大学物理创新试验
大学物理创新实验(二)2024

大学物理创新实验(二)引言概述:大学物理创新实验(二)是一门旨在培养学生创新思维和动手能力的实践课程。
本文将介绍该实验的设计和执行过程,包括实验的目标、实验设备和材料、实验步骤、实验结果的分析和讨论。
通过本实验的学习,学生将能够深入了解物理原理,并运用所学知识进行独立的实验设计和探究。
正文内容:1. 实验目标:- 熟悉实验室安全操作规范;- 培养学生的实验设计思维和创新能力;- 掌握使用常规实验设备进行实验的技能;- 深入理解光学和力学原理,并将其应用于实验设计;- 培养团队合作精神和实验报告撰写能力。
2. 实验设备和材料:- 光学实验仪器:激光器、透镜、单缝衍射装置等;- 力学实验仪器:弹簧振子、万能试验台等;- 电子设备:示波器、数字多用表等。
3. 实验步骤:1) 实验前准备:- 按照实验要求组织学生形成实验小组;- 检查实验设备和材料的完整性和正常工作状态;- 提供实验指导书和实验报告模板。
2) 实验操作:- 学生根据实验指导书,依次进行实验步骤;- 每个小组的学生共同完成实验任务,并记录实验过程中的数据。
3) 数据处理:- 学生使用计算机软件对实验数据进行处理和分析;- 绘制实验结果的曲线图和数据表。
4) 讨论和总结:- 学生根据实验结果进行讨论和分析;- 小组成员共同撰写实验报告,总结实验结果和得出结论;- 学生团队进行实验报告的评审和互评。
4. 实验结果的分析和讨论:- 学生根据实验数据和理论分析结果,对实验现象进行解释;- 学生通过实验结果的比较和讨论,得出结论并提出可能的误差来源;- 学生探讨实验的局限性和改进方法,提出进一步研究的方向。
5. 实验总结:- 总结本次实验的目标和主要内容;- 强调学生在实验中获得的知识、技能和体会;- 对实验中存在的问题提出建议和改进方案;- 对学生在实验中的表现进行评价和激励。
总结:大学物理创新实验(二)通过培养学生实验设计思维和创新能力,巩固和应用物理原理知识,提高学生的动手实践能力和团队合作精神。
大学物理实验报告(精选8篇)

大学物理实验报告(精选8篇)大学物理实验报告(精选8篇)在现实生活中,越来越多人会去使用报告,我们在写报告的时候要注意逻辑的合理性。
那么,报告到底怎么写才合适呢?下面是小编整理的大学物理实验报告,希望对大家有所帮助。
大学物理实验报告篇1实验目的:通过演示来了解弧光放电的原理实验原理:给存在一定距离的两电极之间加上高压,若两电极间的电场达到空气的击穿电场时,两电极间的空气将被击穿,并产生大规模的放电,形成气体的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一梯形,下端间距小,因而场强大(因)。
其下端的空气最先被击穿而放电。
由于电弧加热(空气的温度升高,空气就越易被电离,击穿场强就下降),使其上部的空气也被击穿,形成不断放电。
结果弧光区逐渐上移,犹如爬梯子一般的壮观。
当升至一定的高度时,由于两电极间距过大,使极间场强太小不足以击穿空气,弧光因而熄灭。
简单操作:打开电源,观察弧光产生。
并观察现象。
(注意弧光的产生、移动、消失)。
实验现象:两根电极之间的高电压使极间最狭窄处的电场极度强。
巨大的电场力使空气电离而形成气体离子导电,同时产生光和热。
热空气带着电弧一起上升,就象圣经中的雅各布(yacob以色列人的祖先)梦中见到的天梯。
注意事项:演示器工作一段时间后,进入保护状态,自动断电,稍等一段时间,仪器恢复后可继续演示,实验拓展:举例说明电弧放电的应用大学物理实验报告篇2一、实验目的:1、用热分析法(步冷曲线法)测绘Zn-Sn二组分金属相图;2、掌握热电偶测量温度的基本原理。
