一个R ’ 4值,两次测量,电桥平衡后分别有: 43 2R R R R x ?= ' 42 3R R R R x ?= 联立两式得: ' 44R R R x ?= 由上式可知:交换测量后得到的测量值与比例臂阻值无关。 4.电桥灵敏度 电桥灵敏度就是电桥偏离平衡状态时,电桥本身的灵敏感反映程度。在实际测量中,为了便于灵敏度 I 2 I x c

伏安法测电阻的实验报告

班级 姓名 座号 日期 一、实验题目:测量小灯泡的电阻 二、实验目的:用电压表、电流表测电灯工作时的电阻。 三、实验原理: 。 实验方法: 法 四、实验器材:学生电源、2.5V小 灯泡、开关、导线、测量灯泡两端 电压的 、测量通过灯泡 电流的 、改变灯泡两端电 压和通过其电流的 。 五、实验电路图: 六、实验步骤: (1)按电路图连接电路。 (注意:①开关应 。②注意电压表和电流表量程的选 择,“+”、“-”接线柱。③滑动变阻器采用“一上一下”接法,闭合开关前,滑片应位于 处。④爱护实验器材。) (2)检查无误后,闭合开关,移动滑动变阻器的滑片(注意:移动要慢),分别使灯泡暗红、微弱发光、正常发光(灯泡两端电压 2.5V),测出对应的电压值和电流值,填入下面的表格中。 (3)算出灯丝在不同亮度时的电阻。 七、实验数据记录表格:实验过程中,用手感受灯泡在不同亮度下的温度。随着灯泡亮度的增加,灯泡的温度 。 实验次数灯泡亮度电压U/V电流I/A电阻R/Ω1灯丝暗红1 2微弱发光 1.5 3正常发光 2.5

八、问题讨论:分析上表数据,你会发现:随着灯丝发光亮度的增加, 你测出的灯丝电阻 ,是什么原因使灯丝的电阻发生变化的 呢?答: 。 习题: 1、小组测量小灯泡的电阻,设计的电路图中有1处错误,请你将错误之处圈出来,并改正在原 图上。然后按照改正好的电路图,将没有完成的实物图连接好。 2、小刚同学测量2.5V小灯泡的电阻时,连接的电路如图: (1)检查电路,发现有一根导线连接错误,请你在连接错误的导线上 打“×”,若没有发现错误,闭合开关,会出现 现象.在图中补画出正确的连 线.闭合开关前,他应将滑动变阻器的滑片调到 端(填“A”或“B”); 实验次数123 电压U/V 2.0 2.5 2.8 电流I/A0.200.240.25 (2)小刚改正错误后,按正确的操作测得的数据如右表: 则第1次测得的小灯泡的电阻为 ;小灯泡正常发光时的 电阻为________Ω。 从表中计算出三次小灯泡的电阻不相等,你认为可能的原因是 . 3、下图是“伏安法测电阻”的实验电路图。 ⑴在图中的圆圈内填入电流表、电压表的符号; ⑵某同学规范操作,正确测量,测得3组实验数据分别是:U1 = 2.4V,I1 = 0.20A;U2 = 4.5V,I2 = 0.38A;U3 = 6.0V,I3 = 0.50A。请你在虚线框内为他设计一个表格,并把这些数据正确填写 在你设计的表格内。 P R0 R x S ⑶、根据表格中数据,请你算出待测电阻R x≈ 。 ⑷、分析表格中的数据,你能得出的一个结论是:

物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告

物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】

班级___信工C班___ 组别______D______ 姓名____李铃______ 学号__ 日期指导教师___刘丽峰___ 【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___ 【实验目的】 1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻的原理; 2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻的方法; 3、了解提高电桥灵敏度的几种方法; 4、学会测量单电桥的灵敏度。 【实验仪器】 QJ- 23型箱式电桥,滑线电阻,转柄电阻箱(0~Ω),检流计,直流电源,待测电阻,开关,导线若干。 【实验原理】 1.惠斯通电桥测量电阻的原理 图是惠斯通电桥的原理图。图中R1、R2和R0是已知阻值的电阻,它们和被测电阻Rx连成一个四边形,每一条边称作电桥的一个臂。四边形的对角A和B之间接电源E;对角C和D之间接有检流计G,它像桥一样。电源接通,电桥线路中各支路均有电流通过。当C、D两点之间的电位不相等时,桥路中的电流IG≠0,检流计的指针发生偏转;当C、D两点之间的电位相等时,“桥”路中的电流IG=0,检流计指针指零,这时我们称电桥处于平衡状态。 当电桥平衡时,, 两式相除可得到Rx的测量公式 (5-1) 电阻R1R2为电桥的比率臂,R0为比较臂,Rx为待测臂。 只要检流计足够灵敏,等式(1)就能相当好地成立,被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻的值来求得,而与电源电压无关。由于R1、R2和R0可以使用标准电阻,而标准电阻可以制作得十分精密,这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较,因而测量的准确度可以达到很高。 2.电桥的灵敏度 电桥平衡后,将R0改变△R0,检流计指针偏转△n格。如果一个很小的△R0能引起较大的△n偏转,电桥的灵敏度就高,电桥的平衡就能够判断得更精细。

半偏法测电表内阻(可编辑修改word版)

半偏法测电流表和电压表的内阻实验系统误差分析 湖北省监利县朱河中学黄尚鹏 摘要:本文从理论上运用严格的数学方法对半偏法测电流表和电压表的内阻实验的系统误差进行了分析,从而给出半偏法测电流表和电压表内阻的实验条件,以供大家参考。 关键词:半偏法系统误差相对误差闭合电路欧姆定律并联分流串联分压 一、半偏法测电流表的内阻实验系统误差分析 半偏法测电流表的内阻实验电路原理图如图 1 所示,实验操作步骤如下: 图1 第一步:开关、闭合前,将滑动变阻器的阻值调到最大。 第二步:闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表满偏。 第三步:保持开关闭合,滑动变阻器不动,闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表半偏。 第四步:记下此时电阻箱的阻值,则电流表的内阻。 本实验要求滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即,这样就可近似认为开关闭合前后干路中的总电流是不变的。但事实上,当开关闭合后,干路中的总电流 是变大的,当电流表半偏时,通过电阻箱的电流比通过电流表的电流要大,根据并联分流规律可知,半偏法测出的电流表的内阻要比电流表的实际内阻小。下面笔者从理论上运用严格的数学方法对该实验的系统误差进行分析。

假定电源的电动势为,内阻为,电流表的满偏电流为。 闭合开关,调节滑动变阻器,使电流表满偏时,根据闭合电路欧姆定律得 (1) 闭合开关,调节电阻箱的阻值,使电流表半偏时,根据闭合电路欧姆定律及并联分流公式得(2) 联立(1)和(2),消除和得(3) 由(1)解得,将其代入(3)得(4) 由(3)可知,且当,即时,近似成立。 由(4)可知与的相对误差(5) 由(5)可知,电源的电动势越大,相对误差越小。 结论:用半偏法测电流表的内阻时,测量值比真实值小,为减小实验误差,应使滑动变阻器的阻值远大于电流表的内阻,即,而要做到这一点,必须使用电动势较大的 电源,且为防止电流表过载,必须用大阻值的滑动变阻器与之匹配,可见电源的电动势的大小对误差起主导作用。 二、半偏法测电压表的内阻实验系统误差分析 半偏法测电压表的内阻实验电路原理图如图 2 所示,实验操作步骤如下:

双臂电桥测低电阻实验报告

《基础物理》实验报告 学院:国际软件学院专业:数字媒体技术2011 年 6 月3日实验名称双臂电桥测低电阻 姓名陈鲁飞年级/班级10级原软工四班学号 一、实验目的四、实验内容及原始数据 二、实验原理五、实验数据处理及结果(数据表格、现象等) 三、实验设备及工具六、实验结果分析(实验现象分析、实验中存在问题的讨论) 一、实验目的 1.了解测量低电阻的特殊性。 2.掌握双臂电桥的工作原理。 3.用双臂电桥测金属材料(铝.铜)的电阻率。 二、实验原理 我们考察接线电阻和接触电阻是怎样对低值电阻测量结果产生影响的。例如用安培表和毫伏表按欧姆定律R=V/I测量电阻Rx,电路图如图 1 所示, 考虑到电流表、毫伏表与测量电阻的接触电阻后,等效电路图如图 2所示。 由于毫伏表内阻Rg远大于接触电阻R i3和R i4,因此他们对于毫伏表的测量影响可忽略不计,此时按照欧姆定律R=V/I得到的电阻是(Rx+ R i1+ R i2)。当待测电阻Rx小于1时,就不 能忽略接触电阻R i1和R i2对测量的影响了。 因此,为了消除接触电阻对于测量结果的影响,需要将接线方式改成下图 3方式,将低电阻Rx以四端接法方式连接,等效电路如图 4 。此时毫伏表上测得电眼为Rx的电压降,由Rx = V/I即可准测计算出Rx。接于电流测量回路中成为电流头的两端(A、D),与接于电压测量回路中称电压接头的两端(B、C)是各自分开的,许多低电阻的标准电阻都做成四端钮方式。 根据这个结论,就发展成双臂电桥,线路图和等效电路图5和图6所示。标准电阻Rn 电流头接触电阻为R in1、R in2,待测电阻Rx的电流头接触电阻为R ix1、R ix2,都连接到双臂电桥测量回路的电路回路内。标准电阻电压头接触电阻为R n1、R n2,待测电阻Rx电压头接触电阻为R x1、R x2,连接到双臂电桥电压测量回路中,因为它们与较大电阻R1、R 2、R3、R相串连,故其影响可忽略。 由图5和图6,当电桥平衡时,通过检流计G的电流I G = 0, C和D两点电位相等,根据基尔霍夫定律,可得方程组(1)

伏安法测电阻实验报告

实验目的 ? 掌握伏安法测量电阻时,电流表内接和外接时的条件; ? 通过对二极管伏安特性的测试,了解非线性电阻,掌握二极管的非线性特点。 实验仪器 DH6102型伏安特性实验仪 本实验仪由直流稳压电源、可变电阻器、电流表、电压表及被测元件等五部分组成。 实验原理 一、概述 伏安法测电阻是电阻测量的基本方法之一。当一个元件两端加上电压时,元件内就有电流通过,电压和电流之间存在着一定的关系。该元件的电流随外加电压的变化曲线,称为伏安特性曲线。从伏安特性曲线所遵循的规律,可以得知该元件的导电特性。 二、线性电阻和非线性电阻 ? 线性电阻 非线性电阻 对线性电阻我们可以直接通过欧姆定律, 对非线性电阻我们不能应用欧姆定律但 确定出线性电阻阻值: 是可以考虑一小段特性曲线,确定出动态 R =U /I 电阻: R =△U /△I 三、实验线路的比较与选择 实验中使用的电路对电流表有内接和外接两种: 当电流表内阻为0,电压表内阻无穷大时,两种电路都不会带来附加测量误差。 被测电阻: 非理想状态(电流表内阻非0,电压表内阻非无穷大),如果用上述公式计算电阻值,无论采用哪一种联接都将产生接入(系统)误差。 1、内接法的接入误差和修正 采用这种方法测量,我们 得到的电阻实际是电流表 内阻和待测电阻之和,即: I U R x A x R R I U

