大学物理实验教案
实验名称： 惠斯登电桥测电阻
1 实验目的
（1）了解电桥平衡测电阻的原理。
（2）掌握惠斯登电桥测电阻的方法。
（3）了解线式电桥中校正系统误差的互易测量法。
2 实验仪器
直流稳压电源、线式电桥实验板、电阻箱、滑动变阻器、指针式检流计、UJ—23型箱式电桥、几种不同规格的待测电阻。
3 实验原理及方法
（1）平衡电桥的原理：
电阻器是各种电器中使用最多的电子器件之一。惠斯登电桥用于测量中值电阻，其基本原理是利用电桥处于平衡状态时来测电阻。如图所示，R1、R2、R0、Rx满足：
（
）时，电桥处于平衡状态，此时检流计G的电流为零。如果选择三个已知且可调的电阻构成电桥的三个臂，未知待测电阻当作
一个臂，那么分别调节R1、R2、R0使电桥平衡，就有
，即而测得Rx。
（2）测量方法：
1）用线式电桥测电阻：在1米长的粗细均匀的电阻丝上找到一点，将电阻丝分成两段，这样电桥的四个桥臂由Rx、R0、La和Lb构成。当电桥平衡时有
；若电阻丝的粗细均匀有问题或两端接点不够准，这样测得的Rx存在系统误差，应进行校正。将Rx和R0对调重新接好，当电桥再次平衡时有
，将上面这两个公式相乘后开方得
，这种方法称为互易测量法。
2）用QJ—23型箱式电桥测电阻：根据待测电阻的大小，正确选择比率臂（R1/R2），调节R0直到电桥平衡，依可测得Rx。
4 教学内容
（1）实验内容及步骤：
1）自组线式电桥测电阻
按教材上的图8-2接好电路，电源输出2.5V，滑动变阻器R的滑动头置于中间。预估Rx（大约1KΩ）。选定电阻箱R0并调至该数值上。进行平衡判断调节。调小R（趋于零），提高电桥灵敏度，继续调节接触点在电阻丝上的位置使电桥处于平衡状态，记下La和Lb的数据。断开电源，调大R，将Rx和R0互易接好，重复上述过程，记下Laˊ和Lbˊ的数据。利用公式计算测量结果。
注意事项：检流计的使用方法。
2）用QJ—23型箱式电桥测电阻
稳压电源输出4.5V接到箱式电桥的B接线柱上，被测电阻（五种不同阻值）分别接到Rx端。依被测电阻器上的标称值，选择好比率臂（R1/R2）档位，并调出R0的预估值。接通电源开关B和检流计开关G，判断电桥是否平衡，若不平衡可仔细调节R0直到平衡后计算出被测电阻的测量结果。
注意事项：使用时检流计校零；采用间断式接通电源，否则可能损坏待测电阻；判断平衡时，先按B后按G，断开时先松开G后松开B；R0的读数应保证四位有效数字，否则测量达不到仪器应有的精确度。
（2）实验数据及数据处理方法：
表一、自组线式电桥测电阻的数据
表二、QJ—23型箱式电桥测电阻的数据
表中的数据处理
1）线式电桥测电阻
测量电阻的平均值及不确定度：
（
，是由电阻箱的等级决定的）
待测电阻的测量结果为：
2）箱式电桥测电阻
QJ—23型箱式电桥的准确度等级为0.2级，即
。下面分别计算各待测电阻测量值的不确定度及结果表达式：
，
。那么就有
， 
， 
。
的测量结果为 
，
。 同理可得，
的测量结果为 
，
。
的测量结果为 
，
。
的测量结果为 
，
。
的测量结果为 
，
。 
思考题：
1． 线式电桥中R的作用是什么？分析如何起作用。
2． 线式电桥测量不确定度是否和La/Lb的取值有关，La/Lb的最佳取值为多少？
第二篇：实验4用惠斯通电桥测电阻
实验报告
专业 班级 姓名 实验组别__________
同组成员 实验日期 实验成绩
实验四 用惠斯通电桥测电阻
实验目的
掌握用惠斯通电桥测电阻的原理和方法
实验器材
实验电路
实验步骤
1、 按图联接电路， 数字万用表打到DC20V档位，确认无误后接通电源。
2、 调整电位器，使Uab=0V
3、 断电源，将Rx换为360 ?电阻，接通电源，测Uab电压，然后逐个接入510 ?、680 ?、1K ?、2K ?、4.7K ?、 6.8 K?、10K ?电阻，将Uab电压记入表中。
4、 用万用表分别测量以上电阻值记入表中。
5、 做出Uab电压和Rx电阻的特性曲线图。
实验记录
1、调Rw Uab=0V，电桥平衡后，Rx用不同电阻接入电路
2、做出Rx电阻值与Uab电阻的线性图
思考
1、用数字万用表和用指针万用表测量Uab电压结果是一样吗？
2、惠斯通电桥还可以用在别的地方吗？