二、实验原理:概述、及关键点1、简单的二组分金属相图主要有几种?2、什么是热分析法?步冷曲线的线、点、平台各代表什么含义?3、采用热分析法绘制相图的关键是什么?4、热电偶测量温度的基本原理?三、实验装置图(注明图名和图标)四、实验关键步骤:不用整段抄写,列出关键操作要点,推荐用流程图表示。
五、实验原始数据记录表格(根据具体实验内容,合理设计)组成为w(Zn)=0.7的样品的温度-时间记录表时间τ/min 温度 t/oC开始测量 0 380第一转折点第二平台点结束测量六、数据处理(要求写出最少一组数据的详细处理过程)七、思考题八、对本实验的体会、意见或建议(若没有,可以不写)(完)1.学生姓名、学号、实验组号及组内编号;2.实验题目:3.目的要求:(一句话简单概括)4.仪器用具: 仪器名称及主要规格(包括量程、分度值、精度等)、用具名称。
大学物理实验教学的改革与创新

大学物理实验教学的改革与创新一、引言大学物理实验教学是高等教育中不可或缺的一部分,对于培养学生的实践能力和科学素养具有重要作用。
然而,传统的大学物理实验教学方式存在着一些问题,如教学内容单一、教学方法陈旧、考核方式单一等,这些问题已经影响到了实验教学的效果和质量。
因此,对大学物理实验教学的改革与创新已经成为了当前高等教育改革的重要内容之一。
二、教学内容的改革1.增加实验项目:为了提高学生的实践能力和创新意识,应该增加实验项目的数量和种类,包括基础性实验、综合性实验和创新性实验等。
基础性实验主要是为了帮助学生掌握基本的实验技能和方法;综合性实验则要求学生运用所学的知识和技能来解决实际问题;创新性实验则鼓励学生自主设计实验方案,培养学生的创新意识和能力。
2.引入现代技术:随着现代技术的发展,大学物理实验教学也应该引入一些现代技术,如虚拟实验室、仿真实验等。
这些技术可以让学生更好地了解实验过程和结果,同时也可以减少实验设备的成本和实验的危险性。
三、教学方法的改革1.强调自主学习:传统的教学方法往往是教师讲解实验原理、步骤和方法,学生按照教师的步骤进行操作。
这样的教学方法往往会限制学生的自主性和创新意识。
因此,应该强调学生的自主学习,让学生自主设计实验方案、操作实验设备、分析实验数据等。
2.小组合作:小组合作是一种有效的学习方式,可以培养学生的合作意识和团队精神。
在大学物理实验教学中,应该鼓励学生进行小组合作,共同完成实验任务,分析实验结果。
四、考核方式的改革1.多样化考核:传统的考核方式往往是单一的试卷考核,这种方式不能全面反映学生的实践能力和科学素养。
因此,应该多样化考核方式,包括实验操作、实验报告、小组合作表现等。
2.过程性考核:传统的考核方式往往是结果性考核,这种方式不能及时发现学生在实验过程中出现的问题和不足。
因此,应该注重过程性考核,及时发现和纠正学生在实验过程中出现的问题和不足。
五、创新能力的培养1.鼓励学生自主设计实验方案:在大学物理实验教学中,应该鼓励学生自主设计实验方案,培养学生的创新意识和能力。
大学物理创新实验平台的建设与研究

大学物理创新实验平台的建设与研究摘要:大学物理实验教学主要以教师设计实验,学生依据教师的要求去完成,这样对学生的综合能力和创新能力未得到充分体现和发挥,不利于培养学生独立创新的能力。
上海工程技术大学物理实验中心探索建设适合自身实际的创新实验的平台,通过创新实验平台建设,将课堂教学进一步在时间、空间和内容上延伸,保护和延续学生的创新思维和创新意识,培养大学低年级学生对科学研究的兴趣,进一步深化教学改革,创新人才培养模式。
关键词:创新实验平台大学物理实验建设研究中图分类号:g642 文献标识码:a 文章编号:1007-3973(2013)007-180-021 研究背景国外一些著名大学的物理实验课程具有教学主体开放性、教学方法和教学手段的多样性、教学内容的时代性等特点;突出物理实验“设计性、研究性、探索性”的教育功能。