需要对其进行修正,即: 当Rx >>RA ,采用电流表内接,接入误差较小。 2、外接法的接入误差和修正 当采用外接法时,我们得到的 实际上是电压表内阻和待测电阻 并联后的阻值,即: 需要对其进行修正,即: 当RV >>Rx ,采用电流表外接,接入误差较小。 四、二极管的伏安特性 二极管是一种具有单向导电的二端器件,具有按照外加电压的方向,使电流流动或不流动的性质。 对二极管施加正向电压时,则二极管中就有正向电流通过,随着电压的增加,开始时,电流随电压变化很缓慢,而当正向偏置电压增至接近二极管导通电压时(硅管为 0.7V 左右),电流急剧增加,二极管导通后,电压的少许变化,电流的变化都很大。 当施加反向电压时,二极管处于截止状态,其反向电压增 加至该二极管的击穿电压时,电流猛增,二极管被击穿,在二 极管使用中应竭力避免出现击穿观察,这很容易造成二极管的 永久性损坏。所以在做二极管反向特性时,应串入限流电阻, 以防因反向电流过大而损坏二极管,并注意不要超过二极管允 许的最大反向电压值。 二极管的应用 1、整流二极管:利用二极管单向导电性,可以把方向交替变化的交流电变换成单一方向的脉冲直流电。 2、开关元件:二极管在正向电压作用下电阻很小,处于导通状态,相当于一只接通的开关;在反向电压作用下,电阻很大,处于截止状态,如同一只断开的开关。利用二极管的开关特性,可以组成各种逻辑电路。 3、限幅元件:二极管正向导通后,它的正向压降基本保持不变(硅管为0.7V ,锗管为0.3V )。利用这一特性,在电路中作为限幅元件,可以把信号幅度限制在一定范围内。 4、继流二极管:在开关电源的电感中和继电器等感性负载中起继流作用。 5、检波二极管:在收音机中起检波作用。 6、变容二极管:使用于电视机的高频头中。 7、显示元件:用于VCD 、 DVD 、计算器等显示器上。 8、稳压二极管:反向击穿电压恒定,且击穿后可恢复,利用这一特性可以实现稳压电路。 实验内容(一) 1.测定线性电阻的伏安特性 ⑴选被测电阻器的电阻为1K Ω,电流表量程为20mA ,电压表量程为20V 。 ⑵电流表内接测试: 将电流表内接,调节直流稳压电源,取合适的电压变化值(如从2.000V 变化到14.000V ,变化步长取为2.000V ),将相应的电流值记录列表 。 A x R I U R V x R R U I 11 V x R U I R 11

自组式直流电桥测电阻实验报告

一、实验简介 直流电桥是一种用比较法测量电阻的仪器,主要由比例臂、比较臂、检流计等构成桥式线路。测量时将被测量与已知量进行比较而得到得测量结果,因而测量精度高,加上方法巧妙,使用方便,所以得到了广泛的应用。 电桥的种类繁多,但直流电桥是最基本的一种,它是学习其它电桥的基础。早在1833年就有人提出基本的电桥网络,但一直未引起注意,直至1843年惠斯通 才加以应用,后人就称之为惠斯通电桥。单电桥电路是电学中很基本的一种电路连接方式,可测电阻围为1~106Ω。 通过传感器,利用电桥电路还可以测量一些非电量,例如温度、湿度、应变等,在非电量的电测法中有着广泛的应用。本实验是用电阻箱和检流计等仪器组成惠斯通电桥电路,以加深对直流单电桥测量电阻原理的理解。本实验的目的是通过用惠斯通电桥测量电阻,掌握调节电桥平衡的方法,并要求了解电桥灵敏度与元件参数之间的关系,从而正确选择这些元件,以达到所要求的测量精度。 二、实验原理 电阻按其阻值可分为高、中、低三大类,R≤1Ω的电阻为低值电阻,R>1MΩ 的称高值电阻,介于两者之间的电阻是中值电阻,通常用惠斯通电桥测中值电阻。 1、惠斯通电桥的工作原理 惠斯通电桥原理,如图6.1.2-1所示。 图6.1.2-1 2、电桥的灵敏度 电桥是否平衡,是由检流计有无偏转来判断的,而检流计的灵敏度总是有限的,假设电桥在R1/R2=1时调到平衡,则有R x=R0,这时若把R0改变一个微小量△ R0,则电桥失去平衡,从而有电流I G流过检流计。如果I G小到检流计觉察不出来,

