北航大学物理实验——电04
4北航物理实验报告 伏安法测电阻改进
伏安法测电阻实验的改进方法朱文超，柳雷（北京航空航天大学软件学院北京100191）摘要：本文提出了一种新的实验方法进行伏安法测电阻实验，作为经典伏安法测电阻实验的改进实验。
解决了经典实验及其他改进实验中存在的一起内阻误差无法消除、实验与测量方法繁琐、精度不足等问题。
关键词：伏安法；消除误差；改进方法中图分类号：043文献标识码：A文章编号：伏安法测电阻实验是大学物理重要电学实验之一，该实验在物理思想、实验方法以及测量技巧上都具有很高的教学价值，是利用简单的实验器材总结和发展中学电学的典型实验之一。
但是在以往实验测量的过程中发现以下问题:内阻误差无法消除，实验测量方法繁琐，精度不足。
部分改进方法不能在学生实验室大力推广。
为此，本文提出一种新的伏安法测电阻的改进方法，可以解决实验存在的内阻误差无法消除，实验测量方法繁琐等问题。
1.新方法探讨所谓伏安法是同时测量电阻两端电压和流过电阻的电流，由欧姆定律R=V/I来求得R。
也可用作图法，画电阻的的伏安特性曲线，从曲线上求出电阻的阻值。
用伏安法测电阻，原理简单，方法简便，并且能绘制待测元件的伏安特性曲线，直观形象，所以在电学测量中应用普遍。
伏安法测电阻的缺点是，测量电表在工作时改变了待测电路的工作状态，给测量带来了误差。
误差主要来自于电表内阻（Rv、RA）的影响。
无论采用电流表内接或电流表外接。
都不能严格满足欧姆定律：如采用内接法，则电压表所测电压为RL+RA两端的电压；如用外接法，则电流所测电流为流过Rx流过Rv的电流之和。
这样就给测量带来了系统误差，称之为“接入误差”或“方法误差”。
若用电位差计取代电压表（由于电压补偿的作用，电位差计可视为内阻无穷大的电压表），则测量精度将大大提高，但与此同时实验测量的繁琐程度也相对提高，可操作性和灵活性降低。
其他改进实验，包括电压补偿发法，电流补偿法，等值电流法等不同程度上需要在原有伏安法的基础上增加检流计，补偿电源，可变电阻等，对实验的仪器，测量提出了很高的要求。
北航物理实验报告
北航物理实验报告北航物理实验报告引言：物理实验是理论与实践相结合的重要环节，通过实验可以验证理论的正确性，培养学生的实验操作能力和科学精神。
本次实验旨在通过实验操作和数据分析，探究物理现象并得出结论。
实验一：测量重力加速度实验目的：通过自由落体实验测量地球上的重力加速度。
实验步骤：1. 准备一根直线垂直的竖直导轨，将导轨固定在实验台上。
2. 在导轨上设置一个可移动的传感器，用于测量小球自由落体的时间。
3. 在导轨上放置一个小球，使其从静止位置自由下落，并记录下小球经过传感器的时间。
4. 重复实验多次，取平均值计算重力加速度。
实验结果与分析：根据实验数据计算得出的重力加速度为9.81 m/s²，与理论值相符合。
实验误差主要来自于实验仪器的精度和实验操作的不确定性。
实验二：测量光的折射率实验目的：通过测量光的折射率，验证光在不同介质中传播时的折射定律。
实验步骤：1. 准备一个透明的玻璃棱镜和一束光源。
2. 将玻璃棱镜放在光源前方，观察光线经过棱镜后的折射现象。
3. 测量入射角和折射角，并计算折射率。
4. 重复实验多次，取平均值计算折射率。
实验结果与分析：根据实验数据计算得出的折射率与理论值相符合，验证了光的折射定律。
实验误差主要来自于测量角度的精度和光线的衍射现象。
实验三：测量电阻的变化实验目的：通过测量电阻的变化，研究电阻与导线长度、截面积之间的关系。
实验步骤：1. 准备一根导线，测量其长度和截面积。
2. 将导线接入电路中，通过电流表和电压表测量电流和电压。
3. 改变导线长度或截面积，重新测量电流和电压。
4. 计算电阻，并绘制电阻与导线长度、截面积的关系曲线。
实验结果与分析：根据实验数据绘制的曲线表明，电阻与导线长度成正比，与导线截面积成反比。
这符合欧姆定律和电阻公式的预期结果。
实验误差主要来自于测量仪器的精度和导线材料的不均匀性。
结论：通过以上实验，我们验证了自由落体实验中的重力加速度、光的折射定律以及电阻与导线长度、截面积之间的关系。