哥伦比亚大学和麻省理工学院的“upper division”的实验课,斯坦福大学、哈佛大学的“project”实验课程相当于我们的设计性、探究性实验,其特点是注重为学生提供足够的条件,学生自主选题、拟定实验方案、配置实验设备、测量数据、分析结果、完成报告,对实验的时间和最终结果不作硬性规定,学生可以根据自己的时间、能力及兴趣来安排。
许多学生每周要在实验室度过30多个小时,这种教学模式极大地提高了学生的兴趣和积极性,培养了学生的科研能力和创新能力。
目前我国许多高校加大了对大学物理实验教学的重视和资金投入,从事实验教学的教师在实验的教学模式和教学方法上不断探索改革,大多将物理实验教学分为:基础实验、综合性实验、设计性实验等阶段。
但实验中主要还是以教师设计实验,学生依据老师的要求去完成,这样对学生的综合、创新能力未得到充分体现和发挥,不利于培养学生独立创新的能力。
目前许多高校也在探索适合自身情况创新实验的平台建设和实践。
2 大学物理创新实验平台建设2.1 大学物理实验教学现状上海工程技术大学的大学物理实验课程自1982年独立设课以来,经过不断地教学改革和探索实践,逐步建立并形成了一个以培养学生初步具有独立科学实验工作能力为目的,符合原国家教委制定的《高等工业学校物理课程教学基本要求》的课程知识体系和教学体系。
大学物理创新性实验的设计及实施

创新教育科技创新导报 Science and Technology Innovation Herald229大学物理实验教学的重要性逐步凸显,使之成为现代大学物理教学必不可少的重要教学项目之一,为能够进一步提高大学物理创新性实验教学效果,并做好实验内容的研究分析,提高其设计及实施的有效性至关重要,是保障大学物理实验有序及合理进行的必要条件,同时对于进一步提高大学物理实验的实际实验水平也具有一定的帮助作用。
1 创新性实验的内容设计创新性实验是大学物理实验内容中比综合性、设计性实验更高一层的实验,创新性实验能培养和提高学生的创新意识及创新能力,充分地激发学生的学习积极性与热情。
目前,国内各著名高校都开展了创新性实验的教学,并取得了一定的效果。
我校曾在2008级及2010级优秀的本科生中开展创新性实验的教学。
已建立了创新性实验室,建立光电、电磁等方面的创新平台,构置一批创新性实验仪器。
作为创新性实验内容的选择,尽可能地让学生根据自己的兴趣及专业特点自主地选择创新性实验的主题。
充分发挥学生的主动性,及时地把现代科学技术与现代科技进步的成果渗透到经典的物理实验内容中。
充分发挥本实验中心的师资及仪器的优势,与其他专业实验室相结合开展内容丰富,形式多样的创新性实验,为学生提供发展个性和施展才能的机会,提高学生的创新意识及能力。
创新性实验题目也可与老师的科研课题相结合,使学生得到科学研究方法的熏陶,及时了解有关方面的国内、国外最新研究现状,提高学生的实践技能和创新能力。
2 创新性实验过程研究2.1 实验方法选用在实际物理实验开展前,需对实验方法进行选择,不同的实验目标规划及所选用的实验方法均有着一定的差异,需按照实际物理实验标准及现阶段实验要求选择适宜的实验方法,从而使物理创新性实验能够切实在大学物理试验中发挥其实际作用。
创新性实验对于学生实际创新意识要求较高,所以实验方法的选择不仅要能够符合物理实验标准,同时需预留一定的自主实验空间,使学生在进行物理实验过程中能够充分的发挥出自我主动学习意识,从而提高物理创新性实验的实际教学效果。
关于物理创新实验报告(3篇)

第1篇一、实验背景与目的随着科学技术的不断发展,物理实验在培养大学生创新思维、实践能力和科学素养方面发挥着越来越重要的作用。
为了更好地锻炼学生的实验技能,激发学生的创新意识,我们开展了本次物理创新实验。
本次实验旨在通过设计、搭建和调试一个新型实验装置,探索物理原理在实际应用中的创新实践,培养学生的动手能力、团队协作精神和创新能力。