? 那么人们会认为电桥是平衡的,因而得到R x =R 0+△R 0,△R 0就是由于检流计灵敏度不够高而带来的测量误差△R x 。引入电桥的灵敏度,定义为 S=△n/(△R x /R x ) 式中的△R x 是在电桥平衡后R x 的微小改变量(实际上若是待测电阻R x 不能改变时,可通过改变标准电阻R 0的微小变化△R 0来测电桥灵敏度),△n是由于△ R x 引起电桥偏离平衡时检流计的偏转格数,△n越大,说明电桥灵敏度越高,带来的测量误差就越小。S 的表达式可变换为 S=△n/(△R 0/ R 0)= △n/△I G (△I G /(△R 0/ R 0))=S 1S 2 其中S 1是检流计自身的灵敏度,S 2=△I G /(△R 0/ R 0)由线路结构决定,故称电桥线路灵敏度,理论上可以证明S 2与电源电压、检流计的阻及桥臂电阻等有关。3、交换法(互易法)减小和修正自搭电桥的系统误差 自搭一个电桥,不考虑灵敏度,则R 1、R 2、R 0引起的误差为△R x / R x =△R 1/ R 1+ △R 2/ R 2+△R 0/ R 0。为减小误差,把图6.1.2-1电桥平衡中的R 1、R 2互换,调节R 0, 使I G =0,此时的R 0记为R 0’,则有 R x =R 2/ R 1 R 0’ , R R 0 R 0 这样就消除了R 1、R 2造成的误差。这种方法称为交换法,由此方法测量R x 的误差为 △R x / R x =1/2(△R 0/ R 0+△R 0’/ R 0’) 即仅与电阻箱R 0的仪器误差有关。若R 0选用具有一定精度的标准电阻箱,则系统误差可以大大减小。 三、实验容 1、按直流电桥实验的实验电路图,正确连线。 2、线路连接好以后,检流计调零。 3、调节直流电桥平衡。 4、测量并计算出待测电阻值Rx ,微调电路中的电阻箱,测量并根据电桥灵敏度公式:S=△n/(△R x / R x )或S=△n/(△R 0/ R 0)计算出直流电桥的电桥灵敏度。 5、记录数据,并计算出待测电阻值。 四、实验仪器 本实验用到的实验仪器有:电压源、滑线变阻器(2个)、四线电阻箱(3 个)、检流计、待测电阻、电源开关,实验场景如下图组所示:

半偏法测电阻

一、“半偏法”原理 如图(1),首先接通开关S 1调节R 1,使表头指针满偏;然后接通开关S 2并调节R 2,使表头半偏。 当R 1>>R 2时,表头内阻R g ≈ R 2。 二、“半偏法”测电压表内阻 1、 实验电路,如图(2)。 2、 实验步骤: (1)按照电路图正确地连接好测量电路,把滑动变阻器R 1的滑片调到最右端,电阻箱R 的阻值调到最大。 (2)合上开关S 1和S 2,调节R 1,使电压表指针满偏。 (3)断开S 2,调节R 使电压表指针半偏。 (4)读出电阻箱接入电路中的电阻R ,则电压表内阻R v ≈ R 。 (5)撤除电路,整理器材。 三、电路思考 思考一:R v ≈ R 的条件是什么? 闭合S 1和S 2时:右 右 并11R R R R R V V += (R 1右即滑动片右边R 1的阻值) 闭合S 1,断开S 2时: ()()右 右 并 11' R R R R R R R V V +++= 当取R V >>R 1时,即同时满足R V >>R 1右和(R V +R )>>R 1右, 图(1) S 2 图(2)