北航物理研究性实验报告——示波器
北航物理研究性实验报告专题：模拟示波器的使用及其应用学号：********班级：101517姓名：王*目录目录 (2)摘要 (3)一．实验目的 (3)二．实验原理 (3)1.模拟示波器简介 (3)2.示波器的应用 (6)三．实验仪器 (6)四．实验步骤 (7)1.模拟示波器的使用 (7)2.声速测量 (8)五．数据记录与处理 (8)六．讨论 (10)摘要示波器是一种用途十分广泛的电子测量仪器，它能直观、动态地显示电压信号随时间变化的波形，便于人们研究各种电现象的变化过程，并可直接测量信号的幅度、频率以及信号之间相位关系等各种参数。
示波器是观察电路实验现象、分析实验中的问题、测量实验结果的重要仪器，也是调试、检验、修理和制作各种电子仪表、设备时不可或缺的工具。
一．实验目的1.了解示波器的主要结构和波形显示及参数测量的基本原理，掌握示波器、信号发生器的使用方法；2.学习用示波器观察波形以及测量电压、周期和频率的方法；3.学会用连续波方法测量空气速度，加深对共振、相位等概念的理解；4.用示波器研究电信号谐振频率、二极管的伏安特性曲线、同轴电缆中电信号传播速度等测量方法。
二．实验原理1.模拟示波器简介模拟示波器是利用电子示波管的特性，将人眼无法直接观测的交变电信号转换成图像并显示在荧光屏上以便测量和分析的电子仪器。
它主要由阴极射线示波管，扫描、触发系统，放大系统，电源系统四部分组成。
示波管结构图（1）工作原理模拟示波器的基本工作原理是：被测信号经Y轴衰减后送至Y1放大器，经延迟级后到Y2放大器，信号放大后加到示波管的Y轴偏转板上。
若Y轴所加信号为图所示的正弦信号，X输入开关S切换到“外”输入，且X轴没有输入信号，则光点在荧光屏竖直方向上按正弦规律上下运动，随着Y轴方向信号的提高，由于视觉暂留，在荧光屏上显示一条竖直扫描线。
同理，如在X轴所加信号为锯齿波信号，且Y轴没有输入信号，则光点在荧光屏上显示一条水平直线。
北航基础物理研究性实验报告双电桥测低电阻
双电桥测低电阻研究性实验报告 3 / 19
北京航空航天大学报告
正文
一、实验目的 1、掌握电桥平衡的原理——零示法。 2、学习用正反接法来降低实验误差 2、了解双电桥测低电阻的原理，以及它对惠斯通电桥的改进。 3、学习使用 QJ19 型单双电桥测低电阻以及相关仪器。 4 对一元线性回归法的进一步巩固并且学会对误差进行正确的分析。 5、了解测量线性导电材料（铜丝）电导率的测量方法。 二、实验原理 用惠斯通电桥测量电阻时， 其所测电阻值一般可以达到四位有效数字，最高 −6 阻值可测到10 欧姆， 最低阻值为 10 欧姆左右。 当被测电阻的阻值低于 10 欧姆 时称为低值电阻， 单臂电桥测量到的电阻的有效数字将减小，另外其测量误差也 显著增大起来， 究其原因是因为被测电阻接入测量线路中，连接用的导线本身具 有电阻称为接线电阻， 被测电阻与导线的接头处亦有附加电阻称为接触电阻。接 线电阻和接触电阻的阻值约为10−4 ~10−2 欧姆，接触电阻虽然可以用清洁接触点 等措施使之减小，但终究不可能完全清除。当被测电阻仅为 10−3 ~10−6 欧姆时， 其接线电阻及接触电阻值都已超过或大大超过被测电阻的阻值， 这样就会造成很 大误差，甚至完全无法得出测量结果。所以，用单臂电桥来测量低值电阻是不可 能精确的， 必须在测量线路上采取措施，避免接线电阻和接触电阻对低值电阻测 量的影响。 为了消除接线电阻和接触电阻的影响，先要弄清楚它们是怎样影响测 量结果的。
如上图 T—1 所示，单电桥测量低电阻时，附加电阻是直接与待测电阻 Rx 串联的， 当附加电阻的大小与待测电阻大小相比不能被忽略时，用单电桥测量电 阻的公式：Rx=R1 R0就不能准确地得出 Rx 的值；再者，由于 Rx 很小，如 R1≈R2 时，电阻 R0 也应该是小电阻，其附加电阻的影响也不能被忽略，这也是不能准 确测量 Rx 的原因。开尔文电桥是惠斯通电桥的变形，在测量小电阻的时候有很 高的准确度， 如图 1 所示，用单电桥测低电阻时，附加电阻 R’与 R’’和 Rx 是直接串联的， 双电桥测低电阻研究性实验报告 4 / 19