二、实验原理与装置1. 实验原理:本实验以电磁感应原理为基础,通过设计一个具有创新性的实验装置,验证法拉第电磁感应定律,并研究电磁感应现象与相关物理量的关系。
2. 实验装置:实验装置主要由以下部分组成:- 电源:提供稳定的交流电源;- 金属棒:作为导体,在磁场中运动;- 磁场发生器:产生均匀磁场;- 电流表:测量感应电流;- 数据采集系统:记录实验数据;- 电脑:处理实验数据,绘制曲线。
三、实验步骤与过程1. 搭建实验装置:按照实验原理图,将电源、金属棒、磁场发生器、电流表、数据采集系统和电脑连接起来,确保各部分连接正确、牢固。
2. 调节实验参数:- 调节电源输出电压,使其在安全范围内;- 调节磁场发生器的磁场强度,使其达到预定值;- 调节金属棒与磁场发生器的距离,确保实验过程中金属棒在磁场中运动。
3. 进行实验:- 在金属棒运动过程中,通过数据采集系统实时记录感应电流的变化;- 改变金属棒的运动速度、磁场强度等参数,观察感应电流的变化规律。
4. 数据处理与分析:- 对实验数据进行整理和分析,绘制感应电流与时间、速度、磁场强度等参数的关系曲线;- 根据实验结果,验证法拉第电磁感应定律,并研究电磁感应现象与相关物理量的关系。
四、实验结果与分析1. 实验结果:- 实验结果表明,感应电流与金属棒的运动速度、磁场强度等因素密切相关;- 当金属棒运动速度增加、磁场强度增大时,感应电流也随之增大。
2. 结果分析:- 通过实验,我们验证了法拉第电磁感应定律的正确性;- 同时,我们发现了电磁感应现象与相关物理量的关系,为电磁感应在实际应用中的创新实践提供了理论依据。
大学物理实验教学的改革与创新

大学物理实验教学的改革与创新一、引言大学物理实验教学是高等教育中重要的组成部分,对于培养学生的实验技能、科学态度和创新能力具有不可替代的作用。
然而,传统的大学物理实验教学方式存在着诸多问题,如教学内容单一、教学方法陈旧、评价方式单一等,已经无法满足现代人才培养的需求。
因此,对大学物理实验教学的改革与创新已经势在必行。
二、改革教学内容传统大学物理实验教学内容较为单一,主要集中在基础物理量的测量和基本物理定律的验证上,缺乏对现代科学技术中广泛应用的前沿物理课题的涉及。
为了改革这一现状,我们需要增加一些具有时代性和实用性的实验内容,例如近代物理方向实验项目的开设。
开设这类实验不仅可以激发学生的学习兴趣,还能够让他们接触到前沿的科学知识,培养他们的科学素养和创新精神。
三、创新教学方法传统大学物理实验教学方法以教师为中心,学生被动接受知识,缺乏主动性和创造性。
为了改变这一现状,我们需要创新教学方法,将学生作为教学活动的主体,采用探究式、讨论式、合作式等多种教学方法,激发学生的学习兴趣和主动性。
同时,我们还可以利用现代信息技术手段,如多媒体教学、虚拟实验等,提高教学效果和教学质量。
四、构建多元化评价体系传统的大学物理实验教学评价体系过于单一,主要依赖学生的实验报告和教师的主观评价,缺乏客观性和公正性。
为了改变这一现状,我们需要构建多元化评价体系,将学生的课堂表现、实验操作能力、问题解决能力、创新能力等多方面因素纳入评价体系中。
同时,我们还可以引入学生自评、互评等方式,增强评价的客观性和公正性。
五、培养学生创新能力和实践能力大学物理实验教学不仅仅是传授知识的过程,更是培养学生创新能力和实践能力的过程。
在教学过程中,我们应该注重培养学生的独立思考能力和解决问题的能力,鼓励学生提出自己的观点和想法,激发他们的创新精神。
同时,我们还可以通过组织学生参加各类科技竞赛、科研项目等方式,提高学生的实践能力,为他们未来的学习和工作打下坚实的基础。
大学物理创新性实验的设计及实施

