大学物理实验教案单臂.pdf
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1、大学物理实验教案实验项目用单臂电桥测中值电阻教学目的1.掌握用单臂电桥测电阻的基本原理。2.学习用滑线式电桥和箱式电桥测中值电阻的方法。实验原理1.单臂电桥的线路原理惠斯登电桥测量未知电阻,是利用已知电阻和未知电阻相比较而测得的。其线路如下图所示。四个电阻12xRRR、和sR联成一个四边形,每一条边称为电桥的一个单臂,接入检流计的对角线称为“桥”。当电源接通后,电路中将有电流通过并分别在各桥臂的电阻上产生电压降。在一般情况下,B、D 两点间将有电位差,因而有电流gI通过检流计(G),使检流计(G)指针发生偏转,适当调节12RR、和sR的电阻值,可使B、D 两点的电位相等,此时检流计(G)中无电
2、流通过。即0gI,称电桥达到了平衡,这时xR和12sRRR、之间有如下关系12xsRRRR,实验中12sRRR、均已知(或12RR和sR为已知),则xR可求出。2.滑线式电桥滑线式电桥构造如下图所示,EF 为一粗细均匀的长L=1m 的电阻丝,滑动按键D 可沿电阻丝EF 滑动,当D 按下接触电阻丝时,就将EF 分成了ED(1L)和 DF(2L)两部分,12LL、相应的电阻值分别为1r、2r。当电桥平衡时,12xsrRRr根据均匀导线的电阻和其长度成正比的关系得1122/rLLr故12xsLRRL实际上电阻丝并非绝对均匀。为了消除电阻丝不均匀引起的系统误差,可用以下测量方法消除。当电桥达到平衡时,
3、保持滑动按键D 位置不动,将xR和sR交换位置再行测量。此时sR调到sR电桥重新达到平衡,待测电阻12xsLRRL则xssRR R,xR与12LL、数值无关,因而消除了电阻丝不均匀引起的误差。3.QJ19 型单双臂电桥作单臂电桥使用时,将端钮3、4 短路,未知电阻xR接到 5、6 端钮,电源接到 9、10 端钮。实物接线如下图所示。当电桥平衡时,有12xRRRR内。实验中,12RRR内、均可从仪器上读出,故xR可求得。文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN
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10、码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9教学重点与难点重点:1.单臂电桥的结构和测电阻的原理;2.利用单臂电桥测中值电阻的方法。难点:1.电桥平衡的调节过程;2.滑线式电桥测量时,交换待测电阻与电阻箱位置,按键 D 的位置不能改变;3.箱式电桥测量时,比例臂12RR、档位判断与选择。实验内容提要1.用滑线式电桥测电阻(1)接好线路,经检查无误后开始实验。(2)调sR使电桥逐步趋于平衡:把滑动按键D 移到约 50cm 处,合上1K接通电源,并将检流计(G)上的电计按钮接通。粗调:
11、sR从倍率最大的旋钮开始试测,用跃按法(按下 D 要一触即放)观察检流计(G)指针偏转情况,设sR为sR时检流计(G)指针偏向一边,当sR为另一值sR时,检流计(G)指针又偏向另一边,则可判断,要使检流计(G)指针不偏,sR的阻值必定介于sR和sR之间,逐步缩小sR和sR的差值,便可使检流计(G)指针基本指零。此种方法称逐次逼近法。细调:在粗调的基础上(检流计(G)指针基本指零),合上2K将R保短路,调节sR使检流计(G)指针又基本指零。(3)提高电桥灵敏度、测出sR值将 R 阻值减至最小,继续调sR使检流计(G)指针指零。最后,反复用跃按法按 D。细心观察检流计(G)指针摆动情况细调sR直到
12、检流计(G)指针不摆文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编码:CN5T9Q2D9U1 HX4M7I9R6F3 ZM8Z10Q8U9F9文档编
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