北航物理实验报告
北航物理实验报告实验目的本次实验旨在通过观察和记录不同物理实验现象，加深对物理定律和实验原理的理解，培养实验操作和数据处理的能力。
实验仪器和试剂实验中所使用的仪器主要有： - 偏光镜 - 精密天平 - 万用表 - 实验箱 - 导线 - 示波器试剂方面，主要是一些金属样品和电池。
实验原理1. 偏光镜实验偏光镜是通过改变光波的偏振方向而起作用的光学仪器。
它能够选择性地通过偏振方向相同的光，而将垂直方向上的光进行消光。
我们可以利用偏光镜来观察偏振光、解偏振光等现象。
2. 大飞轮实验大飞轮实验是通过转动一个质量较大的飞轮，然后通过改变飞轮的转动速度来观察与测量一系列现象。
例如，当飞轮自转速度增大时，人体会感觉到一种向外推的力。
3. 磁场实验通过在实验箱中放置磁体，在观察和测量不同位置的磁感应强度，以及磁场对导线的作用力等现象，来研究磁场的性质和行为。
4. 电学实验利用实验箱中的电池、导线和示波器等设备，通过观察电路中的电流、电压等现象，来研究电学定律和电路的特性。
实验步骤和结果1. 偏光镜实验第一步，我们拿起偏光镜，调整其方向，观察到当两个偏光镜的偏振方向相同时，透过光线的亮度最大；而当两个偏光镜的偏振方向垂直时，透过光线的亮度几乎消失。
第二步，我们旋转一个偏光镜，观察到透过光线的亮度随着旋转角度的变化而变化。
2. 大飞轮实验第一步，我们先调整飞轮的转速为最低档位，然后将手放在飞轮上，观察到飞轮自转时手感较轻。
第二步，我们逐渐增加飞轮的转速，观察到手感逐渐变重，甚至有时会出现感觉手被向外推的现象。
3. 磁场实验第一步，我们将磁体放入实验箱，并在实验箱内移动磁感应探头，记录下不同位置的磁感应强度。
第二步，我们将一个导线放在实验箱中，通上电流后观察导线所受的力的方向和大小。
4. 电学实验第一步，我们连接一个电路，其中包括一个电池、一根导线和一个电阻。
然后使用万用表测量电路中的电流和电压。
第二步，我们改变电阻的大小，观察电路中的电流和电压随之变化。
北航基础物理教学大纲
北航基础物理教学大纲北航基础物理教学大纲北航（北京航空航天大学）作为中国一流的理工科大学之一，其基础物理教学大纲具有一定的重要性和影响力。
基础物理作为理工科学生的必修课程之一，对于培养学生的科学素养和物理思维能力具有重要意义。
本文将探讨北航基础物理教学大纲的内容和特点。
首先，北航基础物理教学大纲涵盖了广泛的物理领域。
大纲中包括了力学、热学、电磁学和光学等基础物理学科内容。
这些学科是理解和掌握物理学基本概念和原理的基础，也是后续专业课程的前置知识。
通过学习这些内容，学生可以建立起对物理学的整体认识，并为日后的学习打下坚实的基础。
其次，北航基础物理教学大纲注重理论与实践相结合。
物理学作为一门实验科学，理论知识与实验操作相辅相成。
在大纲中，北航规定了一定的实验教学内容，旨在通过实践操作加深学生对物理原理的理解和应用能力的培养。
这种理论与实践相结合的教学模式，能够帮助学生更好地理解物理学的概念和原理，并培养他们的实验技能和科学思维能力。
另外，北航基础物理教学大纲注重培养学生的问题解决能力。
在大纲中，除了基础的物理知识和原理，还强调了学生的问题解决能力的培养。
通过引导学生进行实践操作和解决实际问题的训练，大纲希望学生能够培养出批判性思维和创新能力，从而能够独立思考和解决复杂的物理问题。
此外，北航基础物理教学大纲还注重与其他学科的融合。
在大纲中，物理学与数学、力学、电子学等学科的联系被强调。
这种跨学科的融合教学模式，能够帮助学生全面理解物理学的概念和原理，并将其应用于其他学科中。
这种综合性的学习方式，能够培养学生的综合素质和跨学科思维能力，为他们未来的学习和研究打下坚实的基础。
最后，北航基础物理教学大纲还注重培养学生的科学道德和社会责任感。
在大纲中，强调了学生在物理学研究和应用中应该具备的科学道德和社会责任感。
这种注重学生综合素质和社会价值观培养的教学理念，能够帮助学生树立正确的科学态度和价值观，将所学的物理知识应用于社会实践中，为社会发展做出贡献。
北航物理实验研究性实验报告——电位差计及其应用