l i n k s w h i c h i mp a i r t h e q u a l i t y o f e x p e r i me n t a l t e a c h i n g ,c o mb i n i n g w i t h t h e o p e r a t i o n o f p h y s i c l a e x p e r i me n t a l c e n t e r i n t h e S o u t h C h i — n a Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o y ,wh g i c h p l a y a g o o d g u i d a n c e r o l e i n t h e o v e r a l l d e v e l o p me n t o f t h e i n n o v a t i v e e x p e r i me n t . Ke y wo r d s :i n n o v a t i v e;e x p e r i me n t o f c o l l e g e p h y s i c s ;d e s i g n ;i mp l e me n t a t i o n
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大学物理创新性实验课程名称大学物理创新性试验实验项目双臂电桥测金属丝电阻率辅导教师专业班级双臂电桥测金属丝电阻率重庆交通大学土木建筑学院重庆400074摘要:电阻率是表征导体材料性质的一个重要物理量,电阻的测量方法很多,电桥是其常用方法之一。
双臂电桥简称双电桥,又名开尔文电桥,它是惠斯登电桥的改进和发展,它可以消除(或减小)附加电阻对测量的影响,因此是测量1Ω以下低电阻的主要仪器。
关键词:双臂电桥导线电阻接触电阻桥臂电阻四端引线1.实验设计思路2.1实验原理:测量电阻常用多用电表,但其测量误差较大。
如果要对电阻进行精密测量,可用各种电桥。
通常单臂惠斯登电桥的测量准确度可达0.5%(电阻值测量范围为10~106Ω)。
但在测其中A 、B 、C 和D 接点是用铜块块制成,且在每一个上面都有一个用来紧密固定的大螺丝,B 和C 接点间用较粗的U 形铜棒连接。
P 和Q 是两个弹簧片,起固定R x 的作用。
标尺用螺丝固定在铜棒的前面,这样可在尺上直接读出MN 的长度。
铜棒AB 镀了防腐蚀材料。
M 是一用胶木和接触弹簧片组成的滑块,且固定在粗的金属棒上。
除BC 间的接线在板的上面,其他连接均在板下,均用粗铜线。
电阻间的接线柱有板上部分和板下部分,板上是旋钮接线柱,板下是由螺丝固定的垫圈和焊片。
左边电阻配法是按顺时针方向依次为100Ω、450Ω、450Ω、100Ω;右边相同。
配阻计算如下:由于电阻对称的分布,可只设左边阻值依次为x 1、x 2、x 3、x 4按设计要求,列方程10/)(1)/()(1.0)/(432143214321=++=++=++x x x x x x x x x x x x用矩阵解线性方程组的方法解出通解,得到x 1:x 2:x 3:x 4=2:9:9:2于是考虑现有电阻和对实验准确度的影响,精挑细选100Ω、20Ω和430Ω三种规格的电阻。
二.双臂电桥的工作原理双电桥的原理电路图如图2所示。
它有两大特点:(1)待测电阻R x 和比较臂电阻R 0都别为r 1、r 2、r 3包括导线电阻、C 1和C 处的接触电阻、以及C '1间电阻的总和。
r 2和r 3似情况。
的附加电阻分别为r '1r '3和r '4阻和接触电阻。
(2R 4;两个电阻,适当调节电阻R 1时流过电阻R 1和R 2、双电桥平衡时,S 和T 33'2311'11R I r I IR R I r I x ++=+ (1)0'3343'4121IR r I R I r I R I ++=+ (2)为了使附加电阻r '1、r '2、r '3和r '4的影响可以忽略不计,在双电桥电路中要求桥臂电阻R 1、R 2、R 3和R 4足够大,即R 1〉〉r '1、R 2〉〉r '2、R 3〉〉r '3和R 4〉〉r '4;同时C '2和M '的联接采用一条粗导线,使得附加电阻r 2很小,以满足I 〉〉I 1和I 〉〉I 3的条件。
