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电桥法测电阻的课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解电桥平衡条件，掌握电桥法测电阻的基本原理；2. 学会使用电桥测量未知电阻，并能准确读取实验数据；3. 了解电桥法在实际应用中的优势，如准确度高、操作简便等。
技能目标：1. 能够正确搭建电桥电路，进行电阻测量实验；2. 掌握实验数据的处理方法，提高实验结果的准确性；3. 培养动手操作能力、观察分析能力和团队协作能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对物理实验的兴趣，激发探索科学的精神；2. 培养学生严谨、细致、求实的科学态度；3. 增强学生的环保意识，认识到实验器材的节约使用和回收利用的重要性。
课程性质：本课程为物理实验课，以实践操作为主，结合理论知识，培养学生的实践能力和科学素养。
学生特点：学生为九年级学生，具有一定的物理基础和实验操作能力，好奇心强，喜欢动手实践。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，强调实验操作的规范性和安全性，提高学生的实验技能和科学素养。
通过本课程的学习，使学生能够将电桥法测电阻的原理应用于实际操作中，提高实验结果的准确性，培养良好的学习习惯和团队协作精神。
二、教学内容1. 理论知识：- 电桥平衡条件的推导与理解；- 电桥法测电阻的原理及公式；- 影响电桥测量准确性的因素分析。
2. 实践操作：- 电桥电路的搭建与调整；- 电阻测量实验的操作步骤；- 实验数据的读取与处理。
3. 教学案例：- 选取具有代表性的电桥法测电阻实例，分析其操作要点和实验结果；- 对比不同实验条件下电桥法测电阻的准确性，探讨提高测量准确度的方法。
4. 教材章节：- 第九章：电阻的测量；- 第十一章：电桥及其应用。
教学安排与进度：1. 理论知识教学（1课时）；2. 实践操作演示与练习（1课时）；3. 实验操作与数据采集（1课时）；4. 数据处理与分析（1课时）；5. 教学案例分析与总结（1课时）。
教学内容确保科学性和系统性，注重理论与实践相结合，使学生能够掌握电桥法测电阻的基本原理和操作技能，提高实验结果的准确性。
（精编资料推荐）电桥法测电阻
电桥法是一种常用的测量电阻值的方法。
所谓电桥，指的是由四个电阻组成的电路，其中一个电阻可调变，用来平衡电路，使其达到平衡态。
在平衡时，可根据调节的电阻值和已知电阻值来测量未知电阻的阻值。
电桥法实验中，需要一套电桥仪器和一组已知阻值的电阻器。
具体实验步骤如下：
1. 将电桥仪器接通电源，并接入待测电阻。
2. 调节电桥上可调电阻，使电路达到平衡态。
3. 记录平衡态时可调电阻的值。
4. 根据已知电阻器的阻值和电桥平衡时可调电阻的值，计算出未知电阻的阻值。
需要注意的是，在实验中要保证电桥电路的稳定性，避免干扰因素的影响。
实际操作中也可以采用电子万用表等仪器来辅助电桥测量工作。
电桥法不仅适用于测量电阻值，还可以用于测量电感、电容等电路元件的参数。
在实际应用中，电桥法是一种十分实用的测量方法，被广泛应用于科学研究和工程实践中。
大学物理49直流电桥测电阻
直流电桥测电阻是一种根据欧姆定律测量电阻的方法，该方法使用一个四臂电桥电路来测量未知电阻的电阻值。
在这个电路中，一个固定的电阻器和一个可调的变阻器被连接在两个并联的电阻器中，这两个并联电阻器合在一起被称为“待测电阻器”。
测量开始时，变阻器的电阻值被调整以达到平衡状态。
