大学物理实验
大学物理实验
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4个接线柱的电阻箱接法
2个接线柱的电阻箱接法
（一）显示 “1.”代表待测量 超过万用表的当前档位/量程。
例如： 当万用表的档位选在直流200mv 档时，实际电路直流电压值超过 0.2v，此时应该检查电路时候是 否有错误？有无短路？
若没错，只要把原来200mv的档 位增大到2v档位，或者更高直流 电压量程的档位。
点间等电势，
B
R1
RX
则电桥处于平衡态。若某一个臂或几 个臂是传感元件，其阻值可随待测物
A
C 理量的改变而变化，电桥处于非平衡
U
态，此时 B、D之 间电势不相等。电
R2
D R3
势差的大小反映了电阻的变化情况。
若在两点间接入数字万用表，测量两
点间的不平衡电压，即可了解电路中
E
电阻阻值的变化情况，从而获得待测
物理量的变化。
实验原理
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R1
A
B RX
U
C
电桥平衡时 R1 R2 K
RX 0 R3
当电阻变化为RX RX 0 RX
时，电桥失去平衡。
R2
D R3
E
实验中所用数字万用表内阻
且令 RX
RX 0
则：
Uo
(1
K
K )(1
K)
E
实验原理
当 (1 K ) 时
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（二） 想用直流电
压档测电压，先转
1
动到Vm档（如“1” 所示）；
然后黑表笔接在
2
COM端，红表笔接 在VΩ端（如“2”
所示）。
实验内容
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B
二.取E 3V R1 5k
R1
RX
R2 1k
C
A
U
R3 10K
R2
D R3
改变电阻箱阻值，观察输出电压与 RX的关系。
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非平衡电桥
2020
福州大学物理实验教学中心
实验原理
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直流非平衡电桥相对平衡电桥而言，在工程技术中应用 更为广泛，比如有些电阻准确度要求不高，但需要连续 快捷的测量，就要应用非平衡电桥。由于传感器的广泛 应用，在非平衡电桥中，某一个臂或几个臂可以是传感 元件，其阻值可随某一物理量的变化而相应改变，用非 平衡电桥可以快速连续地测定其阻值的改变，因此可以 得到该物理量的变化信息，从而完成一定的测量。
实验仪器
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稳压电源 数字万用表
电阻箱
电学实验板及 插件、导线等
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实验内容
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B
一.取E 3V
R1
RX C R1 5k, R2 10k, R3 1K
A
U
改变电阻箱阻值，观察输出电压
R2
D R3
与RX的关系。
E
实验电路
调节RX使电桥平衡，记录此时的 阻值RX0。数字万用表选择最小直 流电压档200mV档，逐次调节电阻 箱RX阻值，每次改变50 ，记录 相应的输出电压值。
U0与 有
近似的线性关系：
U
0
K
(1 K )2
E
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U
U与关系曲线
（1）输出电压灵敏度
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定义
SU
U
S KE U (1K )2
0时
S0
KE (1 K )2
称为零点电压灵敏度
（2）非线性误差
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定义
D
Uo
U
o
Uo
1 K
对于一定的 值，当电桥比率K比较大
时，电桥的非线性误差D会比较小 。
2、实验中要求出零点灵敏度，必须选好合适的ΔRX， 一方面要考虑坐标纸的大小，另一方面要考虑输出 电压测量值要有足够的有效数字。还要考虑尽量避 免非平衡电桥输出非线性的影响。
数据处理要点
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1、作图时要参考课本第一章第3节的规则； 2、当非线性误差D不大时可以近似认为输出特性为直
线，在直线两端取两特征点计算斜率即可，图解细 则见课本第一章第3节； 3、实测零点灵敏度应该与理论值近似，相差过大者应 该寻找错误产生的原因并改正。
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作图法 （作图时要参考课本第一章“绪论”第3节的规则）
(1) 合理选择坐标轴，使图大小合理； (2) 选点：靠近直线两端的点，不用原始实验数据点； (3) 坐标轴、图题、选点标注、原点不能遗漏； (4) 描点要用明显的符号进行标记，不能只用一个黑点来标记。
操作要点
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1、实验中的3个电阻，由于其存在误差，真实阻值 与标称值并不会完全相等。因此，组成电桥后，应 适当调节电阻箱，以使电桥达到平衡。
E
实验电路
调节RX使电桥平衡，记录此时的阻 值RX0。数字万用表选择最小直流电 压档200mV档，逐次调节电阻箱RX 阻值，每次改变5k ，记录相应的 输出电压。
RX
数据处理
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1、根据两组数据分别做出 Uo ~ KRX 图线。
2、针对图一，由图解法算出输出特性曲线过零点 的切线斜率k。 可知零点灵敏度 S0 kRX 0K