于是,式(1)和(2)可简化为3311R I R I IR x -= (3)43210R I R I IR += (4)以上两式相除得)()(24312133110R R I I R R R I I R R R x --= (5)在双电桥设计时,设法使四个桥臂电阻满足下面的关系式,即4231R R R R = 则式(5)可以简化,从而得到双电桥的平衡条件为210//R R R R x = 或043021R R R R R R R x ⋅=⋅=(6) 式中R 1/R 2(或R 3/R 4)称为电桥桥臂比(或称为倍率)。
由式(6)可知,待测电阻R x 等于桥臂比与比较臂电阻R 0的乘积。
综上所述,双电桥能够消除或减小附加电阻对测量低电阻的影响,其主要原因是:(1)R x 和 R 0都采用了四端钮接法,它转移了附加电阻(包括导线电阻与接触电阻)的相对位置,使得附加电阻不再与低电阻R x 和R 0相串联,将附加电阻 r 1和r 3转移到电源回路中去,消除了它们对测量的影响。
(2)桥臂电阻分别比相应的附加电阻大得多,从而可以将附加电阻忽略不计。
(3) R x 和R 0采用足够粗的导线联接,使得附加电阻 r 2(又称跨线电阻)很小;又由于四个桥臂电阻R 1、R 2、R 3、R 4比 R x 、R 0要大得多,于是,当双电桥平衡时,桥臂电流I 1和I 3必然比流过R x 和R 0 的电流I 小得多,这样,附加电阻r '1、r '2、r '3和r '4的电压降与四个桥臂电阻以及 R x 、R 0上的电压降相比小得多,因而可以忽略不计。
三.双臂电桥测量电阻1.四端引线法测量中等阻值的电阻,伏安法是比较容易的方法,惠斯顿电桥法是一种精密的测量方法,但在测量低电阻时都发生了困难。
这是因为引线本身的电阻和引线端点接触电阻的存在。
图4为伏安法测电阻的线路图,待测电阻R X 两侧的接触电阻和导线电阻以等效电阻r 1 、r 2、 r 3 、 r 4表示,通常电压表内阻较大,r 1和r 4对测量的影响不大,而r 2和r 3与R X 串联在图4 伏安法测电阻 图5 双臂电桥测低电阻一起,被测电阻实际应为r2+R X+r3,若r2和r3数值与R X为同一数量级,或超过R X,显然不能用此电路来测量R X。
若在测量电路的设计上改为如图5 所示的电路,将待测低电阻R X两侧的接点分为两个电流接点C-C和两个电压接点P-P,C-C在P-P的外侧。
显然电压表测量的是P-P 之间一段低电阻两端的电压,消除了r2和r3对R X测量的影响。
这种测量低电阻或低电阻两端电压的方法叫做四端引线法,广泛应用于各种测量领域中。
例如为了研究高温超导体在发生正常超导转变时的零电阻现象和迈斯纳效应,必须测定临界温度Tc,正是用通常的四端引线法,通过测量超导样品电阻R随温度T的变化而确定的。
低值标准电阻正是为了减小接触电阻和接线电阻而设有四个端钮。
2.双臂电桥测量低电阻用惠斯登电桥测量电阻,测出的R X值中,实际上含有接线电阻和接触电阻(统称为R j)的成分(一般为10-3~10-4Ω数量级),通常可以不考虑R j的影响,而当被测电阻达到较小值(如几十欧姆以下)时,R j所占的比重就明显了。
因此,需要从测量电路的设计上来考虑。
双臂电桥正是把四端引线法和电桥的平衡比较法结图6 四端引线法测电阻合起来精密测量低电阻的一种电桥。
如图6 中,R1、R2、R3、R4为桥臂电阻。
R N为比较用的已知标准电阻,R x为被测电阻。
R N和R x是采用四端引线的接线法,电流接点为C1、C2,位于外侧;电位接点是P1、P2位于内侧。
