惠斯通电桥
在学生实验中，测量电阻的常见方法有伏安法和电桥法。伏安法测量电阻的公式为R=U/I（测量的电阻两端电压/测量的流经电阻的电流），除了电流表和电压表本身的精度外，还有电表本身的电阻，不论电表是内接或外接都无法同时测出流经电阻的电流I和电阻两端的电压U，不可避免存在测量线路缺陷。电桥是用比较法测量电阻的仪器。电桥的特点是灵敏、准确、使用方便，它被广泛地应用于现代工业自动控制电气技术、非电量转化为电学量测量中。电桥可分为直流电桥、交流电桥，直流电桥可以用于测电阻，交流电桥可用于测电容、电感。通过传感器可以将压力、温度等非电学量转化为传感器阻抗的变化进行测量。
惠斯通电桥属于直流电桥，主要用于测量中等数值的电阻（101~106Ω）。对于太小的电阻（10-6~101Ω量级），要考虑接触电阻、导线电阻，可考虑使用双臂电桥；对于大电阻（107Ω级），要考虑使用冲击检流计等方法。惠斯通电桥使用检流计作为指零仪表，而实验室用检流计属于μΑ表，电桥的灵敏度要受检流计的限制。
1．惠斯通电桥测量原理
图1是惠斯通电桥的原理图。四个电阻R0、Array R1、R2、R x连成四边形，称为电桥的四个臂。四
边形的一个对角线连有检流计，称为“桥”；四边
形的另一对角线接上电源，称为电桥的“电源对
角线”。E为线路中供电电源，学生实验用双路直
流稳压电源，电压可在0-30V之间调节。R保护为
较大的可变电阻，在电桥不平衡时取最大电阻作限流作用以保护检流计；当电桥接近平衡时取最小值以提高检流计的灵敏度。限流电阻用于限制电流的大小，主要目的在于保护检流计和改变电桥灵敏度。
电源接通时，电桥线路中各支路均有电流通过。当C、D两点之间的电位不相等时，桥路中的电流0
I，检流计的指针发生偏转；当C、D两点
≠
g
之间的电位相等时，桥路中的电流0
I，检流计指针指零（检流计的零点
=
g
在刻度盘的中间），这时我们称电桥处于平衡状态。因此电桥处于平衡状态
时有：
于是
2
1
0R R R R x =即102R R R R x = 此式说明，电桥平衡时，电桥相对臂电阻的乘积相等。这就是电桥的平衡条件。
根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂电阻，因此，电桥测电阻的计算式为
002
1
KR R R R R x ==
（1）
电阻1R 、2R 为电桥的比率臂，x R 为待测臂，0R 为比较臂，0R 作为比较的标准，实验室常用电阻箱。由(1)式可以看出，待测电阻x R 由比率值K 和标准电阻0R 决定，比值K 可以作成10n ，这是成品电桥常用的方法。检流计在测量过程中起判断桥路有无电流的作用，只要检流计有足够的灵敏度来反映桥路电流的变化则电阻的测量结果与检流计的精度无关，由于标准电阻可以制作得比较精密，所以利用电桥的平衡原理测电阻的准确度可以很高，大大优于伏安法测电阻，这也是电桥应用广泛的重要原因。
2．电桥的灵敏度
电桥是否达到平衡，是以桥路里有无电流来进行判断的，而桥路中有无电流又是以检流计的指针是否发生偏转来确定的,但检流计的灵敏度总是有限的,这就限制了对电桥是否达到平衡的判断；另外人的眼睛的分辨能力也是有限的，如果检流计偏转小于0.1格则很难觉察出指针的偏转，为此，引入电桥灵敏度问题。
先定义检流计的灵敏度S 为电流变化量gx I ?所引起指针偏转格数n ?的比值：
g
I n
S ??=
检流计 (2)
定义电桥灵敏度为S ：在处于平衡的电桥里，若测量臂电阻x R 改变一个微小量x R ?引起检流计指针所偏转的格数n ?的比值：
x
R n
S ??=
电桥 (3)
定义电桥相对灵敏度为S ：在处于平衡的电桥里，若测量臂电阻x R 改变
一个相对微小量x x R R /?引起检流计指针所偏转的格数n ?的比值：
0R R n R R n S x
x ??=
??=
相对 (4)
电桥的相对灵敏度有时也简称它为电桥灵敏度。
相对S 越大说明电桥越灵敏，电桥的相对灵敏度相对S 与哪些因素有关呢？ 将（2）式整理代入（4）式中:
x
g x R I R S S ???
?=检流计相对 （5）
因gx I ?和x R ?变化很小，可用其偏微商形式表示
x
g x R I R S S ???
?=检流计相对 （6）
经过推导（参见附录【电桥灵敏度的推导】）可得
?
?
????++++++?=
）（检流计相对x g x R R R R
R R R R R E
S S 0212102)( （7）
对上式的分析，可知：
（1）电桥灵敏度相对S 与检流计灵敏度检流计S 成正比，检流计灵敏度越高电桥的灵敏度也越高。
（2）电桥的灵敏度与电源电压E 成正比，为了提高电桥灵敏度可适当提高电源电压。
（3）电桥灵敏度随着四个桥臂上的电阻值210R R R R x +++的增大而减小。随着
x
R R R R 0
21+的增大而减小。臂上的电阻值选得过大，将大大降低其灵敏度，臂上的电阻值相差太大，也会降低其灵敏度。
根据以上分析，就可找出在实际工作中组装的电桥出现灵敏度不高、测量误差大的原因。同时一般成品电桥为了提高其测量灵敏度，通常都有外接检流计与外接电源接线柱。但是外接电源电压的选定不能简单为提高其测量灵敏度而无限制地提高，还必须考虑桥臂电阻的额定功率，不然就会出现烧坏桥臂电阻的危险。
3.惠斯通电桥存在的系统误差及其消除方法
我们考虑组成电桥的电阻元素的阻值不准所导致测量结果的误差,但阻值的不准确一般不会偏离太远,因此一般可以通过将比率臂电阻1R 、2R 选为
标称值相同1R =2R ,比较臂0R 选高精度的电阻箱，然后调节比较臂0R 使电桥平衡,记为0R ;交换0R 和x R ,调节0R 使电桥平衡,记为'0R 。当电桥平衡时，交换前后有102R R R R x =和12'0R R R R x =所以
'
00R R R x = （8）
这样就避免了因比率臂电阻1R 、2R 电阻不准确带来的误差。当然从公式（8）中虽然没有比率臂电阻1R 、2R 的出现，但他们的数值大小将影响系统的灵敏度。 4.检流计的保护
检流计是一个μΑ表，能够通过的电流不能太大，而电流在刚接通的时候一般不知道电流的大小，通常可能超过检流计的量程而导致指针偏转超过边界甚至撞击损坏，为了保护检流计通常采用限流法（如图1）或分压法（如图2）控制。
分压法的电压可以逐渐增加。在刚开始接通电路时
为保护检流计，可以使电压输出较小；当调节电桥到接近平衡时可以将输出电压增加以提高灵敏度，同时也可以将检流计支路的保护电阻调至最小以提高灵敏度。
限流法是通过电路中的电阻和电压的合理搭配来保护检流计。检流计的量程一般为几十到几百μΑ。而电路中的直流稳压电源电压一般可以调节到2V 左右，电阻箱ZX21一般可以达到100K Ω，因此电阻1R 和2R 可以采用ZX21电阻箱并调节到最大（99999.9Ω）。串联在检流计回路的保护电阻一般可以采用几千欧姆或更大的滑线电阻或电阻箱，在电路处于非平衡状态时将保护电阻调节到最大起保护检流计的作用；在电路接近平衡时，将保护电阻调节到最小，这时检流计回路的电阻为检流计本身的内阻，这样可以使检流计的电流最大以提高灵敏度，这时还可以适当提高电源电压来提高电桥的灵敏度，但要注意此时调节电阻使电桥平衡时一般只能调节电阻箱的低位电阻（如果使用电阻箱有四位数据可以调节后两位，如果使用电阻箱有三位或两位可以调节后一位），但要时刻注意检流计的指针的变化不要超过边界。 实验仪器：
1．电阻箱
精度的仪器，一般可用它来检定直流
欧姆表、万用电表的欧姆档和低准确
度的直流单臂电桥，或用作分流电阻
及附加电阻的替代元件。电阻箱是一
个由若干已知电阻线圈按一定形式连
接在一起而组成的可变电阻器。其电
阻值的变化是通过变换装置使其阻值可在已知的范围内按一定的步进值改
变。图3就是电阻箱的100Ω转柄的组成线路。
电阻箱的仪器不确定度：对不同型号的电阻箱，按不确定度大小，其
精度等级a可分为：0.02级，0.05级，0.1级，0.2级和0.5级五个级别．a
代表最大相对百分偏差。例如在电阻箱上读数R＝6442Ω,若此电阻箱等级a
＝0.1级，则其仪器不确定度为
(收尾法)
1.0
6442
R
a
%
?5.6
=
%
Ω
?
