华南师范大学实验报告

学生姓名                              学      号                              

专    业       化学                   年级、班级                              

课程名称       物理实验               实验项目       惠斯登电桥              

实验类型  □验证   □设计   □综合    实验时间   2012   年   2    月   29    

实验指导老师                          实验评分                                

一、      实验目的：

1.掌握用惠斯登电桥测电阻的原理和方法

2.了解电桥灵敏度的概念与测量不确定度的关系

二、      原理和方法：

滑线式惠斯登电桥

（1）  （2）

将（1）代入（2）中得：

由于l₁＋l₂＝l为定长，有

QJ23型箱式惠斯登电桥

1.       “R_x”接线柱，用来接被测电阻，左侧下方有三个接线柱，使用箱内的检流计时，用连接片将“外

接”两个接线柱短接；外部需要加接检流计时，

先用连接片将“内接”两个接线柱短接，再将“外

接”两个接线柱和外部检流计相连。使用完毕后，

须用连接片将“内接”两接线柱短接，以保护电

流计。

2.       “B”用来接通电源支路，“G”用来接通电流计

支路。测量时应先按下“B”，然后点触“G”，观

察电流计指针是否在0处，然后松开“G”，再松

开“B”。

     3.   被测电阻R_x＝比率×R₃

三、      实验仪器：

      QJ23型电桥，滑线式电桥，电阻箱，检流计，滑线变阻器，直流稳压电源等

四、      实验内容与步骤：

用滑线式惠斯登电桥测量R_x

①按图接好电路，并把滑动变阻器R₀和电阻箱R_t的阻值调到最大。

②粗测R_x的大小，然后选取R₃，使其接近R_x的数值。

③接通电源，将电键D由AC的中点向左边（或右边）稍稍移动，并快速按一下D键（一触即离），同时注意观察电流计指针的偏转方向。然后把D键由AC线中点稍向相反方向移动，若此时按下电键D，电流计指针偏转与上一次不同，说明电路正常，可以进行测量。

④把电键D大约放在AC线的中点，改变R₃，使R₃与R_x基本相等（即使电流计指针基本不偏转），然后把R_t的阻值逐步调小，使检流计有足够的灵敏度。

⑤改变电键D的位置，使电桥达到平衡。读出l₁(l₂ = l－l₁)，然后断开电源。

⑥改变电源极性，重复⑤。

⑦将R_x与R₃的位置对调，重复⑤⑥,注意对调后原l₁处为l₂了（即读出l₂，l₁ = l－l₂）。

⑧再略改变R₃，重复⑤⑥⑦。测出3-6组数据。先分别算出每组的平均值R_x，再算总平均值、绝对不确定度和相对不确定度。

用QJ23型箱式惠斯登电桥测量三个数量级不同的电阻阻值

①用连接片将“外接”两个接线柱短接，调节灵敏电流计的零点调节旋钮，使电流计指针准确指零。

②接通电源，选择工作的电压。

③接待测电阻R_x，正确选择比率臂的位置（使比较臂电阻“”指示值始终不为0）。

④先按下电源按钮B，然后轻而快地按下按钮G（一触即离），同时注意观察电流计指针的偏转方向，若指针向右偏转，则表示需要加大倍率或者R₃，反之则表示需要减少倍率或者R₃。这样反复调节，直到电流计准确指零。

⑤选择三个不同数量级的待测电阻，重复上述步骤进行测量。

⑥测量结束后，用连接片将“内接”两接线柱短接。

五、      原始数据记录及分析：

用滑线式惠斯登电桥测量R_x

（1）

分别将R₃、l₁、l－l₂ 的值代入上式求出R_x 的值

（2）①R_x 的平均值=

     ②绝对不确定度=

=1.70

③相对不确定度==

用QJ23型箱式惠斯登电桥测量三个数量级不同的电阻阻值

（1）R_x＝比率×R₃

     分别将R₃、比率的值代入上式求出R_x的值

 