则有:R并≈R1右R′并≈R1右 可见,R1左和R1右分压比例恒定,即U R V + U R = 恒量 所以,当电压表指针半偏时,有U R V =U R,即R v≈ R。 故,即R v≈ R的条件是:R V>>R1 思考二:为什么选择分压式电路? 由于实验室的滑动变阻器的最大阻值不大和电压表量程偏小等原因,使限流式电路中电压表的分压极易越过其量程,故该电路采用分压式。 当R V>>R1时,可视为分压器输出电压恒定,故当电压指针半偏时有:U R V =U R 思考三:实验中特别要注意的是什么? 当闭合S1、S2,调节R1使电压表满偏后,不能再调节R1的滑片位置,因为满足R V>>R1后,R1的输出电压是由R1右的大小决定的,要稳压输出,故R1的滑片不能再调动。 思考四:如何减小实验的误差? 因为断开S2,使电压表串联R后,R总增加,I总减小,R1左的分压减小,使R1右的分压增大,当电压表半偏时,U R V稍小于U R,故应为R真<R。当取R测=R时,结论是:R测>R真 若R V越大,U R V就越接近U R,则R V就越接近R。所以,R V越大,R V的测量值R测相对于其真实值R真的误差就越小。

伏安法测电阻实验报告

伏安法测电阻实验报告 Document serial number【UU89WT-UU98YT-UU8CB-UUUT-UUT108】

科学探究的主要步骤※一、提出问题 ※二、猜想与假设 ※三、设计实验 (一) 实验原理 (二) 实验装置图 (三)实验器材和规格 (三)实验步骤 (四)记录数据和现象的表格 四、进行试验 ※五、分析与论证 ※六、评估 七、交流与合作 ※最后:总结实验注意事项 第一方面:电学主要实验 滑动变阻器复习提纲 1、原理——通过改变接入电路中电阻丝的长度,来改变电路中的电阻,从而改 变电路中的电流。 2、构造和铭牌意义——200Ω:滑动变阻器的最大阻值 :滑动变阻器允许通过的最大电流 3、结构示意图和电路符号—— 4、变阻特点——能够连续改变接入电路中

的电阻值。 5、接线方法—— 6、使用方法——与被调节电路(用电器)串联 7、作用——1、保护电路 2、改变所在电路中的电压分配或电流大小 8、注意事项——电流不能超过允许通过的最大电流值 9、在日常生活中的应用——可调亮度的电灯、可调热度的电锅、 收音机的音量调节旋钮…… 实验题目:导体的电阻一定时,通过导体的电流和导体两端电压的关系(研究欧姆定律实验新教材方案) 一、提出问题: 通过前面的学习,同学们已经定性的知道:加在导体两端的电压越高,通过导体的电流就会越大;导体的电阻越大,通过导体的电流越小。现在我们共同来探究:如果知道了一个导体的电阻值和它两端的电压值,能不能计算出通过它的电流呢即通过导体的电流与导体两端的电压和导体的电阻有什么定量关系 二、猜想与假设: 1、电阻不变,电压越大,电流越。(填“大”或“小”) 2、电压不变,电阻越大,电流越。(填“大”或“小”) 3、电流用I表示,电压用U表示,电阻用R表示,则三者之间可能会有什么关系 三、设计实验:

直流电桥法测电阻(单电阻)实验报告

一实验预习(20分) 学生进入实验室前应预习实验,并书写实验预习报告。预习报告应包括:①实验目的,②实验原理,③实验仪器,④实验步骤⑤实验数据记录表等五部分。以各项表述是否清楚、完整,版面 验前还应预习实验)。 二实验操作过程(20分) 学生在教师的指导下进行实验。操作过程分三步,第一步实验准备,包括①连接线路;②检流计调零;③预置C、R三部分;第二步测量并记录数据,要注意操作的规范性;第三步实验仪器整理,并填写相关登记表格。以各项是否能够按照实验要求独立、正确完成,数据记录是否准确、正确分三档给分。 三实验纪律( 学生进入实验室,按照学生是否按规定进入实验室,是否按照操作要求使用仪器,是否在实验结 以上三项成绩不足30分者,表示实验过程没有完成,应重新预约该实验。实验完成后,学生课后完成一份完整的实验报告。 四、数据记录及处理(35分) 1 2数据记录及处理 学生在数据处理过程中,是否按照要求正确书写中间计算结果、最终实验结果和不确定度的有 二、思考题(10 学生在实验结束后,根据指导教师的布置完成思考题,抄写题目并回答。按照问题回答是否准 三、格式及版面整洁(5分)