=
=
?
仪
电阻箱的额定功率：凡未特殊标明的电阻箱，均以0.25W来计算其最
大允许电流。例如若使用100Ω，则该电阻允许通过的最大电流为：
现将实验室常用的ZX21型旋转式电阻箱（0.1级，额定功率0.25W）
各档允许通过的最大电流计算于表1，使用时望加注意：
表1 最大允许电流与额定电流的关系
2．直流稳压电源
实验室常见的各种晶体管电源、低压电源、多用电源等属于这一类。
通过将市电变压为理想的电压；利用二极管的单相导电性，将输入的交流
电变为直流电；再利用电感的整流、电容的滤波变成比较平稳的电压。
使用电源前要考虑电源的输出电压、额定功率；如果实际输出功率超
过额定功率就会损坏电源。在接入直流电源之前，如果负载要求直流供电则要分清极性。任何电源不允许短路。电学实验一般应后接电源，先拆电源：先接线路的其它部分，然后检查无误后再接电源；若有困难，可请教上课老师;实验完成后，应先断开电源，再拆除其它部分线路;对于有线圈的线路，请注意防止感生电流损坏仪器。若在实验中发现异常现象，应立即关闭电源。
3．数字万用表
万用表分机械式和数字式。机械式万用表大多数通过离散的电学元件组成，利用线圈在磁场中偏转带动指针指示物理量的大小。数字式万用表大多数采用传感器、模数转换来测量物理量，通过发光二极管或液晶显示屏显示结果。
万用表可以测量直流电压、交流电压、直流电流、交流电流、电阻、二极管及三极管的测试等。在电学实验中万用表可以用来判定线路故障，如电路没接入电源，则可以用欧姆档测试导线是否断裂；如电路有电源，则可以用电压档测试有无电压来判定线路故障。
图4是一种小型数字式万用表M-8308
型。在操作万用表之前需要熟悉每一种控
制，以避免使用不当及减少测量错误、减小
万用表的损坏和人生伤害的可能性。
（1）盘的介绍
①功能及量程开关
图4中标示1的部分是测量功能转换及
量程选择的开关。这部分位于面板盘的中
心。通过改变开关1的位置可以测量直流电
压、电阻、判定二极管极性、测量三极管的
放大倍数、测量10A的大电流、测量直流电
流、测量交流电压。在每一个功能中又可以图4 M-8308型数字式万用表
转换量程。当开关转到“OFF”用于切断电源，平时不用时应将开关扳到此以节约电源。
②显示
面板盘标示2的部分为测量值的显示位置。
③公共地端
插座3为公共端用于接地（一般接万用表的黑表笔）。
④电压、欧姆、毫安插座
插座4和3用于测量电压、电阻、电流（10A除外）。
⑤大电流10A插座
插座5和3用于测量大电流（10A以内）。
（2）仪器不确定度
不同的测量其精度等级不一样，因而仪器的不确定度也不一样。本实验主要用来测量电阻，因此我们只考虑测量电阻产生的仪器不确定度。
表2 测量电阻的仪器不确定度
（3）注意事项
a．为了避免损伤或损害万用表，不要测试电压超过500V的电压。
b．在使用万用表之前，请检查测试导线、连接、探针是否有绝缘破损或断开。
c．在测试电压时请注意一定要将量程开关扳到电压档，否则将烧坏保险管或损害万用表。
d．在测试电阻时一定要保证待测电阻不带电。
e．安全标志符号
人身造成损害。
不正确的操作可能会导致人身伤害。
不正确的操作可能会导致仪器全部或部分损坏。
500V。
触。
4开关
开关又名电键。主要目的用来通断电流、改变电流方向（改变电压的输出极性）。作为开关使用的器件比较多，如：保险、空气开关、闸刀、继电器等。此处只讲电学实验中使用的开关。
在电学实验中使用的开关分为单刀单置、单刀双置、双刀双置、换向开关。
（1）单刀单置开关
(a)单刀单置示意图
(b)电学表示
图5 单刀单置开关
在图5(a)中A、B是接线柱，A’、B’是单刀的触点。其中A、A’在开关的底部是用导线相连的，也即A 、A’从电学的角度来看相当于一个点，在图5(b)中用A表示；B 、B’在开关的底部是用导线相连的，也即B 、B’从电学的角度来看相当于一个点，在图5(b)中用B表示；当K闭合时接通A 、B。
（2）单刀双置开关
在图6(a)中A 、B、C是接线柱，A’、B’、C’是单刀的触点。其中A和A’、B和B’、C和C’在开关的底部是用导线相连的，也即从电学的角度来看相当于一个点，在图6(b)中用A、B 、C表示；当K倒向A闭合时接通AC 、当K倒向B闭合时接通BC。单刀双置开关相邻的两个接线柱AC和BC相当于一个单刀单置开关，可以做两个单刀单置开关使用。
(a)单刀双置示意图(b)电学表示
图6 单刀单置开关
（3）双刀双置开关
(a)双刀双置开关示意图
(b)电学表示
图7 双刀双置开关
图7是双刀双置开关图。双刀双置开关其实是两个单刀双置开关并列而
成，其接线方式与每个单刀双置完全一样，其两个刀通过一个绝缘塑料相连，然后共用一个手柄。双刀双置开关每一边相当于一个单刀双置开关，可以做两个单刀双置开关使用；双刀双置开关同一边每相邻的两个接线柱相当于一个单刀单置开关，可以做四个单刀双置开关使用。双刀双置开关由于A' 、B'、A 、B 的接线方式不同，将有不同的作用：如改变电流或电压方向、交换电学元件位置等。
（4）换向开关
图8 换向开关
换向开关其实就是一个双刀双置开关，只是其接线方式发生改变。 图8是换向开关示意图，从图（b ）可以看出A 、A’是输入，从C 、C’输出，开关倒向A 和倒向B 从C 、C’输出极性将发生变化。 电桥灵敏度的推导：
如
图 1
g R R g
Rx R I I I I I I -=-=210
（9）
11)(R I R R I R I R g g x Rx =++保护 （10）
AB
R R AB R x Rx U R I R I U R I R I =+=+221100 （11）
将（9）式代入（11）式可得
1
21200)()(R I U R R I R I U R R I g AB R g AB x Rx +=++=+ （12）
将（9）式后一个式子代入（10）式,消去I R1得
x Rx R g g R I R I R R R I -=++121)(保护 （13）
将（12）代入（13）式，消去I Rx ,I R2得
x x g AB g AB g g R R R R I U R R R R I U R R R I 0
012
111)(++-
++=
++保护 （14）
将（14）式经过整理得
A I R R R R U g x A
B =-)(201 （15）
其中A 为
我们考虑电桥在平衡位置一个微小变化。因而保护R =0，“限流电阻”也可以取为“0”。因此可以有
)(021*********'
x g x x x AB R R R R R R R R R R R R R R R R R A E
U ++++++==）
（ （16）
由于考虑到的是电桥在平衡位置一个微小变化，因而可以忽略x R 的微小变化对'A 的影响，因此我们可以把'A 当作常数。由（15）可得
'
201)
(A R R R R E I x g -=
（17）
将（17）式对x R 求微分得
'2A
E
R R I x
g =
?? （18） x
g x R I R S S ???
