双臂桥测电阻实验报告.docx

双臂桥测电阻实验报告评分: 大学物理实验设计性实验实验报告班级: 姓名:学号: 指导教师: 原始数据记录: 实验原始数据 1、测金属棒的电阻率室温:?C仪器误差:千分尺:直尺: 电桥:倍率10:2%Rx+ -2 2、测金属棒电阻的温度系数l= 实验提要: 《用双臂电桥测低电阻》实验提要实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。通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,因为其电阻很小,所以需要用双臂电桥来测量。《用双臂电桥测低电阻》实验课题任务是: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:(写出实验原理和理论计算公式,研究测量方法,写出实验内容和步骤。),然后根据自己设计的方案,进行实验操作,记录数据,做好数据处理,得出实验结果,按书写科学论文的要求写出完整的实验报告。设计要求⑴通过查找资料,并到实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,在此基础上写出该实验的实验原理。⑵选择实验的测量仪器,设计出实验方法和实验步骤,要具有可操作性。⑶根据实验情况自己确定所需的测量次数。⑷应该计算法和图解法处理数据。实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, 实验所用公式及物理量符号提示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 ??R ⑵金属导体电阻跟测试的关系式: ?d2 4L 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正确写出实验原理和计算公式,2分。⑵正确的写出测量方法,1分。⑶写出实验内容及步骤,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,分。⑹写出完整的实验报告,分。(其中实验数据处理,1分;实验结果,分;整体结构,1分) 有关测量提示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。学时分配实验验收,4学时,在实验室内完成;教师指导(开放实验室)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周内完成实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、实验题目:用双臂电桥测低电阻二、实验目的 1、2、3、4、了解双臂电桥测低电阻的原理,掌握其测量方法。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实验,达到实验目的。并锻炼我们的动手能力。三、实验仪器 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、实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, L R??,式中,?为电阻率。通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,因为其电阻很小,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。对于高值电阻的测量一般用兆欧表测量。对于中值电阻的测量可参阅惠斯登电桥来测,对于低值电阻,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,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容易的,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点到电源和B、D点到检流计的导线电阻可并入电源和检流计的内阻里,对测量结果无A影响,但桥臂的八根导线和四个结点会影响测量结果。在电桥中由于比较臂R1、R2可用阻值较高的电阻,因此与这两个电阻相连的四根导线的电阻不会对测量结果带来多大误差,可以略去不计。由于待测电阻RX是一图一、惠斯登电桥原理图个低值电阻,比较臂R0也应是低值电阻,于是与RX、R0相连的导线和接