测量时,接上被测电阻R x ,然后调节各桥臂电阻值,使检流计指示逐步为零,则I G=0,这时I3=I4时,根据基尔霍夫定律可写出以下三个回路方程。
)()(422234233122311R R I r I I R I R I R I R I R I R I X N +=-+⋅=+⋅=式中r 为C N 2和Cx 1之间的线电阻。
将上述三个方程联立求解,可得下式:)(241323213R R R R r R R rR R R R R N X -+++=由此可见,用双臂电桥测电阻,R x 的结果由等式右边的两项来决定,其中第一项与单臂电桥相同,第二项称为更正项。
为了更方便测量和计算,使双臂电桥求R x 的公式与单臂电桥相同,所以实验中可设法使更正项尽可能做到为零。
在双臂电桥测量时,通常可采用同步调节法,令R 3/R 1= R 4/R 2,使得更正项能接近零。
在实际的使用中,通常使R 1=R 2,R 3=R 4,则上式变为31R R R R Nx =在这里必须指出,在实际的双臂电桥中,很难做到R 3/R 1与R 4/R 2完全相等,所以R x和R N 电流接点间的导线应使用较粗的、导电性良好的导线,以使r 值尽可能小,这样,即使R 3/R 1与R 4/R 2两项不严格相等,但由于r 值很小,更正项仍能趋近于零。
为了更好的验证这个结论,可以人为地改变R 1、R 2、R 3和R 4的值,使R 1≠R 2,R 3≠R 4,并与R 1=R 2,R 3=R 4时的测量结果相比较。
双臂电桥所以能测量低电阻,总结为以下关键两点:a 、单臂电桥测量小电阻之所以误差大,是因为用单臂电桥测出的值,包含有桥臂间的引线电阻和接触电阻,当接触电阻与R x 相比不能忽略时,测量结果就会有很大的误差。
而双臂电桥电位接点的接线电阻与接触电阻位于R 1、R 3和R 2、R 4的支路中,实验中设法令R 1、R 2、R 3和R 4都不小于100Ω,那么接触电阻的影响就可以略去不计。
b 、双臂电桥电流接点的接线电阻与接触电阻,一端包含在电阻r 里面,而r 是存在于更正项中,对电桥平衡不发生影响;另一端则包含在电源电路中,对测量结果也不会产生影响。
当满足R 3/R 1= R 4/R 2条件时,基本上消除了r 的影响。
2.2 实验仪器:QJ —19型 单双臂电桥,待测电阻,电流,游标卡尺,千分尺,灵敏检流计,标准电阻,反向开关,导线等。
QJ —19型 单双臂电桥简介 QJ —19型电桥线路如图,板面布置如图4所示。
它是一种单双臂两用电桥,当作单臂电桥时,把3、4短路,在5、6上接上待测电阻,9、10接上电源即可进行测量。
它在结构上使R和Rˊ为同轴调节,保证两电阻值总是相等,在作双臂电桥使用时,调节R1=R2。
这样就保证了测低电阻时所要求的条件。
现在介绍作双臂电桥使用的方图4 QJ-19型电桥原理图像使用时,将检流计、标准电阻和待测电阻的电位接头P1、P2分别接到“电计”、“标准”和“未知”(双)接线柱上。
待测电阻和标准电阻的电流接点(J1、J2)相串联后通过反向电键盘再通过可变电阻和电流表与电池两极相连,如图所示。
图5 QJ-19型电桥面板图板面上的粗、细和短路按钮,分别是检流计支路开关S1、S2和S3。
R和Rˊ是采取同轴调节(面板上只标出R)各由五个十进盘电阻组成,分别为×100,×10,×1,×0.1、×0.01Ω。
R的数值决定待测电阻的有效位数。
另一对比率臂R1和R2分别可调节成104、103、102、10四个阻值。
作双臂电桥使用时必须使R1=R2 。
R1和R2的取值根据R s和R x数量级而定,必须保证R的×100档取非零值。
在正确使用条件下,QJ-19型电桥测量的误差分布是量程相对误差E10-5~10-4 ±0.5%10-4~10-3 ±0.1%10-3~102 ±0.05%灵敏检流计的使用方法参见说明书。