?=检流计相对 （6）
将（18）式代入（6）式中，得电桥灵敏度S 为
'
2A
E
R R S S x ??=
检流计相对 （19）
最后经过整理得：
??
????++++++?=
）（检流计相对1)(1)(
211010210x g x R R R R R R R R R R R R R E
S S （20）
利用公式（1）简化为
南昌大学物理实验报告 课程名称：_____________ 大学物理实验 实验名称：_______________ 惠斯通电桥 学院：___________ 专业班级： 学生姓名：_________ 学号： 实验地点：___________ 座位号： 实验时间：第11周星期4上午10点开始
、实验目的: 1. 掌握电桥测电阻的原理和方法 2. 了解减小测电阻误差的一般方法 、实验原理: (1) 惠斯通电桥原理 惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥，适用于测中值电阻，其原理电路如图 7-4所示。若调节电阻到合适阻值时, 可使检流计 G 中无电流流过，即 B 、D 两点的电位相等，这时称为“电桥平衡”。电桥平衡，检流计中无电流通过， 相当于无BD 这一支路，故电源 E 与电阻R ,、R x 可看成一分压电路；电源和电阻 R 1 上面两式可得 R 2 桥达到平衡。故常将 R 、R 2所在桥臂叫做比例 臂,与R x 、R S 相应的桥臂分别叫做测量臂和比 较臂。 V B C 点为参考，贝y D 点的电位V D 与B 点的电位V B 分别为 R 2 R S R S V D R X 因电桥平V B V D 故解 R 2、R S 可看成另一分压电路。若以 R x 为 E 待测电阻，则有 R>< R X R S 上式叫做电桥的平衡条件，它说明电桥平衡时，四个臂的阻值间成比例关系。如果 1 10,10 1等)并固定不变，然后调节 金使电
(2)电桥的灵敏度
n R S R S 灵敏度S 越大，对电桥平衡的判断就越容易，测量结果也越准确。 此时R s 变为R s ，则有：R x R2 R s ，由上两式得R x . R s R s 三、 实验仪器： 线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源 四、 实验内容和步骤： 1. 将箱式电桥打开平放，调节检流计指零 2. 根据待测电阻(线式电桥测量值或标称值)的大小和 R 3值取满四位有效数字原则，确定比例臂的取值，例如 R 为数千欧的电阻，为保证 4位有效数字，K r 取 3. 调节F 3的值与R ＜的估计 S _____ S 的表达式 R S R S S-i S 2 _____________________ ES R i R 2 R s R x 1 R E % R i R 2R X Rg 2 R x R s R 2 R - R E 2 R R s R x (3) 电桥的测量误差 电桥的测量误差其来源主要有两方面，一是标准量具引入的误差, 二是电桥灵敏度引入的误差。为减少误差传递, 可采用交换法。 交换法：在测定R x 之后，保持比例臂 R -、R 2不变，将比较臂 R s 与测量臂R x 的位置对换，再调节 R s 使电桥平衡，设 电桥的灵敏程度定义: R i
。 高中物理实验汇总 实验一：、探究匀变速直线运动的规律（含练习使用打点计时器） 1，装置图与原理：小车在勾码拉动下作运动，通过研究纸带可以探究小车运动规律 2，打点计时器是一种使用电源的计时仪器，电源的频率 是，电火花打点计时器使用V电压，电磁打点计时器 使用V电压。 3，在某次“练习使用打点计时器”实验中，其中一段打点纸带如图 所示， A、 B、 C、D是连续打出的四个点．由图中数据可知，纸带 的运动是运动，其中连接勾码的应该是端 3，纸带处理方法： ★求 B 点瞬时速度的方法： ★求加速度的方法： ★本实验注意点：1，长度肯定不是国际单位！2，留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2，本实验需要平衡摩擦力吗？ 实验二：探究力的合成的平行四边形定则 1，装置图与原理：用两个力可以把结点拉到O 位置，用一个力也能把结点 拉到 O点，即它们的相同。本实验要验证力的合成是否满足平 行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是，实际由 等效替代得到的合力真实值是，和橡皮绳肯定一直线的 是。 2 ，主要实验步骤： （ 1）在水平放置的木板上垫一张，把橡皮条的一端固定在板上， A 另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条， 使结点达到某一位置O点，此时需要记下。O （ 2）在纸上根据，应用求出合力 F。 F 1 （ 3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使， F 2 此时需要记下。 （ 4）如果比较发现，则说明力的合成 F F′ 满足平行四边形定则。 3，本实验注意点： 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸，拉力大小、两个力夹角要，确定拉力方向时描下的两个点距离要 实验三：探究加速度与力、质量的关系 1，原理：本实验用到的科学方法是 （ 1）保持不变，探究的关系 （ 2）保持不变，探究的关系 2 ，装置：重物作用是 纸带作用是 3，实验前首先重物，适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点为 止，本步骤称为，目的是让小车受的外力等于 4 ，绳子拉力理论上大小为F= 为方便改变拉力，还应该满足，则可认为F=
新课标高中物理 实验教学教案资料汇总 隆回一中物理组周宝
物理实验的目的与要求 1、实验目的 (1)教会学生用实验研究物理现象与规律，包括： A.正确选择实验方法与实验器材。 B.学会控制实验条件。 C.知道如何实验、判断结果的可靠程度。 (2)帮助学生理解和掌握有关课程容和重要的物理概念，以形成物理思想， 培养解决物理问题的能力 (3)通过实验培养掌握基本物理量的测量方法，以培养实验技能。 (4)培养学生严谨的实验态度、科学的实验方法及良好的实验习惯。 2、做好实验的基本要求 (1)实验前必须做好如下准备： ①明确实验目的，弄懂实验原理 ②了解仪器性能，熟悉操作步骤 ③设计记录表格，掌握注意事项 (2)实验中必须手脑并用，做到心到、眼到、手到。 ①仔细调整实验装置，正确使用实验仪器 ②保证满足实验条件，注意规实验操作 ③认真观察实验现象，客观记录实验数据 (3)实验后必须对数据进行处理： ①尊重实验客观事实，正确分析记录数据 ②合理做出实验结论，独立完成实验报告 常用基本仪器的使用与读数 物理《考试说明》中要求学生熟练掌握的基本仪器有13种，除打点计时器和滑动变阻器不需要读数外，其余11种都涉及到读数问题。 （一）测量仪器使用常规 对于测量仪器的使用，首先要了解测量仪器的量程、精度、使用注意事项和读数方法。 1．关于量程问题：这是保护测量仪器的一项重要参数，特别是天平、弹簧秤、温度计、电流表、电压表和多用电表等，超量程使用会损坏仪器，所以实验时要根据实验的具体情况选择量程适当的仪器。在使用电流表、电压表时，选用量程过大的仪器，采集的实验数据过小，会造成相对误差较大，应选择使测量值位于电表量程的1/3以