北航物理实验研究性实验报告——电位差计及其应用篇一：北航物理实验研究性实验报告——电位差计及其应用北航物理实验研究性实验报告——电位差计及其应用作者：学号：目录摘要................................................................................................................. . (3)一实验重点 (3)二实验原理 (3)补偿原理 (3)UJ25型电位差计 (4)三实验仪器 (5)四实验内容 (5)自组电位差计 (5)UJ25型电位差计 (5)五数据记录与整理 (6)原始数据 (6)数据处理 (6)六讨论................................................................................................................. (7)摘要电位差计的测量准确度高，且避免了测量的介入误差，但它操作比较复杂，也不易实现测量的自动化。
在数字仪表快速发展的今天，电压测量仪逐步被数字电压表所替代，后者因为内阻高，自动化测量容易，得到了广泛的应用。
尽管如此，电位差计作为补偿法的典型应用，在电学试验中仍有重要的训练价值。
一实验重点1. 学习补偿原理和比较测量法。
2. 牢固掌握基本电学仪器的使用方法，进一步规范实验操作、3. 培养电学实验的初步设计能力。
4. 学习仪器误差限和不确定度的估算。
二实验原理补偿原理为了避免接入误差，可以采用如图所示的补偿电路。
如果cd可调，E>EX，则总可以找到一个cd位置，使Ex所在回路中无电流通过，这是Vcd=EX。
上述原理称为补偿原理；回路EX→G→d→c→EX称为补偿回路；E→S→A→B→E构成的回路成为辅助回路。
为了确认补偿回路中没有电流通过（完全补偿），应当在补偿回路中接入一个具有足够灵敏度的检流计G，这种检流计来判断电流是否为零的方法，称为零示法。
北航物理实验预习思考题
1. 是否可以测摆动一次的时间作周期值？为什么？答：不可以。
因为一次测量随机误差较大，多次测量可减少随机误差。
2. 将一半径小于下圆盘半径的圆盘，放在下圆盘上，并使中心一致，讨论此时三线摆的周期和空载时的周期相比是增大、减小还是不一定？说明理由。
答：当两个圆盘的质量为均匀分布时，与空载时比较，摆动周期将会减小。
因为此时若把两盘看成为一个半径等于原下盘的圆盘时，其转动惯量I0小于质量与此相等的同直径的圆盘，根据公式(3-1-5)，摆动周期T0将会减小。
3. 三线摆在摆动中受空气阻尼，振幅越来越小，它的周期是否会变化？对测量结果影响大吗？为什么？答：周期减小，对测量结果影响不大，因为本实验测量的时间比较短。
实验2 金属丝弹性模量的测量1. 光杠杆有什么优点，怎样提高光杠杆测量的灵敏度?答：优点是：可以测量微小长度变化量。
提高放大倍数即适当地增大标尺距离D或适当地减小光杠杆前后脚的垂直距离b，可以提高灵敏度，因为光杠杆的放大倍数为2D/b。
2. 何谓视差，怎样判断与消除视差?答：眼睛对着目镜上、下移动，若望远镜十字叉丝的水平线与标尺的刻度有相对位移，这种现象叫视差，细调调焦手轮可消除视差。
3. 为什么要用逐差法处理实验数据?答：逐差法是实验数据处理的一种基本方法，实质就是充分利用实验所得的数据，减少随机误差，具有对数据取平均的效果。
因为对有些实验数据，若简单的取各次测量的平均值，中间各测量值将全部消掉，只剩始末两个读数，实际等于单次测量。
为了保持多次测量的优越性，一般对这种自变量等间隔变化的情况，常把数据分成两组，两组逐次求差再算这个差的平均值。
实验三，随即误差的统计规律1. 什么是统计直方图? 什么是正态分布曲线?两者有何关系与区别?答：对某一物理量在相同条件下做n次重复测量，得到一系列测量值，找出它的最大值和最小值，然后确定一个区间，使其包含全部测量数据，将区间分成若干小区间，统计测量结果出现在各小区间的频数M，以测量数据为横坐标，以频数M为纵坐标，划出各小区间及其对应的频数高度，则可得到一个矩形图，即统计直方图。