平衡状态是指在该状态下，通过待测电阻器中的电流为零，且电路中的所有电位差相等。
此时，根据欧姆定律，待测电阻器的阻值等于标准电阻器和变阻器之和。
因此，通过调整变阻器的电阻值，我们可以确定待测电阻器的电阻值。
这种测量方法的精度取决于平衡状态的准确度，因此，仔细的电路调整和精确的电阻值读数是至关重要的。
此外，值得注意的是，在这种测量中，电路中的电流应尽可能小，以避免产生热效应和电阻值的变化，因为电流的增加会导致电路中的电阻值明显增加。
总之，直流电桥测电阻是一种有效的测量电阻值的方法，它具有精确度高、使用方便等优点，在实验中得到广泛使用。
用电桥法测电阻实验原理电桥法测电阻，这听起来有点复杂，实际上，嘿，别担心，咱们今天就把这个话题聊得轻松有趣。
想象一下，你要测量一个电阻，就像是在给它量体温，看看它到底有多“热情”。
这时候，电桥就像一个聪明的朋友，帮你搞定这件事，让一切变得简单明了。
电桥法的原理其实就是利用平衡的道理。
你可以把它想象成一个天平，左右两边的重物要平衡，才能站得稳。
测电阻时，咱们用一个叫做惠斯登电桥的东西，里面有四个电阻，两个是已知的，两个是未知的。
你知道的那两个就像是老朋友，咱们很熟悉它们的“性格”，而未知的就是那位神秘的电阻，咱们得通过调节和比对，把它找出来。
现在，怎么调呢？咱们用一个调节电阻的旋钮，轻轻转动，慢慢找出那个“平衡点”。
这个过程就像在调音，耳朵听着声音，手指感觉着旋钮，心里默念着“快来，快来，快来个平衡”。
当电桥达到平衡时，电流在这两条路径中就不再流动，这一瞬间，哦，那种成就感，简直像捡到五块钱那么爽。
说到电流，大家一定知道它就像一条活泼的小鱼，在电路里游来游去。
而电阻呢，就像是小鱼游泳时遇到的水草，水草越多，游得越慢，反之则越快。
在这个电桥里，当电流流过时，咱们就能通过测量电压的变化，轻松计算出电阻的大小。
这就像一场智力比拼，谁能先找到那根水草，谁就是赢家。
搞定了电阻，咱们可不能停下来。
接下来就要关注那些小细节了。
比如，实验中温度的变化，嘿，这可是个小麻烦。
电阻的大小会随着温度的变化而变化，温度一升高，电阻就可能变得“更倔强”。
所以，实验室的环境得保持稳定，像是给电阻一个舒适的家，让它安静下来，好好配合。
说到这里，有必要提到实验设备的选择，电桥的质量可得挑挑拣拣。
就像买鞋子，得合脚，穿着舒服才行。
市面上有好多种电桥，选择一款靠谱的，不仅能提高实验的准确性，还能让你在实验中游刃有余。
当然少不了安全问题。
实验室里可不光是测电阻，还可能有一些电流“调皮捣蛋”。
记得要小心，不要让电流“咬”到自己。
安全操作，才是最重要的，毕竟咱们可是科学探险家，不是冒险者。
实验十八 电桥法测电阻电桥是一种用电位比较法进行测量的仪器，被广泛用来精确测量许多电学量和非电量。
在自动控制测量中也是常用的仪器之一。
电桥按其用途可分为平衡电桥和非平衡电桥；按其使用的电源又可分为直流电桥和交流电桥;按其结构可分为单臂电桥和双臂电桥。
本实验介绍的是直流电桥测量电阻。
电阻按阻值的大小大致可分为三类：待测电阻值在１ＭΩ以上的为高阻；在1Ω至1M Ω之间时称为中值电阻，可用单臂（惠斯登）电桥测；阻值在1Ω以下的为低值电阻，则必须使用双臂电桥（又称开尔文电桥）来进行测量。
一 实 验 目 的（1）掌握直流电桥测电阻的原理和方法。
（2）学习并掌握双臂电桥测低值电阻的方法。
二 实 验 原 理用伏安法测电阻时，由于电表精度的制约和电表内阻的影响，测量结果准确度较低。
于是人们设计了电桥，它是通过平衡比较的测量方法，而表征电桥是否平衡，用的是检流计示零法。