高中会考物理实验操作考查试题（一）（供学生使用） 长度的测量 学校会考证号班级座号考生姓名 总评成绩(合格或不合格) 实验器材：刻度尺、游标卡尺、金属管 考查要求满分值得分 １写出桌面上：刻度尺的准确度__________________ 游标卡尺的准确度_____________ 2 ２ 用刻度尺测量金属管的长度：L=_________________ L 1=______________ L 2=_______________ L 3=_____________ 2 ３ 用游标卡尺测量金属管的内径：d = ________________ d1 =______________ d2 =____________ d3 = _______________ ２ ４ 用游标卡尺测量金属管的外径：D=__________________ D1=_____________D2 = _________D3 = __________________ 2 ５实验素养：态度认真、尊重事实、器材布置合理、 操作有序、整理复原等 ２ 监考人签字总分
高中会考物理实验操作考查试题（一）（供教师使用） 长度的测量评分标准 考评得分班级 满分值 座号 评分点 姓名 1 １ 正确写出刻度尺和游标卡尺的 准确度（含单位） 2 ２A 用刻度尺在不同方位测 量管的长度，并求其平均值。 1 B 记录数据时符合有效数字 要求 1 ３ A 会使用内测量爪测量金属 管内径 １ Ｂ 分别在管两端测出两个 互为垂直方向的内径，求出平 均值。 １ ４４A 会使用外测量爪测量金属 管外径 １Ｂ 分别在管两端测出两个 互为垂直方向的外径，求出平 均值。 １ ５ 实验素养：态度认真、尊重事实、器 材布置合理、操作有序、整理复原等。 ２考评总得分 总评成绩（合格或不合格）
物理实验用惠斯通电桥测电阻实验报告 Pleasure Group Office【T985AB-B866SYT-B182C-BS682T-STT18】
班级___信工C班___ 组别______D______ 姓名____李铃______ 学号__ 日期指导教师___刘丽峰___ 【实验题目】_________用惠斯通电桥测电阻___ 【实验目的】 1、掌握惠斯通(Wheastone)电桥测电阻的原理； 2、学会正确使用惠斯通电桥测量电阻的方法； 3、了解提高电桥灵敏度的几种方法； 4、学会测量单电桥的灵敏度。 【实验仪器】 QJ- 23型箱式电桥，滑线电阻，转柄电阻箱(0～Ω)，检流计，直流电源，待测电阻，开关，导线若干。 【实验原理】 1．惠斯通电桥测量电阻的原理 图是惠斯通电桥的原理图。图中R1、R2和R0是已知阻值的电阻，它们和被测电阻Rx连成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂。四边形的对角A和B之间接电源E；对角C和D之间接有检流计G，它像桥一样。电源接通，电桥线路中各支路均有电流通过。当C、D两点之间的电位不相等时，桥路中的电流IG≠0，检流计的指针发生偏转；当C、D两点之间的电位相等时，“桥”路中的电流IG=0，检流计指针指零，这时我们称电桥处于平衡状态。 当电桥平衡时，， 两式相除可得到Rx的测量公式 (5-1) 电阻R1R2为电桥的比率臂，R0为比较臂，Rx为待测臂。 只要检流计足够灵敏，等式(1)就能相当好地成立，被测电阻值Rx可以仅从三个已知电阻的值来求得，而与电源电压无关。由于R1、R2和R0可以使用标准电阻，而标准电阻可以制作得十分精密，这一过程相当于把Rx和标准电阻相比较，因而测量的准确度可以达到很高。 2．电桥的灵敏度 电桥平衡后，将R0改变△R0，检流计指针偏转△n格。如果一个很小的△R0能引起较大的△n偏转，电桥的灵敏度就高，电桥的平衡就能够判断得更精细。
高中物理实验大全——目录 中央电教馆推出的《高中物理实验大全》、《高中化学实验大全》、《高中生物实验大全》就是为了改变我国实验教学的现状而研发的一项科学研究成果。“大全”内容全面、科学、严谨，以满足高中教师对学生实验的要求。“大全”所展示的不是课本的简单再现，而是对实验重新“整合”、组合，适当“加深”和“拓宽”，并把实验能力与计算机技术相结合，从深层上揭示出实验的科学原理。 01.气垫导轨介绍 02.数字计时仪介绍 03用数字计时仪测气垫导轨上滑块的即时速度 04匀速直线运动及其速度 05测运变速直线运动的加速度 06电磁打点记时器 07用打点计时器演示匀速直线运动 08电火花打点计时器 09用打点计时器测匀加速直线运动的加速度 10初速度为零的匀加速直线运动的路程和时间的关系 11用牛顿管演示空气阻力很小时不同物体同事下落 12用悬挂法确定薄板的重心 13用大玻璃瓶演示玻璃微小形变 14用形变演示器演示形变产生弹力 15用激光镜面反射演示桌面微小形变 16静摩擦 17最大摩擦力 18验证滑动摩擦定律 19滑动摩擦 20滚动摩擦与滑动摩擦的比较 21力合成的平行四边形定则 22合力的大小于分力间夹角的关系 23力的分解 24三角衍架演示力的分解 25共点力的平衡条件 26力矩的平衡 27惯性（1） 28惯性（2) 29惯性（3） 30牛顿第一定律 31牛顿第二定律(1) 32牛顿第二定律(2) 33牛顿第三定律 34静摩擦力的相互性 35弹力的相互性 36作用力于反作用力的关系
37失重 38用测力计演示超重于失重 39用微小压强计演示超重于失重 40物体做曲线运动的条件 41曲线运动中速度的方向 42互成角度的两个直线运动的合成43平抛运动与自由落体运动的等时性44平抛运动与水平匀速运动的等时性45平抛运动的轨迹 46决定向心力大小的因素 47弹簧振子的振动 48简谐振动的图象 49阻尼振动的图象 50单摆的等时性 51单摆的振动周期与摆球的质量无关52单摆的周期与摆长有关 53用计时器研究单摆周期与摆长关系54受迫振动和共振（1） 55受迫振动和共振（2） 56用示波器观察发声物的振动 57物体的动能 58重力势能 59动能与重力势能的转化 60动能与弹性势能的转化 61动量守恒 62完全非弹性碰撞 63完全弹性碰撞(1) 64完全弹性碰撞(2) 65完全弹性碰撞(3) 66斜碰 67碰撞球(1) 68碰撞球(2) 69碰撞球(3) 70单摆小车 71反冲(1) 72反冲(2) 73反冲(3) 74气体的扩散 75液体的扩散速度与温度有关 76布朗运动 77布朗运动的成因 78分子间的相互作用力(1) 79分子间的相互作用力(2) 80压燃实验
南昌大学物理实验报告 课程名称：惠斯通电桥 实验名称：惠斯通电桥 学院：眼视光学院专业班级：眼视光151班学生姓名：许春芸学号：6303615024 实验地点：210座位号：30 座实验时间：第8周星期6上午10点10开始
