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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划直流双臂电桥测低电阻金属材料评分：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10:2Rx+-22、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
2、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
3、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。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。根据实验情况自己确定所需的测量次数。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金属导体电阻跟测试的关系式：?d24LRt?R0(1?t?T2?)要求不高时，可近似认为：Rt?R0(1?t)评分参考(10分)正确写出实验原理和计算公式，2分。正确的写出测量方法，1分。写出实验内容及步骤，1分。正确的联接
4、仪器、正确操作仪器，2分。正确的测量数据，分。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。测量电阻温度系数时，温度读数应尽量做到同时进行。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23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。思考题可以采取哪些措施来减少测量的误差？简述
5、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，LR?，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
6、：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
7、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相连的导线和接点大学物理实验报告实验题目：开尔文电桥测导体的电阻率姓名：杨晓峰班级：资源0942学号：36日期：XX-11-16实验目的：1了解双臂电桥测量低电阻的原理和方法。2测量导体电阻率。3了解单、双臂电桥的关系和区别。实验仪器本实验所使用仪器有双
8、臂电桥、直流稳压电源、电流表、电阻、双刀双掷换向开关、标准电阻、低电阻测试架、直流复射式检流计、千分尺、米尺、导线等。实验原理：双臂电桥工作原路：工作原理电路如图1所示，图中Rx是被测电阻，Rn是比较用的可调电阻。Rx和Rn各有两对端钮，C1和C2、Cn1和On2是它们的电流端钮，P1和P2、Pn1和Pn2是它们的电位端钮。接线时必须使被测电阻Rx只在电位端钮P1和P2之间，而电流端钮在电位端钮的外侧，否则就不能排除和减少接线电阻与接触电阻对测量结果的影响。比较用可调电阻的(来自:写论文网:直流双臂电桥测低电阻金属材料)电流端钮Cn2与被测电阻的电流端钮C2用电阻为r的粗导线连接起来。R1、R
9、1、R2和R2是桥臂电阻，其阻值均在lO以上。在结构上把R1和R1以及R2和R2做成同轴调节电阻，以便改变R1或R2的同时，R1和R2也会随之变化，并能始终保持测量时接上RX调节各桥臂电阻使电桥平衡。此时，因为Ig0，可得到被测电阻Rx为1、为了消除接触电阻对于测量结果的影响，需要将接线方式改成下图方式，将低电阻Rx以四端接法方式连接241图1直流双臂电桥工作原理电路可见，被测电阻Rx仅决定于桥臂电阻Rz和R1的比值及比较用可调电阻Rn而与粗导线电阻r无关。比值R2/R1称为直流双臂电桥的倍率。所以电桥平衡时被测电阻值=倍率读数比较用可调电阻读数因此，为了保证测量的准确性，连接Rx和Rn电流端
10、钮的导线应尽量选用导电性能良好且短而粗的导线。只要能保证，R1、R1、R2和R2均大于1O，r又很小，且接线正确，直流双臂电桥就可较好地消除或减小接线电阻与接触电阻的影响。因此，用直流双臂电桥测量小电阻时，能得到较准确的测量结果。由图?和图?，当电桥平衡时，通过检流计G的电流IG=0,C和D两点电位相等，根据基尔霍夫定律，可得方程组?I1R?I3RX?I2R3?I1R1?I3Rn?I2R2?I3?I2?R1?I2?R3?R2?解方程组得242(1)RX?R2R3?RRR1?R1?R1R3?R2?R1?R1R?(2)通过联动转换开关，同时调节R1、R2、R3、R，使得R2R3?R1R成立，则式中
11、第二项为Rx和标准电阻Rn的接触电阻Rin1、Rix2均包括在低电阻导线Ri内，则有零，待测电阻RX?RRnR1(3)实际上即使用了联动转换开关，也很难完全做到R2/R1?R3/R。为了减小(2)式中第二项的影响，使用尽量粗的导线以减小电阻Ri的阻值(Ri?)，使(2)式第二项尽量小，与第一项比较可以忽略，以满足(3)式。金属电阻率的测定1、按图5所示连接电路，取电源电压为15V，调节滑线变阻器是电流表指示为1A；2、由长到短分别测量铜杆不同长度的电阻；3、用数显卡尺在铜杆的不同部位测量其直径多次并记录。图5实验内容及步骤：1电阻及电阻率的测量。将铜棒按4端接法接入双臂电桥C1P1C2P2接线
12、柱，估计北侧电阻，选择适合的倍率，接通电源，按下电源，按下粗细调节钮、调整Rn使电桥平衡，记录Rn值有公式算出Rx的值，测Rn5次。用卡尺测出铜棒长度L，用千分尺在铜棒不同位置测出铜棒的直径D、5次，记录在表格中，有公式求出铜的电阻率p2金属电阻温度系数的测定243。测量电阻的R-t曲线，并根据曲线计算电阻的温度系数。首先，将YJ-HW-II型实验仪的“电缆”座通过电缆与恒温箱连接。将实验仪左侧开关置于“设定”，选择所需温度点，调节温度“粗选”、“细选”使到达合适位置。然后按下开关使置于“测量”。打开加热开关，观察仪器显示至选定温度并稳定下来后，将电阻插入恒温箱中，稍侯电阻升温结束，把信号接入
13、实验仪的输入端，得到选定温度上Pt100的电阻值。2、重复以上步骤，分别测量设定温度为600C、700C、800C、900C、1000C时Pt100电阻的值。根据所记录的数据，绘出R-t曲线。并在曲线上选取不同两点，计算电阻的温度系数。3.用双臂电桥测出电阻的精确值。数据记录：电阻R的值铜棒的值：数据处理：#以电阻1为例估算不确定度，表示结果。R1R左=R2RRX右=2R右=R1RX左=Rx=/2=S=n/=244电阻箱引入误差DRN=(m+)%，式中N为转盘数，R为使用值，m为电阻箱等RR级，比例臂m取，比较臂m取。按均匀分布：u(R)=Ru(R1)=R1u(R2)=R2检流计平衡指示不确定度为：u(?R)1?R?=R3RS传播率为：ur(Rx)?u(Rx)?Rx=u(Rx)=测量结果：Rx=；P=；E=思考题：1电桥平衡后，若各桥臂电阻保持不变，只把检流计和电源的位置互换，是否仍能平衡？说明理由。245实验题目：双臂电桥测量低电阻实验目的：掌握双臂电桥的工作原理，并用双臂电桥测量金属材料的电阻率实验原理：低电阻是指电阻值小于1的电阻。当测量低电阻时，必须考虑接触电阻和导线电阻对测量产生的影响，故普通的伏安法和惠斯通电桥法就失效了。根据惠斯通电桥结合四端接法改进成的双臂电桥可消除附加电阻的影响。由于接触电阻Rn1、Rn2、Rx1、Rx2均与大电阻R