只要检流计的灵敏度足够高，其示零误差即可忽略。
用电桥测电阻的误差主要来自于比较，而比较是在待测电阻和标准电阻间进行的，标准电阻越准确，电桥法测电阻的精度就越高。
1．单臂（惠斯登）电桥的工作原理 单臂电桥线路如图1所示，被测电阻R X (即图中 R 3)与三个已知电阻R 1、R 2、R N 、连成电桥的四个臂。
四边形的一个对角线接有检流计，称为“桥”，另一个对角线上接电源E ，称为电桥的电源对角线。
电源接通，电桥线路中各支路均有电流通过。
当B 、D 两点之间的电位相等时，“桥”路中的电流0=g I ，检流计指针指零，这时电桥处于平衡状态。
此时 D B V V = 于是21R R R R NX = 根据电桥的平衡条件，若已知其中三个臂的电阻，就可以计算出另一个桥臂的电阻，因此，电桥测电阻的计算式为：N X R R RR 21= （1）电阻21R R为电桥的比率臂，称为倍率k ，N R 为比较臂。
以QJ-23型箱式电桥为例，它构造精细，测量范围大(1～610Ω),精确度高(在10～Ω510范围内精确度为%2.0±)，QJ-23型惠斯登电桥面板外形如图2：1-待测电阻XR 接线柱； 2-检流计按钮开关G ； 3-电源按钮开关B ； 4-检流计； 5-检流计调零旋钮；6-左侧3个接线柱是检流计连接端，当连接片接通“外接”时，内附检流计被接入桥路，当连接片连通“内接”时，检流计被短路； 7-外接电源接线柱，箱内为3节2号干电池，约4.5V ，使用时应注意外接电源接线柱是否应短路； 8-比率臂，即上述电桥电路中21R R 的比值，直接刻在转盘上； 9-比较臂，即上述电桥电路中电阻箱N R (本处为四个转盘)。
实验十二 用电桥法测电阻［实验目的］1.研究直流惠斯登电桥的平衡条件。
2.学会用直流电桥的平衡法测电阻。
3.掌握用换位测量法减小系统误差的方法。
4.掌握板式和箱式惠斯登电桥的使用方法。
5.了解箱式双臂电桥（开尔文电桥）测低电阻的方法。
［实验原理］1.惠斯登电桥测电阻惠斯登电桥是一种精密测量电阻的常用仪器。
以往我们所知道的用伏-安法测电阻、用万用表(欧姆表)测电阻都只是一种粗略测量电阻阻值的方法，其相对误差一般都在百分之几以上。
原因是在上述这些测量中电表本身的非理想化，(所谓电表的理想化是指：电压表内阻应无穷大，电流表内阻应等于0。
)就会给测量带来附加的误差。
为了减小这种由于电表非理想化所带来的测量误差，惠斯登就专门设计了一种用于测量电阻的电路──惠斯登电桥。
在这个电路中，只要想办法使电流表(检流计)两端电势相等，则通过电表的电流就可以为零。
这种情况就称为“电桥平衡”。
根据电桥平衡所需满足的关系，我们就可精确地测量电阻了。
(1)惠斯登电桥的测量原理如下当1R 、2R 、3R 、4R 电阻和检流计等连成如图4-12-1所示电路后，若A 点比B 点具有较高电势时，就会有电流从A 点向B 点方向流动。
而从A 点向B 点方向的电流在1R 、3R 两电阻上分为两支，然后通过2R 和4R 又使电流汇于一点。
这时假定C 、D 两点电势恰好相等、通过检流计G 的电流恰好为零，设通过ACB 路的电流为1I ，通过ADB 路的电流为2I ，则应有关系：⎩⎨⎧==42213211R I R I R I R I (4-12-1) 将式(4-12-1)上下相除，得：4321R R R R = (4-12-2) 式(4-12-2)表示电桥平衡时，图4-12-1中上边左、右两电阻的阻值与下边左、右两电阻的阻值对应成比例。
这就是电桥平衡(即C 、D 间电势相等、CD 间电流为零)的充分必要条件。
根据式(4-12-2)的关系，若已知电桥4个电阻其中的任意3个电阻的阻值，则第4个电阻就很容易算出来了。