一、实验目的： 1.掌握电桥测电阻的原理和方法。 2.了解减小测电阻误差的一般方法。 二、实验原理： 惠斯通电桥的电路四个电阻 R1.R2.R3.Rx 连成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂，对角 A 和 C 加上电源 E，对角 B 和 D 之间连接检流计 G，所谓桥就是指 BD 这条对角线，它的作用就是将桥的两个端点的电势直接进行比较。当 B.D 两点电势相等时，检流计中无电流通过，电桥达到了平衡，这时有：R2/R1=Rx/R3，即*Rx=(R2/R1)R3。若 R1.R2.R3 均已知，则 Rx 可由上式求出。 电桥电路可以这样理解，电源 E.R2.Rx 是一个分压电路，Rx 上的电压为[Rx/(R1+R2)]·E,又 E 和 R1.R3 也是一个分压电路，R3 上的电压等于[R3/(R3+R1)]·E，现在用检流计来比较 Rx 和 R3 的电压，根据电流方向，可以发现哪一个电压更大些。当检流计指零时，说明两电压相等，也就得出*式。 三、实验仪器： 线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源。 四、实验内容和步骤： 1、标准电阻 Rn 选择开关选择“单桥”档； 2、工作方式开关选择“单桥”档； 3、电源选择开关选在有效量程里； 4、G 开关选择“G 内接”； 5、根据 Rx 的估计值，选好量成倍率，设置好 R1R2 值和 R3 值，将位值电阻 Rx 接入 Rx 接线端子（注意 Rx 端于上方短接片应接好）； 6、打开仪器市电开关、面板指示灯亮； 7、建议选择毫伏表作为仪器检流计，释放“接入”键，量程置“2mV”挡，调节“调零”电位器，将数显表调零。调零后将量程转入 200mV 量程，按下“接入”按键，也可以选择微安表做检流计； 8、调节 R3 各盘电阻，粗平衡后，可以选择 20mV 或 2mV 挡，细调 R3，使电桥平衡；
1.长度的测量 会使用游标卡尺和螺旋测微器,掌握它测量长度的原理和方法. 2.研究匀变速直线运动 打点计时器打下的纸带。选点迹清楚的一条，舍掉开始比较密集的点迹，从便于测量的地方取一个开始点O，然后（每隔5个间隔点）取一个计数点A、B、C、D …。测出相邻计数点间的距离s1、s2、s3 …利用打下的纸带可以： ⑴求任一计数点对应的即时速度v：如 (其中T=5×0.02s=0.1s） ⑵利用“逐差法”求a： ⑶利用任意相邻的两段位移求a：如 ⑷利用v-t图象求a：求出A、B、C、D、E、F各点的即时速度，画出v-t图线，图线的斜率就是加速度a。 注意事项 1、每隔5个时间间隔取一个计数点，是为求加速度时便于计算。 2、所取的计数点要能保证至少有两位有效数字 3.探究弹力和弹簧伸长的关系（胡克定律）探究性实验 利用右图装置，改变钩码个数，测出弹簧总长度和所受拉力（钩码总重量）的多组对应值，填入表中。算出对应的弹簧的伸长量。在坐标系中描点，根据点的分布作出弹力F随伸长量x而变的图象，从而发确定F-x间的函数关系。解释函数表达式中常数的物理意义及其单位。
该实验要注意区分弹簧总长度和弹簧伸长量。对探索性实验，要根据描出的点的走向，尝试判定函数关系。（这一点和验证性实验不同。） 4.验证力的平行四边形定则 目的：实验研究合力与分力之间的关系，从而验证力的平行四边形定则。 器材：方木板、白纸、图钉、橡皮条、弹簧秤（2个）、直尺和三角板、细线 该实验是要用互成角度的两个力和另一个力产生相同的效果，看其用平行四边形定则求出的合力与这一个力是否在实验误差允许范围内相等，如果在实验误差允许范围内相等，就验证了力的合成的平行四边形定则。 注意事项： 1、使用的弹簧秤是否良好（是否在零刻度），拉动时尽可能不与其它部分接触产生摩擦，拉力方向应与轴线方向相同。 2、实验时应该保证在同一水平面内 3、结点的位置和线方向要准确 5.验证动量守恒定律 (O /N-2r）即可。 OM+m2 OP=m1 由于v1、v1/、v2/均为水平方向，且它们的竖直下落高度都相等，所以它们飞行时间相等，若以该时间为时间单位，那么小球的水平射程的数值就等于它们的水平速度。在右图中分别用OP、OM和O /N表示。因此只需验证：m1
高中物理实验汇总 实验一：、探究匀变速直线运动的规律（含练习使用打点计时器） 1， 装置图与原理：小车在勾码拉动下作 运动，通过研究纸带可以探究小车运动规律 2，打点计时器是一种使用 电源的计时仪器，电源的频率是 ，电火花打点计时器使用 V 电压，电磁打点计时器使用 V 电压。 3，在某次“练习使用打点计时器”实验中，其中一段打点纸带如图所示，A 、B 、C 、D 是连续打出的四个点．由图中数据可知，纸带的运动是 运动，其中连接勾码的应该是 端 3，纸带处理方法： ★求B 点瞬时速度的方法： ★求加速度的方法： ★ 本实验注意点：1，长度肯定不是国际单位！ 2，留意相邻计数点间究竟有几个0.02s 2，本实验需要平衡摩擦力吗？ 实验二：探究力的合成的平行四边形定则 1， 装置图与原理：用两个力可以把结点拉到O 位置，用一个力也能把结点 拉到O 点，即它们的 相同。本实验要验证力的合成是否满足平行四边形。图中用平行四边形法作出的合力实验值是 ，实际由等效替代得到的合力真实值是 ，和橡皮绳肯定一直线的是 。 2，主要实验步骤： （1）在水平放置的木板上垫一张 ，把橡皮条的一端固定在板上， 另一端拴两根细线，通过细线同时用两个弹簧秤互成角度地拉橡皮条， 使结点达到某一位置O 点，此时需要记下 。 （2）在纸上根据 ，应用 求出合力F 。 （3）只用一个弹簧秤通过细绳拉橡皮条，使 ， 此时需要记下 。 （4）如果比较发现 ，则说明力的合成 满足平行四边形定则。 3，本实验注意点： 实验时橡皮绳、细绳、弹簧秤要和白纸 ，拉力大小、两个力夹角要 ，确定拉力方向 时描下的两个点距离要 实验三：探究加速度与力、质量的关系 1， 原理：本实验用到的科学方法是 （1）保持 不变，探究 的关系 （2）保持 不变，探究 的关系 2，装置：重物作用是 纸带作用是 3，实验前首先 重物，适当倾斜木板直到 轻推小车运动后纸带上的点 为 止，本步骤称为 ，目的是让小车受的外力等于 4，绳子拉力理论上大小为F= 为方便改变拉力，还应该满足 ，则可认为F= F 2
云南农业大学 物 理 实 验 报 告 实验名称：惠斯通电桥测量电阻 一、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。 二、实验仪器 滑线式电桥，箱式电桥，检流计，电阻箱，滑动电阻器，待测电阻，电源，开关，导线等。 三、实验原理： 1.惠斯通电桥的测量原理 如图1所示，由已知阻值的三个电阻R 0、R 1、R 2和一个待测电阻R x 组成一个四边形，每一条边称为电桥的一个臂，在对角A 、B 之间接入电源E ，对角C 、D 之间接入检流计G 。适当调节R 0、R 1、R 2的阻值，可以使检流计G 中无电流流过，即C 、D 两点的电势相等，电桥的这种状态称为平衡态。电桥的平衡条件为 1 002 x R R R KR R = = (1) 式中比例系数K 称为比率或倍率，通常将R1、R2称为比率臂，将R0称为比较臂。