第二篇：惠斯登电桥测电阻实验报告

一、实验综述

1、实验目的及要求

（1）掌握惠斯登电桥测量中值电阻的原理和特点

（2）学会自搭惠斯登电桥测量未知电阻，并掌握计算测量结果的不确定度

（3）了解电桥林灵敏度对测量结果的影响，以及常用减小测量无差的办法

2、实验仪器、设备或软件

电阻箱三个，灵敏电流计，箱式电桥，电源，滑线变阻器，开关，待测电阻。

二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）

1、自组电桥测电阻

(1)按教材搭好线路，Rx≈20Ω，将滑线变阻器触头放中间。

(2)将标准电阻箱Rs选取同Rx接近的值。

(3)粗调，接通电源，将电源电压升到5V。

(4)细调，将电源电压升到10V，调节Rs使电桥平衡，记录Rs左。

(5)将Rs和Rx变换位置，重复步骤3、4，记录下Rs右。

(6)重复步骤3、4、5，测量三次，最后测平衡时的灵敏度。

取Rx≈20Ω        L₁:L₂=1:1

a.计算Rs左和Rs右的Δ_仪

Rs左=21.2Ω  Δ_仪=0.2*5%+1*2%+20*1%=0.23Ω

Rs右=18.8Ω  Δ_仪=0.8*5%+8*2%+10*1%=0.30Ω

b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

Rs左=21.2±0.23/=21.2±0.13Ω

Rs右=18.8±0.3/=18.8±0.20Ω

c. 计算出待测电阻的平均阻值Rx=

         Rx=19.96Ω

d. 在Rs左≈Rs右= Rs的情况下，自组电桥的Rx的相对不确定度传递公

式为：

令Rs=R左    则σR=0.087

e．写出间接测量电阻Rx科学测量结果：

 

(7)取Rx≈200Ω,重复以上步骤将数据记录到表格中

Rx≈200Ω       L₁:L₂=1:1

a.计算Rs左和Rs右的Δ_仪

Rs左=199.5Ω  Δ_仪=0.5 *5%+9*2%+90*1%+100*0.5%=1.60Ω

Rs右= 200.3Ω Δ_仪=0.3*5%+200*0.5%=1.02Ω

b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

Rs左=199.5±1.60/=199.5±0.92Ω

Rs右=200.3±1.02/=200.3±0.59Ω

c. 计算出待测电阻的平均阻值Rx=

         Rx=199.9Ω

d. 在Rs左≈Rs右= Rs的情况下，自组电桥的Rx的相对不确定度传递公

式为：

令Rs=R左   则σR=0.65

e．写出间接测量电阻Rx科学测量结果：

 

(8)取Rx≈2000Ω重复以上步骤将数据记录到表格中

Rx≈2000Ω       L₁:L₂=1:1

a.计算Rs左和Rs右的Δ_仪

Rs左= 1980.6Ω

Δ_仪=0.6*5%+80*1%+900*0.5%+1000*0.1%=6.33Ω

Rs右=2015.1Ω

Δ_仪=0.1×5%+5×2%+10×1%+2000×0.1%=2.21Ω

b. 写出Rs左和Rs右的准确表达结果

Rs左=1980.6±6.63/=1980±3.83Ω

Rs右=2015.1±2.21/=2015.1±1.28Ω

c. 计算出待测电阻的平均阻值Rx=

         Rx=1997.8Ω

d. 在Rs左≈Rs右= Rs的情况下，自组电桥的Rx的相对不确定度传递公

式为：

令Rs=R左   则σR=2.73

e．写出间接测量电阻Rx科学测量结果：

 

三、结论

1、实验结果

当Rx≈20Ω  时

 

当Rx≈200Ω  时

 

当Rx≈2000Ω  时

 

2、分析讨论

（1）滑动变阻器滑片放于中间使得R1=R2，便于计算

（2）每次实验要记得将滑片按下去，否则验流计指针总会指在中间

（3）实验做完后，要断开验流计开关，否则验流计内专用电池失效很快!

（4）学会了自搭惠斯登电桥测量未知电阻