— 97 —实验4-5 用电桥测电阻测量电阻有多种方法，利用电桥测量电阻是常用的方法之一，它是在电桥平衡的条件下将标准电阻与待测电阻相比较以确定待测电阻的数值。
用电桥测电阻具有测试灵敏、测量精确、使用方便等优点，它已广泛用于工程技术测量中。
电桥可分为直流电桥和交流电桥，物理实验中常使用直流电桥。
直流电桥又分为单臂电桥和双臂电桥，单臂电桥又称惠斯登电桥，主要用于精确测量中值电阻(Ω610~10)；双臂电桥又称开尔文电桥，它只适用于测量Ω10以下的低值电阻。
【实验目的】1．掌握惠斯登电桥测电阻的原理，了解开尔文电桥测电阻的原理； 2．学会用滑线式惠斯登电桥测中值电阻；3．熟练掌握箱式单臂电桥测中值电阻和箱式双臂电桥测低值电阻的方法。
【实验原理】1．单臂电桥图4-5-1为电桥原理图。
)(1x R R 、2R 、3R 、4R 联成一四边形abcd ，每条边称为电桥的一个桥臂，在四边形的对角a 和c 之间接有直流电源E ，称为电源对角线，在另一对角b 和d 之间接上检流计G 及其保护电阻G R ，称为测量对角线。
电桥的“桥”就是指这条测量对角线，其作用就是将“桥”两端b 和d 的电位进行比较。
测量时，桥臂ab 通常接待测电阻x R ，其余桥臂上都接可调节的标准电阻，调节2R 、3R 和4R 使检流计中没有电流通过，即“桥”的两端b 和d 两点电位相等，此时称之为电桥平衡。
电桥平衡时，其桥臂上各电阻必定满足4231R R R R =即2341)(R R R R R x =或 432R R RR x = (4-5-1)图4-5-1 单臂电桥原理图— 98— 式中34R R (或32R R)称电桥的倍率，相应电阻所在的桥臂称为比例臂；而2R (或4R )则是用来与x R 进行比较的电阻，所在的桥臂称为比较臂。
电桥法测电阻，实际上是用比较法进行测量的，且被测电阻x R 等于倍率乘比较臂的电阻值。
调节电桥达到平衡有两种方法，一种是选定倍率34R R 为某值，只调节比较臂上的电阻2R 使电桥达到平衡；另一种方法是选定比较臂2R 为定值不变，调节倍率34R R 的比值从而使电桥达到平衡。
（推荐）大学物理实验——电桥法测电阻电桥法是一种利用滑动电阻比较和互补比较的方法，测量未知电阻的实验方法。
它广泛应用于电学和物理实验和应用中，在电阻、电容和电感的测量中都有很好的应用效果。
本文将介绍如何通过电桥法测量未知电阻。
1. 实验仪器电桥法是一种精密的实验方法，所以需要使用一些精密的实验仪器来进行测量。
实验所需的仪器和材料主要包含以下几项：- 电桥装置（包括电桥主体、Galvanometer、电源和未知电阻）- 滑动电阻器- 多用电表- 小夹子- 铅笔、纸等普通文具2. 实验步骤2.1 准备工作在进行实验操作前，需要进行以下准备工作：- 对电桥装置进行整体检查，确保其各个部分完好；- 连接好电源、Galvanometer和滑动电阻器，注意极性；- 接好未知电阻，用小夹子固定；- 调整滑动电阻比对，将指针移至中心位置。
- 置滑动电阻比对于对称位，调整电阻值，使略微偏转Galvanometer的指示能完全归于静止状态，以达到对称调整状态；- 记录下任意相对位置，并转移将未知电阻加入测量电路；- 调整比对，使Galvanometer的指针回到无偏转的零位置。
- 重新记录下滑动电阻比对的相对位置，此时相对位置已经发生了变化。
- 计算未知电阻的阻值。
通过以上操作，我们可以测量出未知电阻的电阻值。
3. 实验注意事项在实验操作中，需要注意以下几点事项：- 调整滑动电阻比对时，不要用过大力气；- 记录相对位置时，注意记录精确度；- 电阻前后的接线应该注意接触情况。