学生进入实验室,用15分钟的时间看书,15分钟之后将书收起来,开始进行实验测试。测试期间禁止看书。 测试内容:利用单电桥测量实验室提供的未知中值电阻阻值,并分析测量不确定度。 评分标准如下: 一实验操作部分(70分) 第一步:实验准备。 1.连接线路。正确连接电源、待测电阻。分四档给分。 2.检流计调零,并正确设置各个档位、开关。分四档给分。 第二步:实验测量和数据采集。 1.正确运用点触式按键。分四档给分。 2.合理利用万用表测出待测电阻大致阻值,并根据大致阻值合理设置C档位和电阻盘R值,保证R的千位档不为零。分四档给分。 3.确定C档位后,调整R,使检流计不偏转。分四档给分。 5.记录实验数据。要求数据清晰,单位明确、统一,有效位数保留合理。分四档给分。 6.实验结束后整理实验台。关闭所有电源,开关,并使仪器、设备还原。分四档给分。

伏安法测电阻实验报告单

黑虎中学《伏安法测电阻》实验报告 班次:____________组次:_____________ 姓名:时间: 一.测量定值电阻的阻值 (1)实验原理: (2)实验器材: (3)电路图:实物图: (4)实验步骤: 1、开关按照电路图连接电路,滑动变阻器滑片处于位置。 2、闭合开关,调节,读出值和值并记录;计算出 值。 4、继续调节重复上述实验,并记录和计算。 (5)实验数据: 实验序号电压U/V电流I/A电阻R X/Ω平均值R X/Ω1 2 3 (6)滑动变阻器的作用:

二.测量小灯泡的电阻: (1电路图: 实物图 : (2)实验数据: 实验序号 电压U/V 电流I/A 灯泡电阻R L /Ω 1 2 3 (3)灯泡正常发光时的电阻是:R L = (4)问题:计算灯泡电阻时能不能取平均值为什么 练习:1.某同学按下图所示电路连好实验器材后,闭合开关,灯泡正常发光,但电压表指针不动,这可能是 ( ) A .电流表烧坏,电路开路 B .电流表完好,与电流表相 连的导线断了 C .电压表接线柱处导线短路 D .电压表接线柱处导线断路 A V L R S

2一个20Ω的电阻,接在由4节干电池串联的电源上,要测这个电阻中的电流和两端的电压,电流表、电压表选的量程应为 ( ) A.0~,0~3V B.0~,0~15V C.0~3 A,0~3 V D.0~3 A,0~15 V 3.现有下列器材,电流表(0~ 0~3A)、电压表(0~3V 0~15V)、滑动变阻器(10Ω 2A)、4V电源、待测小灯泡的电阻(正常发光的电压为,电阻为6Ω左右)、开关一只、导线若干。要求用伏安法测定小灯泡正常发光时灯丝的电阻,测量时两表的指针要偏过表面刻度盘的中线。 (1)试画出电路图; (2)电流表的量程应为 __________ 电压表的量程为____________ ; (3)下列步骤的合理排列顺序为________________ 。 A . 闭合开关 B .将测出的数据填入表格中 C . 计算被测小灯泡的电阻 D .读出两表的示数 E .断开开关 F .将滑动变阻器的阻值调到最大位置 G .根据电路图连接电路 H .调节滑动变阻器使电压表示数为

