惠斯登电桥物理实验报告

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

R1l1R（1） Rx1R3kR3（2） R2l2R2将（1）代入（2）中得：Rxl1R3 l2l1R3 ll1D

由于l1＋l2＝l为定长，有Rx

QJ23型箱式惠斯登电桥

QJ23型 1. “Rx”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， 工作电先用连接片将“内接”两个接线柱短接，再将“外 内 接”两个接线柱和外部检流计相连。使用完毕后， G ×须用连接片将“内接”两接线柱短接，以保护电 外 流计。

G 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Rx＝比率×R3

检流10.000.1 1 100倍率 ×100 B ×10 R×1

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Rx

①按图接好电路，并把滑动变阻器R0和电阻箱Rt的阻值调到最大。 ②粗测Rx的大小，然后选取R3，使其接近Rx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Rx基本相等（即使电流计指针基本不偏转），然后把Rt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Rx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Rx，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Rx，正确选择比率臂的位置（使比较臂电阻“1000”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Rx

组数 ① 1 2 3 ② 改变电源极性 1 2 3 900 800 700 52.6 55.5 59.0 47.4 44.5 41.0 998.7 997.8 1007.3 900 800 700 52.6 55.5 59.1 47.4 44.5 40.9 998.7 997.8 1011.5 R3（Ω） l1（cm） l1 = l－l2（cm） Rx（Ω） ③ 变电源极性、R3 与Rx的位置对调 1 2 900 800 52.7 55.7 47.3 44.3 1002.7 1005.9 3 Rx 的平均值（Ω） 绝对不确定度 相对不确定度 （1）Rx700 1003.1 1.70 59.0 41 1007.3 0.17% l1R3 ll1分别将R3、l1、l－l2 的值代入上式求出Rx 的值 （2）①Rx 的平均值= ②绝对不确定度

998.721002.7997.821005.91011.51007.32

9(998.71003.1)22(1002.71003.1)2(1007.31003.1)22(1011.51003.1)2=

9(91)=1.70 ③相对不确定度=

绝对不确定度1.70100%0.17% 100%=

Rx的平均值1003.1

用QJ23型箱式惠斯登电桥测量三个数量级不同的电阻阻值

组数 1 2 3 （1）Rx＝比率×R3

分别将R3、比率的值代入上式求出Rx的值

R3（Ω） 37 6730 9843 比率 Rx（Ω） 0.037 673.0 984300 103 101 102