大学物理设计性试验 双臂电桥测低电阻试验报告1

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评分：

大学物理试验设计性试验

实验报告

试验题目：用双臂电桥测低电阻

班级：

姓名：学号：

指导教师：

原始数据记录：

试验原始数据

1、测金属棒的电阻率

室温：21.5?C仪器误差:千分尺:0.004mm直尺:0.5mm

电桥:倍率10:2％Rx+0.0002

-2

1次数2345平均测量的量金属棒的长度l/cm50.000.396?250.000.3952.8650.000.3962.8450.000.3962.8550.000.3952.8550.000.3962.85金属棒的直径d/cm金属棒的电阻R?10/Ω2.85

2、测金属棒电阻的温度系数l=50.00cm

次数测量的量12345678910温度t/?C80757065605550454035金属棒电3.05阻R?10?2/Ω

3,023.002.982.962.942.922.912.902.88试验提要：

《用双臂电桥测低电阻》试验提要

试验课题及任务

对于粗细均匀的圆金属导体，其电阻值与长度L成正比，与横截面积S成反

L比，R??，式中，?为电阻率。寻常电阻的阻值会随温度的改变而发生改变，

S对于金属导体，变化关系可用下式表示：Rt?R0(1??t??T2????)，要求不高时，可近似认为：Rt?R0(1??t)，其中?为温度系数。要想测量金属电阻的电阻率和温度系数，由于其电阻很小，所以需要用双臂电桥来测量。

《用双臂电桥测低电阻》试验课题任务是：根据所学的知识，设计测量金属棒的电阻率?和电阻温度系数?。

学生根据自己所学的知识，并在图书馆或互联网上查找资料，设计出《用双臂电桥测低电阻》的整体方案，内容包括：(写出试验原理和理论计算公式，研究测量方法，写出试验内容和步骤。)，然后根据自己设计的方案，进行试验操作，记录数据，做好数据处理，得出试验结果，按书写科学论文的要求写出完整的试验报告。

设计要求

⑴通过查找资料，并到试验室了解所用仪器的实物以及阅读仪器使用说明书，了解仪器的使用方法，找出所要测量的物理量，并推导出计算公式，在此基础上写出该试验的试验原理。

⑵选择试验的测量仪器，设计出试验方法和试验步骤，要具有可操作性。⑶根据试验状况自己确定所需的测量次数。⑷应当计算法和图解法处理数据。

试验仪器

直流双臂电桥，金属棒制作成的四端电阻，直尺，游标卡尺，热水槽，热水等，

试验所用公式及物理量符号提醒

⑴电阻率公式：R??L其中?为电阻率。若已知导体的直径d，则：S??R⑵金属导体电阻跟测试的关系式：

?d24L

Rt?R0(1??t??T2????)

要求不高时，可近似认为：Rt?R0(1??t)

评分参考(10分)

⑴正确写出试验原理和计算公式，2分。⑵正确的写出测量方法，1分。⑶写出试验内容及步骤，1分。

⑷正确的联接仪器、正确操作仪器，2分。⑸正确的测量数据，1.5分。

⑹写出完整的试验报告，2.5分。(其中试验数据处理，1分；试验结果，0.5分；整体结构，1分)

有关测量提醒

⑴用双臂电桥测量电阻时，开关B只能在测量时按下，测好后应及时松开再读数。

⑵测量电阻温度系数时，温度读数应尽量做到同时进行。

⑶测量时应使热水的温度一边下降一边测量。自己确定测量的次数和测量温度间隔。

学时分派

试验验收，4学时，在试验室内完成；教师指导(开放试验室)和开题报告1学时。

提交整体设计方案时间

学生自选题后2~3周内完成试验整体设计方案并提交。提交整体设计方案，要求打印纸版设计方案。用电子邮件发送到指导教师的电子邮箱里。

思考题

⑴可以采取哪些措施来减少测量的误差？⑵简述双臂电桥的使用步骤和应注意的事项。

一、试验题目：用双臂电桥测低电阻二、试验目的

1、2、3、4、

了解双臂电桥测低电阻的原理，把握其测量方法。利用双臂电桥测低电阻原理测量金属棒的电阻率?。

利用双臂电桥测低电阻原理测量金属棒的电阻温度系数?。

懂得利用所学的知识设计试验，达到试验目的。并锻炼我们的动手能力。

三、试验仪器

QJ42型携带式直流双臂电桥、金属棒制作成的四端电阻、电源、导线、直尺、游标卡尺、热水槽、温度计、热水。

四、试验原理

对于粗细均匀的圆金属导体，其电阻值与长度L成正比，与横截面积S成反比，

LR??，式中，?为电阻率。寻常电阻的阻值会随温度的改变而发生改变，对

S于金属导体，变化关系可用下式表示：Rt?R0(1??t??T2????)，要求不高时，可近似认为：Rt?R0(1??t)，其中?为温度系数。要想测量金属电阻的电阻率和温度系数，由于其电阻很小，所以需要用双臂电桥来测量。

1、开尔文双臂电桥原理

电阻的阻值范围一般很大，可以分为三大类型进行测量。对于高值电阻（>107Ω）的测量一般用兆欧表测量。对于中值电阻（10~106Ω）的测量可参阅惠斯登电桥来测，对于低值电阻（10Ω以下），若用惠斯登电桥测量，由于连接导线的电阻和线柱的接触电阻的影响（数量级为10－2—10－5Ω），结果会产生很大误差，而接触电阻是产生误差的关键。实际上要减少接触电阻和导线电阻的数值是不简单的，要解决问题只能从线路本身去着手。

由图一知，在桥式电路中有十二根导B线和A、B、C、D四个接点，其中A、C点R1RX到电源和B、D点到检流计的导线电阻可并G入电源和检流计的内阻里，对测量结果无ACK2影响，但桥臂的八根导线和四个结点会影

R2R0响测量结果。

在电桥中由于比较臂R