惠斯通实验预习报告

1、 实验任务：

（1） 两个未知电阻，任选一个作为测量对象；

在桥臂比为1：1、 1：2、 1：5、1：8、1：10条件下测量未知电阻， 确定电阻的阻值，且比较哪种桥臂比下电桥的灵敏度高；

（2） 了解实验中哪些因素影响电桥灵敏度； （3） 对实验进行讨论，对结果进行定量分析。

2、 实验原理：

（1） 掌握电桥比较法测未知电阻的方法； （2） 桥臂比概念；

（3） 电桥灵敏度的计算方法。

3、 操作规范：

（1） （2） （3） （4） （5）

认识仪器；

科学的摆放仪器，连接好线路； 粗测未知电阻；

已知电阻的阻值适中，确定桥臂比，调节电桥平衡； 数据记录。

4、 数据处理表格设计：

i 1 2 3 4 5 比例 1：1 1：2 1：5 1：8 1：10 粗测值(Ω) R1(Ω) R2(Ω) R3(Ω) ΔR3(Ω) n（格） RX(Ω) 必须记录： 1、电源电压，电阻箱各挡精度，所选检流计灵敏度挡位； 2、测量中各可调电阻阻值记录，上表格供参考。

数据处理过程：

1、计算由电桥灵敏度引入的测量不确定度

Snn R3RXR3RXRXRXn SnRX S1

其中n0.2

RX

2、计算由电阻箱精度引入的测量不确定度

R1、R2、R3要根据电阻箱精度计算 E1R1R1， E2R2R2， E3R3R3

由RXR1R3 R22ERE12E2E32

RXRXER

3、总不确定度计算

RX2RXRX2

写出结果

RXRXRX()

如： RXRXRX4775()

由五个测量值最终确定电阻阻值；

分析桥臂比的改变对电桥灵敏度的影响。

5、 结果讨论及误差分析（供参考）：

(1) 电源电压不同； （可定量分析）

(2) 检流计本身灵敏度； （可定量分析） (3) 电路的电阻分布(包括大小和桥臂比例)。（可理论分析哪个比例电桥灵敏度最高）

定量分析举例：

（1） 讨论桥臂比改变对测量结果的影响 组i 比例 R1(Ω) 6R2(Ω) R3(Ω) RX(Ω) RXRXRX(Ω) 检流计电流常数410A/格，电压3.00V 1 2 3 1：1 1：2 1：10 200.0 500.0 500.0 200.0 1000.0 5000.0 463.2 927.3 4629.3 463.2 463.75 462.93 463.24.3 463.86.0 462.98.4 通过上表定量计算发现，电桥桥臂比改变时影响了整个电桥的灵敏度，进而影响到测量结果。结果显示检流计灵敏度档位一定的情况下，桥臂比为1：1时电桥测得的阻值不确定度最小，其测量值最好。

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（2） 讨论检流计档位对测量结果的影响 组i 比例 R1(Ω) 6R2(Ω) R3(Ω) RX(Ω) RXRXRX 检流计电流常数410A/格，电压3V 1 1：1 500.0 8500.0 463.2 463.2 463.24.3 检流计电流常数410A/格，电压3V 1 1：1 500.0 500.0 463.6 463.6 463.64.2 通过上表定量计算发现，检流计灵敏度档位改变也会影响整个电桥的灵敏度，进而影响到测量结果。结果显示桥臂比一定的情况下，检流计灵敏度越高电桥测得的阻值不确定度最小，其测量值最好。

上述供同学们参考，同学们还可以在不同电压下测量进行结果比较，总之大家应根据自己所侧量的数据进行类似定量分析，得出结论。

实验中注意：

1、 检流计电计按钮的正确使用；

2、 检流计若用到电池，注意电池是否安装正确； 3、 连接电源要明白红黑正负极，中间连接柱为接地； 4、 本实验导线多，要保持接触良好。

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