2.电桥的灵敏度 式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的，而电桥是否达到真正的平衡状态，是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。检流计的灵敏度是有限的，当指针的偏转小于0.1格时，人眼就很难觉察出来。在电桥平衡时，设某一桥臂的电阻是R ，若我们把R 改变一个微小量ΔR ，电桥就会失去平衡，从而就会有电流流过检流计，如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转，我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。为了定量表示检流计的误差，我们引入电桥灵敏度的概念，它定义为 n S R R ?= ? (2) 式中，ΔR 为电桥平衡后电阻R 的微小改变量，Δn 为电阻R 变化后检流计偏离平衡位置的格数，所以S 表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔR /R 的反应能力。 3.滑线式惠斯通电桥 滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。A 、B 、C 是装有接线柱的厚铜片（其电阻可以忽略），A 、B 之间为一根长度为L 、截面积和电阻率都均匀的电阻丝。电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动，按下滑键任意触头，此时电阻丝被分成两段，设AD 段的长度为L 1、电阻为R 1，DB 的长度为L 2、电阻为R 2，因此当电桥处于平衡状态时，有 111 000221 x R L L R R R R R L L L = ==- (3) 式中，L 1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出，R 0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。另外电源E 串联了一个滑线变阻器RE ，对电路起保护、调节作用。为了消除电阻丝不均匀带来的误差，可用交换R 0与R x 的位置重新测量的方法来解决。也就是在测定R x 之后，保持R 1、R 2不变（即D 点的位置不变），将R 0与R x 的位置对调，重新调 节R 0为0R '，使电桥达到平衡，则有 221 000 111 x R L L L R R R R R L L -'''= == (4) 所以 221 000 111 x R L L L R R R R R L L -'''= == (5) 由式(5)可知，Rx 与R1、R2（或L1、L2）无关，它仅取决于R0的准确度。可以证明
高中物理电学实验大全———含最全知识点和典型例题 知识点一： 误差与有效数字 1、误差 1．以下说法中，正确的是( ) A．采用伏安法测电阻时，只要仪器选得正确，可保证没有系统误差 B．用伏安法测电阻，不论是用电流表外接法，还是电流表内接法，都存在系统误差 C．用欧姆表测电阻，既准确又方便 D．伏安法测电阻，存在系统误差的原因是由于电流表的分压 答案 B 解析伏安法测电阻不可能没有系统误差，只能减小，故B正确、A错误；欧姆表测电阻方便但由于刻度不均匀读数误差较大，电池用久了误差更大，因而C错误；不同的测量电路引起误差的原因不同，故D错误。
2、有效数字： 从数字的左边起第一个不为零的数字算起：如0.0125为3位有效数字 知识点二： 不需要估读的仪器：游标卡尺、欧姆表、电阻箱等 需要估读的仪器：刻度尺、螺旋测微器、弹簧秤、电压表、电流表等一、测量规范 游标卡尺的读数方法： d=主尺读数（mm）+游标尺上对齐刻度线的数值（mm）*精度注意：20分度的游标卡尺，其读数要精确的0.05mm，读数的最后一位为0或5；50分度的游标卡尺，其读数要精确到0.02mm，读数的最后一位为0，2，4，6，8 1．如图为10分度的游标卡尺测量钢管内径时的示数，其示数为________mm。
答案22.7 解析22 mm(主尺)＋7(游尺)×0.1 mm＝22.7 mm。 2．下图游标卡尺的读数为________cm。 答案 1.340 螺旋测微器的读数方法：
测量值=固定刻度值+可动刻度(估读一位)*0.01（mm） 1、螺旋测微器的读数为________ mm。 答案8.117(8.116～8.118均正确) 解析固定刻度8 mm 可动刻度11.7×0.01 mm， 8 mm＋11.7×0.01 mm＝8.117 mm。 3．某同学利用游标卡尺和螺旋测微器分别测量一圆柱体工件的直径和高度，测量结果如图甲和乙所示。该工件的直径为________cm，高度为________mm。
2012年学业水平考试 物理实验操作考试 一、操作实验 二：分组：
连接线。 注：若实验需要将位移传感 器放置在小车上，则小车质量中应 包含位移传感器质量。 实验二： 研究感应电 流的产生条 件 灵敏电流计1个，1号碱性干电池 2节（装在电池盒内组成串联电池 组），线圈A（附铁芯）1个，线圈 B 1个，滑动变阻器1个，电键1 个，条形磁铁1根，导线6根。 （1）灵敏电流计与线圈B连接成串联电路， 其他元件、导线等均不连接； （2）电键处于闭合状态，滑动变阻器滑片 居中。 实验一：研究共点力的合成 实验目的： 研究合力与两个分力的关系 实验器材： 图板、图钉、白纸、带绳套的橡皮筋、弹簧测力计（2个）、刻度尺、量角器 实验步骤： 1．固定：如图a所示，根据给定的器材，现在图板上固定一张白纸，将橡皮筋的一端固定在纸边，将带有两个绳套的另一端放在纸面上，测力计可以拉住绳套使橡皮筋 伸长。 2．第一次拉：如图b所示，先用一个弹簧秤拉住绳套将橡皮筋拉长至某位置，标记此时橡皮筋末端位置为O点，记下此时弹簧秤的读数和拉力的方向F（即合力的大小 和方向） 3．第二次拉：如图c所示，再用两个弹簧秤分别同时拉住两个绳套将橡皮筋拉长至O 点，记下此时两个弹簧秤的读数和拉力方向F1、F2（即两个分离的大小和方向）。 4．作图：取下白纸，用力的图示法分别画出表示分力F1、F2和合力F矢量的有向线段，以分力F1、F2的有向线段为邻边作出平行四边形以及它的对角线F’，如图d所示。 最后比较F’和F。 实验结论： 通过实验得出，如果用表示两个共点力F1和F2的线段为邻边做平行四边形，那么合力F的大小和方向就可以用F1和F2所夹的对角线表示。 注意事项： 1．弹簧使用前要调零，明确量程和最小分度。 2．弹簧秤在拉力时，弹簧秤、橡皮筋、细绳应在与纸面平行的平面内。 3．拉力应适当的大些，当不要超过量程。
南昌大学物理实验报告 课程名称：大学物理实验 实验名称：惠斯通电桥 学院：专业班级： 学生姓名：学号： 实验地点：座位号： 实验时间：第11周星期4上午10点开始
一、实验目的： 1. 掌握电桥测电阻的原理和方法 2. 了解减小测电阻误差的一般方法 二、实验原理： （1） 惠斯通电桥原理 惠斯通电桥就是一种直流单臂电桥，适用于测中值电阻，其原理电路如图7-4所示。若调节电阻到合适阻值时，可使检流计G 中无电流流过，即B 、D 两点的电位相等，这时称为“电桥平衡”。电桥平衡，检流计中无电流通过，相当于无BD 这一支路，故电源E 与电阻1R 、x R 可看成一分压电路；电源和电阻2R 、S R 可看成另一分压电路。若 以C 点为参考，则D 点的电位D V 与B 点的电位B V 分别为 因电桥平B D V V =故 解上面两式可得 上式叫做电桥的平衡条件，它说明电桥平衡时，四个臂的阻值间成比例关系。如果x R 为待测电阻，则有 。选取1R 、2R 简单的比例如（1:1， （2） 电桥的灵敏度 电桥的灵敏程度定义： 灵敏度S 越大，对电桥平衡的判断就越容易，测量结果也越准确。 S 的表达式 ()???? ??+++???? ??+++???? ???++++= x s E s x g X g E x s R R R R R R R R R R R R R R R R R R ES S 21212211 221 （3）电桥的测量误差 X X D S S B R R R E V R R R E V += += 12S X R R R R =21S X R R R R 2 1 = S S R R n S ??= 21S S R R I I n R R n S S S g g S S ?=???? ??????= ??= 1:10，10:1等)并固定不变，然后调节R S 使电桥达到平衡。故常将1R 、2R 所在桥臂叫做比例臂，与x R 、S R 相应的桥臂分别叫做测量臂和比较臂。