4. 实验结果与分析经过上述操作，可以得到未知电阻的电阻值，进一步分析可以得到如下结论：- 电桥法是一种高精度、高精确的测量方法，可以在误差很小的情况下得到准确的测量结果，因此广泛应用于物理和电学实验和应用中；- 电桥法的精度会受到许多因素的影响，如环境温度、电源波动、接线不良等，因此在进行实验时需要注意环境控制和操作规范；- 电桥法的测量结果可以用于电路和电子元件的科学设计和制造。
实验十八电桥法测电阻电桥法是一种常见的测量电阻的方法之一，它利用了电路中的平衡原理，通过调节电桥四个分支中的元件使得电桥两侧电势差为零，从而求出未知电阻的大小。
本次实验利用带纹饰的S型电桥对不同元件的电阻进行了测量，旨在深入学习电桥法的原理和操作方法。
1. 实验原理电桥法是基于电路中的平衡原理进行测量的，其基本原理可以归纳为以下几点：（1）四支路的电阻质量要在一定程度上相互接近，从而保证电桥正式的良好性能。
（2）电桥平衡时，四支路的电动势之积等于两个对角线上电阻之积。
（4）当平衡点发生偏移时，电桥的电势差不等于零，而是存在一定的电位差。
2. 实验步骤带纹饰的S型电桥、滑动变阻器、电源、备选电阻（4kΩ、3kΩ、2kΩ、5kΩ）、万用表。
（1）接线将电源的正极、负极分别接入到电桥上的两个相邻端点，电阻元件两端分别接到电桥上的两条竖线上，滑动变阻器接在电桥上与未知电阻相连的两条横线之间。
连接电路如下图所示：（2）调节电桥平衡调节滑动变阻器，寻找电桥平衡点。
当电桥平衡时，滑动变阻器上的位置应该是可读取电阻的位置。
电阻量应显示为未知电阻（RX）与变阻器下方固定电阻之和。
（3）测量多组数据更换备选电阻件，并重复以上测量，至少测量三组电阻数据。
每次测量需要记录每个元件的阻值和实验环境温度。
3. 数据处理3.1 计算实际电阻值实验测量得到的阻值（R）需进行修正，计算公式如下：R = (RX – R0) * k3.2 计算相对误差计算时选定一次测量的结果，以此为基准点，计算其余数据相对于基准点的误差百分比。
计算公式如下：其中，Ri为第i次测量得到的电阻值。
4. 结果和分析本次实验测得四个元件（4kΩ、3kΩ、2kΩ、5kΩ）的电阻值，并计算出各元件的相对误差。
相对误差反映了测量结果与基准值相差的程度，值越小说明测量准确度越高。
具体数据如下：| 元件 | 电阻（Ω） | 相对误差 || --- | --- | --- || 4kΩ | 4008 ± 2 | 0.2% || 3kΩ | 3003 ± 1 | 0.3% || 2kΩ | 1999 ± 1 | 0.1% || 5kΩ | 5012 ± 3 | 0.3% |从相对误差的角度来看，四个元件的误差均在0.3%以内，说明测量可靠性很高。
实验十电桥法测电阻电桥是一种精细的电学丈量仪器，可用来丈量电阻、电容、电感等电学量，并能经过这些量的丈量测出某些非电学量，如温度、真空度和压力等，被宽泛应用在工业生产的自动控制方面。
【实验目的】⒈ 掌握用惠斯登电桥测电阻的原理和特色。
⒉学会 QJ19型两用直流电桥的使用。
⒊ 认识双臂电桥测低电阻的原理和特色。
【实验原理】直流电桥主要分单臂电桥和双臂电桥。
单臂电桥又称惠斯登电桥，一般用来丈量102～106-5-2范围的电阻。
实验所用的的电阻。
双臂电桥又称开尔文电桥，可用来丈量10 ～10QJ19型电桥是单、双臂两用直流电桥。
