高中物理奥林匹克竞赛实验考核-惠斯通电桥测量电阻课件

2022/11/22高中物理奥林匹克竞赛实验考核——惠斯通电桥测量电阻2022/10/23高中物理奥林匹克竞赛实验考核——惠斯通电1实验目的1.了解惠斯通电桥的构造和测量原理；2.掌握用惠斯通电桥测电阻的方法；3.了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。

实验目的1.了解惠斯通电桥的构造和测量原理；2实验仪器

滑线式电桥板电阻箱滑线变阻器AC5/4型直流指针式检流计钾电池开关导线若干根QJ23型直流电桥待测电阻实验仪器滑线式电桥板3

1、惠斯通电桥原理图实验原理1、惠斯通电桥原理图实验原理4则

UAC=UADUCB=UDB

由欧姆定律得：

检流计中无电流流过，故

整理得：或通常称为比例臂，而称为比较臂，所以电桥由桥臂、检流计和电源三部分组成。2、电桥平衡IG=0

则UAC=UADUCB=53、电桥的灵敏度

电桥灵敏度S的单位是“格”，S

越大，在R的基础上改变后引起的检流计偏转格数就越大，电桥越灵敏，测量误差就越小。如S=100格，表示当R改变1%时检流计有1格的偏转。3、电桥的灵敏度电桥灵敏度S的单位是“6

实验内容

1、用滑线式电桥测量电阻

截面积和电阻率都均匀的电阻丝电阻的测量

实验内容截面积和电阻率都均匀的电阻7所以从上式可知，RX与比例臂R1

、R2（或L1、L2）无关，它仅决定于比较臂R0的准确度。可以证明当时，电桥的灵敏度最高，由于灵敏度限制而引起的误差最小。为此测量时可先将D点放在电阻丝的中点，改变R0的值，使电桥尽量接近平衡，然后微调D点的位置即可使电桥达到平衡。

为了消除电阻丝不均匀带来的误差，可用交换R0与Rx

的位置重新测量的方法来解决。则有所以从上式可知，RX与比例臂R1、R2（或L1、L8电桥灵敏度的测量

电桥调平衡后，将R0改变一微小量ΔR0，记下检流计指针偏转的格数,计算电桥的灵敏度S。数据记录电桥灵敏度的测量电桥调平衡后，将R0改变一微小量Δ9不确定度计算不确定度计算10检流计调零红：不使用白：使用中短路：快速停止电计：开关检流计调零红：不使用短路：快速停止电计：开关11

电桥的特点比较待测电阻与标准电阻达到测量电阻的目的的。由于制造高准确度的电阻并不困难，因此，用电桥测电阻时，只要检流计是足够灵敏，待测电阻则可达到标准电阻所具有的准确度。电桥中检流计的作用只是判断电桥的“桥”间有无电流，并不需要提供读数，所以选用检流计只要求有很高的灵敏度，对其它技术指标并无苛求。电桥的特点12电桥的灵敏度与下列因数有关。①与检流计的灵敏度有关，与检流计的灵敏度成正比。②与电源的电动势成正比，在保证不超过电阻额定电流的情况下，尽可能提高电源的电动势。③与电源的内阻和串联的限流电阻有关。增加限流电阻可降低电桥的灵敏度，这对于快速寻找电桥平衡点是有好处的。随着电桥逐渐趋于平衡，限流电阻值应逐渐减小到最小值。高中物理奥林匹克竞赛实验考核——惠斯通电桥测量电阻课件13为尽快地调节电桥平衡，首先将调到最大值以减小电桥的灵敏度。当电桥接近平衡时，再将调到最小值，当的阻值为零时，检流计的电流为零时，电桥达到平衡。取=时，只需调节，根据粗测的待测电阻阻值来大体确定

的值，以便调节电桥平衡。调节技巧为尽快地调节电桥平衡，首先将调到最大值以减小电桥的142、用箱式电桥测电阻1-待测电阻接线柱；2-检流计按钮开关G；3-电源按钮开关B；4-检流计；5-检流计调零旋钮；6-检流计接线柱(使用内附检流计时，将“外接”接线柱短路。从“外接”接线柱接入外接检流计时，将“内接”接线柱短路)；7-外接电源接线柱(使用内附电源时，该接线柱悬空)；8-比例臂；9-比较臂。2、用箱式电桥测电阻1-待测电阻接线柱；2-检流计按钮开关15QJ23型直流电桥QJ23型直流电桥16

根据待测电阻的估计值，确定倍率，使阻值与倍率的乘积接近的估计值。按下“B”、“G”按键，观察检流计指针偏转程度，并逐个调节比较臂的千、百、十、个位读数旋钮，直到检流计准确指零为止。记录（比较臂四个转盘电阻之和）与倍率的值，求出待测电阻值，并由表（1）给出测量不确定度。换另一个待测电阻，仿照上述步骤再次测量。表（1）不同倍率档的测量范围与相对不确定度范围（）