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D04
从来没做实验这么爽过。
第二个做完第一个走（我收拾东西比较快。
）心情大好啊
进入正题！首先差十分钟的时候吧，老师会把分组贴出来，然后大家挤啊挤就看到自己哪组了。
so lucky 抽到d04~ 开始实验老师会嘱咐两句会有一张纸作为阅读材料。
先是r1 和r2 这两个是1.2k欧姆的定值电阻但是老师非要测他们比值，于是平衡电桥原理图，令r3=1.2k欧调r4 使得电表示零。
大概是1.21k欧吧于是比值就出来了。
然后用热敏电阻代替r4 。
之后调节r3使得电表示零。
说明一点，所谓的温度计其实是个测电阻的玩意，然后那张阅读材料上会列出一个大表格，按说明换算成温度即可。
测温度的电阻常温时大概1.1k欧吧100度是1。
385k欧然后看阅读材料有换算方法。
其实就是测温度，用好温度计上的hold键反正就是到你要达到的温度，按下hold再调r3示零。
测量间距大概是这样。
1.1k 1.13k 1.16k 1.2k 1.24k 1.27k 1.30k 1.35k 1.38k 最后算出来大概对应温度就是20，30，40，50，60，70，80，90，100度但是快到100度的时候升的特别慢。
所以也可以到97度左右吧。
记录对应的r3电阻值。
之后把测温电阻值换算成温度，做一元线性回归这里提醒，最好最好自己带计算器，因为万一把老师给的计算器带出教室就是0分。
算出a+bx=y之后把0，10，20，。
100度对应的电阻值算出来，然后用r4代替rx （也就是热敏电阻）调节r4=100度时rx值r3为0度时值。
然后调节滑动变阻器使得电表满偏。
最后测出90 80 70.。
10度对应的电表示数即可。
最后几点注意的~ 间距一定取得好一点平均一点。
我最后的r是0.9993 记得试验完把阅读材料交回~ 最好自己带计算器提前掌握好技巧算的东西还是蛮多的。
其他的没啥了~电学实验很简单而d04 又据说是超级简单。
后面的小白鼠加油噢！！！
我星期二晚上做了这个实验，算是比较轻松的。
进去老师会告诉你要做什么，然后如果没有要求你放书包的话，恩哼~大家都懂的~不要太死板，不会就与旁边的合计合计~（别把整本资料都带进去，两张纸就行了~嘘！！！）
实验比较简单，但要注意几点：
1. 画实验原理图的时候不要忘记了【分压的滑动变阻器】和【给热敏电阻加热用的电源】，老师给你的资料上有图，但是就是没有这两个东西。
2. 我们老师没有要求些目的和原理，这些资料上都有一点，不用太担心要求你写。
3. 实验步骤要写的比较详细。
【还是那一句，老师比较松的话，看两眼没人说你】写完后给老师检查，过关了才能接电路。
4. 接电路的时候别乱了，【主电源（电压不用调）与加热电源（选40V）的正负极看好了】，别把开关忘了接进去！接好后，给老师检查，给他讲讲你怎么连的，【合格后才能通电】。
5. 接下来按实验步骤来做，加热的时候看微安表，有个参考：先调R4，让微安表先偏离0线，等他0偏的时候，读数字表的读数。
【数字表用的是100铂电阻，先测的铂电阻的电阻，有表格把电阻换成温度，小数点后边的有公式教你怎么换算】
6.看清楚了！！！R4的阻值应该是变小的！！！
7. 数据处理用线性回归，不要求算什么【X Y的平均值】和【不确定度】，直接用计算器按出A B r 就行了，【公式里的T用的是K为单位，不要把273.15忘了】
8. 定标的时候，满偏的那一步是最重要的，我后来0偏没有达到，老师没有管，【画I-t
曲线的时候用坐标纸（这里我的t是用的摄氏度为单位，即从0到100℃），数据点不要打黑点（可以打叉、三角），然后用曲线连上就可以了，不一定通过原点】
9. 实验完后，给老师看看你的报告，交给他看看，可以了就整理仪器，【电源不要忘了关，发的资料和借的计算器一定要还给他（不然是0分）】然后就可以跟老是说BYE了~
10. 要带的东西：【铅笔】，【尺】，【橡皮】，【坐标纸】，【计算器】（没有好的可以去那里找老师借，他那个可以算线性回归），如果有的话带个【小订书机或者胶布】，画的图要附在上面。
就这么多~祝大家考试顺利！。