1平衡电桥与非平衡电桥特性的研究

1 检查学生预习报告：主要检查电路图。 2 预习提问，给出预习成绩：平衡电桥测未知电阻方法。 3 教师讲述 ⑴平衡电桥测未知电阻原理。 （略讲） ⑵回路接线法及检流计的使用。 ⑶非平衡电桥电压输出特性研究方法。 ⑷实验报告要求：数据处理和作图。详见数据处理范例。 4 学生操作，教师巡回辅导：检查连线是否正确，检流计使用指导。 5 检查数据，教师签字： ⑴数据表中所有电阻都应记录到十分位。 ⑵平衡电桥测电阻时，测得 R0 值应按比例臂有规律变化。 ⑶单臂、双臂和四臂电桥非平衡输出电压应在相同 ∆R 下成倍数关 系。 重点： 1. 平衡电桥测未知电阻的方法。 2． 非平衡电桥电压输出特性研究。 3． 检流计的使用方法。回路接线法。 4． 作图法与图解法在实验数据处理中的应用。 难点： 1. 非平衡电桥电压输出特性研究。 2. 平衡电桥逐步逼近法测量未知电阻。
10.0 53.5 106.8 214.2
250 200 150 100
U (mV )
50 0 0 2 4 6 8 10 12
∆R (Ω )
非平衡电桥电压输出特性
3
1
《大学物理实验》教案【理、工科】
参考资料 《大学物理实验》 张映辉 大连海事大学出版社 2003.2 《大学物理实验学习指导书》 张映辉 大连海事大学出版社 2006.3 书写实验报告，作图，并正确表示测量结果。
作业要求
思考题 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
电桥分为哪几类？电容，电感也能组成电桥吗？ 电桥平衡条件是什么？什么是比例臂？如何正确选取比例臂？ 什么是非平衡电桥的灵敏度，单臂、双臂和四臂电桥的灵敏度有什么关系？ 使用检流计时应注意的问题。 万用表测量电压是否准确？实验中常用方法准确测量电压？ 单电桥和双电桥有何不同，分别适合于测量哪类电阻？ 单臂电桥、双臂电桥和四臂电桥输出特性有何联系？对实际应用有何启示？
∑ (R
6 i =1
xi
− RX
)
2
n −1
=
(104.3 − 104.3)2 + (104.3 − 104.3)2 + L + (104.3 − 104.3)2
5
= 0.06Ω
待测电阻
R x ± σ R = (104 .3 ± 0.1)Ω
E =
σ
R
R
பைடு நூலகம்
Rx
× 100 % =
0 .1 × 100 % = 0 . 10 % 104 . 3
教学重点与难点
教学目的及要求
20ˊ
50ˊ
15ˊ
实验器材
1. 电阻箱四台： ZX21 型，总电阻为 99999.9 Ω ，额定功率 为 25W。 2. 待测电阻一个。 3. 检流计一个：AC5 系列. 4. 数字式万用表一台。 5. 学生用稳压电源一台。 6. 电键、导线若干。 提问式、启发式
教学手段
2
《大学物理实验》教案【理、工科】
（二）非平衡电桥输出特性 表格 2.非平衡电桥电压输出特性
∆R(Ω )
U半臂（mV ） U双臂（mV ） U四臂（mV ）
2.0 10.6 21.4 42.9
4.0 21.3 42.7 85.7
6.0 31.9 64.0 128.6
8.0 42.7 85.3 171.4
实验数据及处理范例 （一）用平衡电桥测量未知电阻 表格 1.用平衡电桥测量未知电阻
R1 (Ω )
100.0 100.0 104.3 104.3
100.0 200.0 208.5 104.3
100.0 500.0 522.0 104.4
100.0 1000.0 1042.4 104.2
100.0 3000.0 3131.7 104.4
100.0
R2 (Ω)
R0 (Ω ) R x (Ω )
1.000 × 10 4 1.043 × 10 4
104.3
Rx =
R x1 + R x 2 + L + R x 6 104.3 + 104.3 + 104.4 + 104.2 + 104.4 + 104.3 = = 104.3Ω 6 6
σR =
《大学物理实验》教案【理、工科】
周次 实验 名称 授课方式 9～18 周开放选作 教学对象 全校理工科一年级学生 备 注 基础 实验 2
平衡电桥与非平衡电桥特性的研究 实验课 教学时数
目的： 1. 使学生掌握电桥原理及平衡时各电阻关系。 2. 使学生掌握非平衡电桥电压输出特性。 3. 使学生掌握调节电桥平衡的方法。 4. 使学生学会使用检流计。 要求： 1. 平衡电桥测未知电阻。 2. 研究单臂、双臂和四壁非平衡电桥电压输出特性。 教学内容提要 时间分配 课前 5ˊ