漠河高级中学物理实验综合测试题 命题人:滕鹏 1. 实验：为了测量某一被新发现的行星的半径和质量，一艘宇宙飞船飞近它的表面进行实验。飞船在引力作用下进入该行星表面的圆形轨道，在绕行中做了第一次测量。绕行数圈后，着陆在该行星上，并进行了第二次测量。依据测量的数据，就可以求出该星球的半径和星球的质量。已知万有引力恒量为G。飞船上备有以下实验器材： A. 一只精确秒表 B. 一个已知质量为m的物体 C. 一个弹簧秤 D. 一台天平（附砝码） 请根据题意回答以下问题： （1）第一次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （2）第二次测量所选用的实验器材为______________________， 测量的物理量是______________________。 （3）试推导出行星的半径、质量的表达式。（用已知量和测出的物理量表示） 2. （1）有一游标卡尺，主尺的最小分度是1mm，游标上有20个小的等分刻度。用它测量一工件长度，如图甲所示。图示的读数是_________cm。 （2）如图乙，将一打点计时器固定在斜面上某处，打点计时器使用的交流电频率为50Hz。 用米尺测得斜面的高度与长度之比为1 4 。一辆质量为400g的小车拖着穿过打点计时器的纸 带从斜面上滑下。图丙是打出纸带的一段，相邻记数点间还有四个点未画出。由图可知，打点计时器打纸带上B点时小车的瞬时速度v B=_________m/s，打纸带上E点时小车的瞬时速度v E=_________m/s。 3. 科学实验是人们认识自然的重要手段。在电学实验中经常需要测量某负载的电阻。测量电阻的方法有多种。现需要测量一只标有“220，100W”灯泡的电阻。 （1）这只灯泡正常工作时的电阻为_____________Ω。若用多用电表中的欧姆挡直接接在灯泡两端测量它的电阻，则测出的电阻应_____________灯泡正常工作时的电阻。（填“大于”、“小于”或“等于”） （2）现在提供以下的实验器材： A. 220V的交流电源 B. 单刀双掷开关一只 C. 电阻箱一只（0~999Ω，额定电流1A） D. 交流电流表一只（0~0.6A） E. 导线若干 请你用以上的器材设计一个实验，能较为准确地测出灯泡工作时的电阻值。请画出电路原理图，并简述实验步骤。 4. 甲、乙两位同学在一次应用伏安法测量电阻R x的实验中进行了如下操作：第一步用万用表粗测电阻R x的阻值，第二步用伏安法测量电阻R x的阻值。
高中物理实验汇总练习题 物理实验练习一 一、测量 1．用游标卡尺测量某物体的厚度，如图19-1所示，则从卡尺上可以读出物体的厚度，是____． 2．用螺旋测微器测量一矩形小零件的长和宽时，螺旋测微器上的示数如图19-2和图19-3所示，图19-2读数为____mm，图19-3的读数为____mm． 3．某卡尺的精度为0.1mm，其游标尺所有刻度的总长度为____mm；另一卡尺的精度为0.02mm，其游标尺所有刻度的总长度为____mm． 4．下列四种仪表中刻度分布均匀的 是 [ ] A．天平横梁上的标尺 B．水银气压计 C．直流电压表 D．欧姆表
5．如果实验时出现下面的因素造成系统误差则测量值比真实值小的情况是 [ ] A．米尺因天气干燥而均匀缩短 B．用天平称量密度很小而质量很大的物体 C．打点记时器交流电源的频率大于50Hz用打点记时器打出的纸带测物体的速度 D．水银气压计中的水银不纯净而有杂质时的压强 二、互成角度的两个共点力的合成 1．利用图19-4所示的装置来验证力的平行四边形法则，其中A是____；B 是____；C是____；D是____；E是____；F是____．此外还应配备____． 2．本实验的目的是____． 3．将下述实验步骤按正确顺序用字排列应是____． (1)在白纸上按比例做出两个力F1和F2的图示，根据平行四边形法则作图求出合力F． (2)只用一只测力计，通过细绳把橡皮条的结点拉到同样的位置． (3)记下两测力计读数，描出两测力计的方向． (4)在水平放置的木板上，垫一张白纸，把橡皮条的一端固定在板上P点，用两条细绳连接在橡皮条的另一端，通过细绳同时用两个测力计互成角度地拉橡皮条，使橡皮条与细绳的连接点到达某一位置、并记下此位置． (5)记下测力计的读数F和细绳方向，按同一比例做出这个力的图示．比较这个实测合力和按平行四边形法则求出的合力F，看它们的大小和方向是否相同． (6)改变两测力计拉力的大小和方向，重做两次实验，从实验得出结论．
首届北京市中小学教职工实验技能比赛 培训手册 (中学物理单项) 目录 第一章基本物理实验仪器使用规范 (1) 第一节力学实验仪器得使用规范 (1) 一、托盘天平得使用规范 (1) 二、刻度尺得使用规范 (1) 三、游标卡尺得使用规范 (2) 四、螺旋测微计得使用规范 (2) 五、弹簧秤得使用规范 (3) 六、打点计时器得使用规范 (3) 七、气垫导轨得使用规范 (4) 八、量筒得使用规范 (4) 第二节热学实验仪器使用规范 (5) 一、温度计得使用规范 (5) 二、酒精灯得使用规范 (5) 第三节光学实验仪器使用规范 (6) 一、透镜得使用规范 (6) 二、干涉仪得使用规范 (6) 第四节电学实验仪器使用规范 (7) 一、学生电源得使用规范 (7) 二、电流表得使用规范 (7) 三、电压表得使用规范 (8) 四、滑动变阻器得使用规范 (8) 第二章中学物理实验操作规范 (11) 第一节零位调整 (11) 第二节水平、铅直调整 (11) 第三节消除读数装置得空程误差 (11) 第四节仪器得初态与安全位置 (12) 第五节逐次逼近调整 (12) 第六节消视差调节 (12)
第三章中学物理实验数据处理规范 (13) 第一节误差分析 (13) 一、偶然误差处理 (13) 二、系统误差处理 (14) 第二节有效数字及其运算规则 (14) 一、仪器正确测读得原则 (14) 二、关于“0”得问题 (14) 三、数值表示得标准形式 (15) 第三节数据处理方法 (15) 一、列表法 (15) 二、作图法 (15) 三、逐差法 (16) 四、最小二乘法 (17) 附录1:中学物理典型实验(初中物理部分) (17) 一、二力平衡 (17) 二、做功过程就就是能量转化或转移得过程 (18) 三、阿基米德定律 (19) 四、不同物质得比热容不同 (20) 五、探究焦耳定律 (21) 六、滑动变阻器得构造及使用 (21) 七、探究电流与电压、电阻得关系 (22) 八、平面镜成像特点 (24) 九、反射定律 (25) 十、研究凸透镜成像规律 (26) 附录2:中学物理典型实验(高中物理部分) (27) 一、验证力得合成得平行四边形定则 (27) 二、牛顿第二定律 (28) 三、验证机械能守恒定律 (29) 四、光得折射定律 (30) 五、描绘小灯泡得伏安特性曲线 (32) 六、用电流表与电压表测电池得电动势与内电阻 (33) 七、用单摆测定重力加速度 (35) 八、研究自由落体运动得规律 (37) 九、变压器电压与匝数关系 (38) 十、传感器得简单使用 (40)