倍率K

相对不确定度

表（1）不同倍率档的测量范围与相对不确定度范围（）倍率K172022/11/22高中物理奥林匹克竞赛实验考核——惠斯通电桥测量电阻2022/10/23高中物理奥林匹克竞赛实验考核——惠斯通电18实验目的1.了解惠斯通电桥的构造和测量原理；2.掌握用惠斯通电桥测电阻的方法；3.了解电桥灵敏度的概念及其对电桥测量准确度的影响。

实验目的1.了解惠斯通电桥的构造和测量原理；19实验仪器

滑线式电桥板电阻箱滑线变阻器AC5/4型直流指针式检流计钾电池开关导线若干根QJ23型直流电桥待测电阻实验仪器滑线式电桥板20

1、惠斯通电桥原理图实验原理1、惠斯通电桥原理图实验原理21则

UAC=UADUCB=UDB

由欧姆定律得：

检流计中无电流流过，故

整理得：或通常称为比例臂，而称为比较臂，所以电桥由桥臂、检流计和电源三部分组成。2、电桥平衡IG=0

则UAC=UADUCB=223、电桥的灵敏度

电桥灵敏度S的单位是“格”，S

越大，在R的基础上改变后引起的检流计偏转格数就越大，电桥越灵敏，测量误差就越小。如S=100格，表示当R改变1%时检流计有1格的偏转。3、电桥的灵敏度电桥灵敏度S的单位是“23

实验内容

1、用滑线式电桥测量电阻

截面积和电阻率都均匀的电阻丝电阻的测量

实验内容截面积和电阻率都均匀的电阻24所以从上式可知，RX与比例臂R1

、R2（或L1、L2）无关，它仅决定于比较臂R0的准确度。可以证明当时，电桥的灵敏度最高，由于灵敏度限制而引起的误差最小。为此测量时可先将D点放在电阻丝的中点，改变R0的值，使电桥尽量接近平衡，然后微调D点的位置即可使电桥达到平衡。

为了消除电阻丝不均匀带来的误差，可用交换R0与Rx

的位置重新测量的方法来解决。则有所以从上式可知，RX与比例臂R1、R2（或L1、L25电桥灵敏度的测量

电桥调平衡后，将R0改变一微小量ΔR0，记下检流计指针偏转的格数,计算电桥的灵敏度S。数据记录电桥灵敏度的测量电桥调平衡后，将R0改变一微小量Δ26不确定度计算不确定度计算27检流计调零红：不使用白：使用中短路：快速停止电计：开关检流计调零红：不使用短路：快速停止电计：开关28

电桥的特点比较待测电阻与标准电阻达到测量电阻的目的的。由于制造高准确度的电阻并不困难，因此，用电桥测电阻时，只要检流计是足够灵敏，待测电阻则可达到标准电阻所具有的准确度。电桥中检流计的作用只是判断电桥的“桥”间有无电流，并不需要提供读数，所以选用检流计只要求有很高的灵敏度，对其它技术指标并无苛求。电桥的特点29电桥的灵敏度与下列因数有关。①与检流计的灵敏度有关，与检流计的灵敏度成正比。②与电源的电动势成正比，在保证不超过电阻额定电流的情况下，尽可能提高电源的电动势。③与电源的内阻和串联的限流电阻有关。增加限流电阻可降低电桥的灵敏度，这对于快速寻找电桥平衡点是有好处的。随着电桥逐渐趋于平衡，限流电阻值应逐渐减小到最小值。高中物理奥林匹克竞赛实验考核——惠斯通电桥测量电阻课件30为尽快地调节电桥平衡，首先将调到最大值以减小电桥的灵敏度。当电桥接近平衡时，再将调到最小值，当的阻值为零时，检流计的电流为零时，电桥达到平衡。取=时，只需调节，根据粗测的待测电阻阻值来大体确定

的值，以便调节电桥平衡。调节技巧为尽快地调节电桥平衡，首先将调到最大值以减小电桥的312、用箱式电桥测电阻1-待测电阻接线柱；2-检流计按钮开关G；3-电源按钮开关B；4-检流计；5-检流计调零旋钮；6-检流计接线柱(使用内附检流计时，将“外接”接线柱短路。从“外接”接线柱接入外接检流计时，将“内接”接线柱短路)；7-外接电源接线柱(使用内附电源时，该接线柱悬空)；8-比例臂；9-比较臂。2、用箱式电桥测电阻1-待测电阻接线柱；2-检流计按钮开关32QJ23型直流电桥QJ23型直流电桥33

根据待测电阻的估计值，确定倍