电桥测电阻实验报告

实验目的 1、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法,理解单臂电桥测电阻的“三端”法接线的意义; 2、掌握开尔文电桥测量电阻的原理及操作方法; 3、熟悉综合性电桥仪的使用方法及电桥比率和比率电阻的选择原则。 实验原理 电阻是电路的基本元件之一,电阻的测量是基本的电学测量。用伏安法测量电阻,虽然原理简单,但有系统误差。在需要精确测量阻值时,必须用惠斯通电桥,惠斯通电桥适宜于测量中值电阻(1~106Ω)。 惠斯通电桥的原理如图1所示。标准电阻R 0、R 1、R 2和待测电阻R X 连成四边形,每一条边称为电桥的一个臂。在对角A 和C 之间接电源E ,在对角B 和D 之间接检流计G 。因此电桥由4个臂、电源和检流计三部分组成。当开关K E 和K G 接通后,各条支路中均有电流通过,检流计支路起了 沟通ABC 和ADC 两条支路的作用,好象一座“桥”一样,故称为“电桥”。适当调节R 0、R 1和R 2的大小,可以使桥上没有电流通过,即通过检流计的电流I G = 0,这时,B 、D 两点的电势相等。电桥的这种状态称为平衡状。 图6-l 惠斯通电桥原理图 态。这时A 、B 之间的电 势差等于A 、D 之间的电势差,B 、C 之间的电势差等于D 、C 之间的电势差。设ABC 支路和ADC 支路中的电流分别为I 1和I 2,由欧姆定律得 I 1 R X = I 2 R 1 I 1 R 0 = I 2 R 2 两式相除,得 102 X R R R R = (1) (1)式称为电桥的平衡条件。由(1)式得 1 02 X R R R R = (2) 即待测电阻R X 等于R 1 / R 2与R 0的乘积。通常将R 1 / R 2称为比率臂,将R 0称为比较臂。 2.双电桥测低电阻的原理 图1

用半偏法测电阻及误差分析

{ 用半偏法测电阻及误差分析 用半偏法可以测量电流表的电阻(含灵敏电流计)、伏特表的电阻和未知电阻的阻值.如何设计实验电路,如何测量,怎样减少实验误差,下面分类解析. 1、 用半偏法测电流表的内阻R g 电流表的内阻R g 的测量电路有图1和图2两种电路. 应用图1电路测量电流表的内阻: 步骤: (1)先闭会开关S 1和S 2,调节变阻器R ,使电流表指针指向满偏; (2)再断开开关S 2,仅调节电阻箱R / ,使电流表指针指向半偏; ` (3)电流表的内阻等于电阻箱的阻值R / . 实验仪器的基本要求:R << R / . 表流表内阻误差分析: 图1是串联半偏,因为流过R g 和R / 的电流相等,应比较它们的电压U g 和U 2的大小,S 2闭合时,两者电压之和和U =U g +U 2=U g +0= U g ,S 2断开时,电路的总电阻增大,由闭合电路的欧姆定律得:总 电流减少,R 的右端电阻、R 0和电源内阻三者电压之和减少,并联部分的电压U 并增大,即U 并= U g /2 +U 2/ > U g 所以U 2/ > U g /2 ,R / > R g .故测量值偏大. 注:在图1电路中,R / 只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比灵敏电流计的电阻大 一点就可以了.R 一般使用滑动变阻器,其阻值要求较小,要求R << R / ,以减小因闭合S 2而引起总电压的变化,从而减小误差. 应用图2电路测量电流表的内阻: * 步骤: (1)先将R 调到最左端,闭合S 1,断开S 2,调节R 使电流表满偏; (2)使R 不变,闭合S 2调节电阻箱R ’使电流表指到满刻度的一半; (3)此时电阻箱R ’的读数即为电流表的内阻R g . 实验的基本要求:R >> R / . 表流表内阻误差分析 图2是并联半偏,在半偏法测内阻电路中,当闭合S 2时,引起总电阻减小,总电流增大,大于原电流表的满偏电流,而此时电流表半偏,所以流经R ’的电流比电流表电流多,R ’的电阻比电流表 的电阻小,但我们就把R / 的读数当成电流表的内阻,故测得的电流表的内阻偏小. 注:图2电路中,R ’只能用电阻箱,而不能用滑动变阻器,其阻值只需比灵敏电流表的电阻大一点就可以了,R 一般使用滑动变阻器, 也可用电阻箱或电位器,但其阻值要求较大,要求R >> R / ,以减小 S 1 R 0 R S 2 图1 , R / ~ 图2

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