大学物理设计性实验---补偿法测电阻.doc

电磁学实验设计性实验报告设计课题:用补偿法测电阻班级:2012级物理学一班姓名:王俊东学号:4指导教师:郝福生实验时间:2013年11月实验成绩:用补偿法测电阻【实验任务与要求】学会正确使用电流表、电压表、检流计、电阻箱和变阻器等仪器;学会用伏安法测电阻的几种不同接线方法并分析对系统误差的影响;学会用补偿法测电阻;【实验设计方案】1建立物理模型和理论伏安法:要测某一电阻的阻值,用电压表测出两端的电压,用电流表测出通过的电流,利用部分电路的欧姆定律:(1)即可计算出电阻的阻值。由于电压表和电流表都不是理想电表,即电表的内阻并非理想值,因此实验测量出的电阻值与真实值不同,存在误差。2实验方法选择电流表外接法:在图1的外接法中,考虑电表内阻的存在,则电压表的测量值为两端的电压,电流表的测量值为干路电流,即流过待测电阻的电流与流过电压表的电流之和,此时测得的电阻为与的并联总电阻,即:此时给测量带来的系统误差方根来源于的分流作用,系统的相对误差为: (3):(250滑线变阻器);由电阻箱提供,:(多圈电位器))::在一定温度下,直流电通过待测电阻时,用电压表测出两端的电压U,用电流表测出通过的电流I,则电阻值可表示为:=U/:连接如下电路图,调节使检流计G无电流通过(指针指零),这时电压表指示的电压值等于两端的电压,即b,d之间的电压补偿了两端的电压。清除了电压内阻对电路的影响。【实验内容与步骤】按上述电路图布置并接好导线;对试验室给定的待测电阻,按以下步骤选取电表量程将稳压电源的输出电压调到3V移动滑线变阻器的滑动端,使大于/3由大到小试探着先取电流表量程,直到电流示值大于量程的1/3调节,使达到补偿状态粗调:确认断开,断续接通检流计的“电计”(若指针超出量程就立即松开),并试探着调节,使检流计指针偏转逐渐减小,直至接近零细调:合上,以提高检测灵敏度;仔细调节,使检流计指针指零记录下此时电压表的示值U,电流表的示值I,填表重复测量:断开电计。移动滑线变阻器的滑动端,依次增加中的电流I,重复步骤3~4,再测量4组U,I的对应值【测量数据记录】R=500ΩU=3vN12345I(mA)(V):调节滑动变阻器,检流计示数指向零;对应一对电压电流值。【实验数据处理】N12345I(mA)(V))=1/5(++++)mA==1/5(++++)v==U/I===|R-R0|/R0*100%=|-500|/500*100%=%【实验讨论与感想】电路简单,实用性强。电路中的元件和仪表都是常用器件,并且个滑动变阻器和电阻箱的阻值是否准确均不会影响被测电阻的测量值,从而对电阻器件的选择降低了要求。调节方便,电路通过粗调和细调的设计,既可以提高测