惠斯通电桥实验报告
间接入检流计G 。适当调节R 0、R 1、R 2的阻值，可以使检流计G 中无电流流过，即C 、D 两点的电势相等，电桥的这种状态称为平衡态。电桥的平衡条件为 1 002 x R R R KR R = = (1) 式中比例系数K 称为比率或倍率，通常将R1、R2称为比率臂，将R0称为比较臂。 2.电桥的灵敏度 式(1)是在电桥平衡的条件下推导出来的，而电桥是否达到真正的平衡状态，是由检流计指针是否有可察觉的偏转来判断的。检流计的灵敏度是有限的，当指针的偏转小于0.1格时，人眼就很难觉察出来。在电桥平衡时，设某一桥臂的电阻是R ，若我们把R 改变一个微小量ΔR ，电桥就会失去平衡，从而就会有电流流过检流计，如果此电流很小以至于我们未能察觉出检流计指针的偏转，我们就会误认为电桥仍然处于平衡状态。为了定量表示检流计的误差，我们引入电桥灵敏度的概念，它定义为 n S R R ?= ? (2) 式中，ΔR 为电桥平衡后电阻R 的微小改变
量，Δn 为电阻R 变化后检流计偏离平衡位置的格数，所以S 表示电桥对桥臂电阻相对不平衡值ΔR /R 的反应能力。 3.滑线式惠斯通电桥 滑线式惠斯通电桥的构造如图2所示。A 、B 、C 是装有接线柱的厚铜片（其电阻可以忽略），A 、B 之间为一根长度为L 、截面积和电阻率都均匀的电阻丝。电阻丝上装有接线柱的滑键可沿电阻丝左右滑动，按下滑键任意触头，此时电阻丝被分成两段，设AD 段的长度为L 1、电阻为R 1，DB 的长度为L 2、电阻为R 2，因此当电桥处于平衡状态时，有 111 000221 x R L L R R R R R L L L = ==- (3) 式中，L 1的长度可以从电阻丝下面所附的米尺上读出，R 0用一个十进制转盘式电阻箱作为标准电阻使用。另外电源E 串联了一个滑线变阻器RE ，对电路起保护、调节作用。为了消除电阻丝不均匀带来的误差，可用交换R 0与R x 的位置重新测量的方法来解决。也就是在测定R x 之后，保持R 1、R 2不变（即D 点的位置不变），将R 0与R x 的位置对调，重新调节R 0为0 R '，使电桥达 到平衡，则有
考点预测 物理实验是高考的主要内容之一．《考试大纲》就高考物理实验共列出19个考点，其中力学8个、热学1个、电学8个、光学2个．要求会正确使用的仪器主要有：刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、天平、秒表、电火花计时器或电磁打点计时器、弹簧测力计、温度表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱等，并且对实验误差问题提出了更明确的要求． 《考试大纲》中的实验与探究能力要求 二、实验题的主要特点 物理实验年年考，年年有变化．从近年的实验题来看，其显著特点体现在如下两个方面． (1)从简单的背诵实验转向分析、理解实验 实验原理是物理实验的灵魂．近年来，高考物理实验题既不是简单地回答“是什么”，也不是背诵“该怎样”，而是从物理实验情境中理解“为什么”，通过分析推理判断“确实是什么”，进而了解物理实验的每一个环节． (2)从既定的课本学生实验转向变化的创新实验 只有创新，试题才有魅力；也只有变化，才能永葆实验考核的活力．近年来，既定刻板的学生实验已经从高考物理实验题中淡出，取而代之的是学生尚未接触过的要通过解读物理原理的新颖实验(如应用性、设计性、专题性实验等)．创新的实验题可以使能力考核真正落到实处． 要点归纳
1．等效法 等效法是科学研究中常用的一种思维方法．对一些复杂问题采用等效法，可将其变换成理想的、简单的、已知规律的过程来处理，常使问题的解决得以简化．因此，等效法也是物理实验中常用的方法．如在“验证力的平行四边形定则”的实验中，要求用一个弹簧秤单独拉橡皮条时，要与用两个互成角度的弹簧秤同时拉橡皮条时产生的效果相同——使结点到达同一位置O，即要在合力与两分力等效的条件下，才能找出它们之间合成与分解时所遵循的关系——平行四边形定则．又如在“验证动量守恒定律”的实验中，用小球的水平位移代替小球的水平速度；在“验证牛顿第二定律”的实验中，通过调节木板的倾斜度使重力的分力抵消摩擦力而等效于物体不受摩擦力作用．还有，电学实验中电流表的改装、用替换法测电阻等，都是等效法的应用． 2．转换法 将某些不易显示、不易直接测量的物理量转化为易于显示、易于测量的物理量的方法称为转换法(间接测量法)．转换法是物理实验常用的方法．如：弹簧测力计是把力的大小转换为弹簧的伸长量；打点计时器是把流逝的时间转换成振针的周期性振动；电流表是利用电流 在磁场中受力，把电流转化为指针的偏转角；用单摆测定重力加速度g是通过公式T＝2πL g
Record the situation and lessons learned, find out the existing problems and form future countermeasures. 姓名：___________________ 单位：___________________ 时间：___________________ 惠斯通电桥实验报告
编号：FS-DY-20343 惠斯通电桥实验报告 课程名称： 实验名称：惠斯通电桥 学院：眼视光学院 专业班级：眼视光151 班 学生姓名：许春芸 学号：6303615024 实验地点：210 座位号：30 座 实验时间：第8周星期 6 上午10点10开始 一、实验目的： 1.掌握电桥测电阻的原理和方法。 2.了解减小测电阻误差的一般方法。 二、实验原理： B 和 D 之间连接检流计G，所谓桥就是指BD 这条对角线，它的作用就是将桥的两个端点的电势直接进行比较。
当 B.D 两点电势相等时，检流计中无电流通过，电桥达到了平衡，这时有：R2/R1=Rx/R3，即*Rx=(R2/R1)R3。若R1.R2.R3 惠斯通电桥的电路四个电阻R1.R2.R3.Rx 连成一个四边形，每一条边称作电桥的一个臂，对角 A 和 C 加上电源E，对角 均已知，则Rx 可由上式求出。 电桥电路可以这样理解，电源 E.R2.Rx 是一个分压电路，Rx 上的电压为[Rx/(R1+R2)]·E,又E 和R1.R3 也是一个分压电路，R3 上的电压等于[R3/(R3+R1)]·E，现在用检流计来比较Rx 和R3 的电压，根据电流方向，可以发现哪一个电压更大些。当检流计指零时，说明两电压相等，也就得出*式。 三、实验仪器： 线式电桥板、电阻箱、滑线变阻器、检流计、箱式惠斯通电桥、待测电阻、低压直流电源。 四、实验内容和步骤： 1、标准电阻Rn 选择开关选择“单桥”档； 2、工作方式开关选择“单桥”档； 3、电源选择开关选在有效量程里； 4、G 开关选择“G 内接”；