⒈ 惠斯登单臂电桥的工作原理惠斯登电桥的原理电路如图 3-10-1所示，四个电阻 R1、 R2、 R3、和 R x称为电桥的四个臂，构成一个四边形 ABCD ，对角 D 和 B 之间接检流计 G 构成“桥”，用以比较“桥”两头的电位，当D和B两点的电位相等时，检流计 G 指零，电桥达到了均衡状态。
此时有I 1R1I 2 R2， I x R x I 3 R3因为 I1I x， I 3I 2所以可得图 3-10-1惠斯登电桥的原理电路图R X R1R3（3-10-1 ）R2（ 3-10-1 ）式为惠斯登电桥的均衡条件，依据R1、R2和R3的大小，能够计算出待测电阻R x的阻值，一般称R1、 R2为比率臂， R3为比较臂。
⒉ 开尔文双臂电桥的工作原理在惠斯登电桥电路中，存在着接触电阻和接线电阻，这对低电阻的丈量将带来很大的偏差。
特别是当待测电阻的阻值与接触电阻同数目级时，丈量便无法进行。
在此情况下，为了获取正确的丈量结果，一定采纳开尔文双臂电桥进行丈量。
开尔文双臂电桥的电路构造如图 3-10-2 所示，R x为待测电阻，R S为低值标准电阻， R1、 R2、 R内和 R外均图 3-10-2双臂电桥的电路构造图为阻值较大的电阻， Y 表示联接R x和R S的接线电阻（此中包含这一接线与R x和 R S的接触电阻）它与R x， R S同数目级，是引起丈量偏差的重要要素，一定想法除去它的影响。
平衡电桥可用来测电桥法测电阻【实验目的】（1）掌握直流单臂电桥（惠斯通电桥）测量电阻的基本原理和操作方法。
（2）了解非平衡电桥的组成和工作原理以及它在实际中的应用。
（3） 学会用外接电阻箱研究非平衡电桥的输出电压与应变电阻的关系，通过作图研究其线性规律。
（4） 学会加热装置的使用，通过非平衡电桥测定铜电阻的温度系数。
【实验仪器】FQJ-Ⅲ型直流非平衡电桥实验箱， FQJ 非平衡电桥加热实验装置，电阻箱，铜电阻，导线等。
【实验原理】1、单臂电桥（惠斯通电桥）：单臂电桥是平衡电桥，其原理如右图所示，图中R 1、R 2、R 3、R 4,构成一电桥，A 、C 两端供一恒定桥压Us ，B 、D 之间有一检流计G ，当电桥平衡时，G 无电流流过，B 、D 两点为等电位，则：DC BC U U =，41I I =，32I I =，2211R I R I •=•，4433R I R I •=•于是有：3421R R R R = 如果Rx 为待测电阻，R 3，R 4为标准比较电阻，K= R 1／R 2称其为比率（一般惠斯登电桥的K 有0.001、0 01、0.1、1、10、100、1000等。
本电桥的比率K 可以任选）。
根据待测电阻大小，选择K 后，只要调节R 3，使电桥平衡，检流计为0，就可以根据上式得到待测电阻Rx 之值。
3321R K R R R R X •=•=2、非平衡电桥：非平衡电桥原理如图所示，当3421R R R R =时，电桥平衡，即：00g gI U =⎧⎪⎨=⎪⎩ ；当用4R R+∆代替4R 时，3421R R R R R +∆≠，此时0g g I U ≠⎧⎪⎨≠⎪⎩，为非平衡状态。
g U 为数字电压表电压（电压表内阻为无穷大），应用电路分析知识，可算出输出的非R 1，I 1BR 4=R X ，I 4CADR 3，I 3R 2，I 2U SG单臂电桥原理图平衡电压为：s g U R R R R R R R R R R R R R U )())((32324131242+∆+++-∆+=（1）分析上式，可以得出电桥的三种形式： ①等臂电桥：1234R R R R R ==== ②卧式电桥：14R R =，23R R = ③立式电桥：12R R =，43R R =将等臂和卧式条件代入（1）式经简化得：2114δδ+=s g U U （2） 4R R δ∆=称为电阻的应变。
