2016年新人教版五年级下册数学第二单元因数和倍数集体备课教案

1、 实验目的、掌握惠斯通电桥测量电阻的原理及操作方法，理解单臂电桥测电阻的1 “三端”法接线的意义； 2、掌握开尔文电桥测量电阻的原理及操作方法； 3、熟悉综合性电桥仪的使用方法及电桥比率和比率电阻的选择原则。 实验原理 电阻的测量是基本的电学电阻是电路的基本元件之一，测量。用伏安法测量电阻，虽然原理简单，但有系统误差。惠斯通电桥适在需要精确测量阻值时，必须用惠斯通电桥，6 。10)宜于测量中值电阻(1RRR和、惠斯通电桥的原理如图1所示。标准电阻、210R连成四边形，每一条边称为电桥的一个臂。在待测电阻XDCEBA。之间接电源，在对角之间接检流计对角和和GK个臂、电源和检流计三部分组成。当开关

2、4因此电桥由EK接通后，各条支路中均有电流通过，检流计支路起了和G 图1ADCABC。适沟通两条支路的作用，好象一座“桥”一样，故称为“电桥”和RRR的大小，可以使桥上没有电流通过，即通过检流计的电流、当调节和210DBI 、，这时，两点的电势相等。电桥的这种状态称为平衡状。 = 0GBA之间的电态。这时、图6-l 惠斯通电桥原理图 CCDBAD之间的电势差。之间的电势差等于、之间的电势差，、势差等于、IIABCADC 和支路和支路中的电流分别为设，由欧姆定律得21RIR I =1 1 2 XRIIR = 2 210 两式相除，得RR1X? RR20(1) (1)式称为电桥的平衡条件。由(1)

3、式得 R1RR? (2) 0XR2RRRRRRR称与的乘积。通常将 / 称为比率臂，将 / 即待测电阻等于00122X1为比较臂。 双电桥测低电阻的原理2.单电桥测几欧姆的低电阻时，由于引线电阻和接触电阻 -4-2已经不可忽),(约1010略，致使测量值误差较大。改进办法是将其中的低电阻桥臂改为四端接法，并增接一对 2）。高电阻（如图串联在电源回路中，其影响可忽，r3 改用四线接法后的等效电路为图。r21 接高电阻，其影响也可忽略。略。r，r43 RR 。实际的电路如图212 I 由电路方程解得 1 G RR RRRrR21 2212 )R?(R? x IR?RR?rRR 212111 RR

4、PPPP rX12尽量尽量小，并将两对比率臂做成联动机构，r使21 C C CC II II 1 1 RR222333 22? 使 ERR11 2图R2CR?RR? 。则 XR1 数据表格： 、单电桥测电阻数据记录1串联电阻 并联电阻 2 单电阻1 测量对象 单电阻1.00 1.00 倍率C 1.00 1.00 ?/R 3149.37 73.83 75.79 37.89 ?R/ x149.37 73.83 37.89 75.79 0.1 0.1 0.02 0.1 1 1 3 n 3 实验步骤： 1、 按照实验电路图接好电路，选取比率为1.00； 接待测电阻；连 、2 后调节电阻，使检流计指零，

5、记录实验数据； 然3、 然后改变接入电阻，依次为单个，并联，串联，记录数据；4、 整理好实验仪器；5、 数据处理；6、 数据处理： 测量四种方法的接入电阻的仪器误差：1、 仪器误差的计算公式为： ；1：仪=1*(0.05%*75.59+0.2%*75.59)=0.189单电阻 ；2：仪=1*(0.05%*73.83+0.2%*73.83)=0.184 单电阻 ； 串联电阻：仪=1*(0.05%*37.89+0.2%*37.89)=0.095 ；并联电阻：仪=1*(0.05%*149.37+0.2%*149.37)=0.448 算出相对不确定度： 计2、 合成不确定度的计算公式为： 相对不确定度

6、计算公式为： 则各电阻相对不确定度为： ：单电阻1 2单电阻： 串联电阻： ； 并联电阻： 测量结果为：U =RR实 所以得到下表： 并联电阻 串联电阻2 单电阻1 单电阻 测量值不确定度 0.189 0.184 0.095 0.448 相对不确定度 0.25% 0.25% 0.25% 0.30% 测量结果 75.590.189 0.184 73.830.095 37.89149.370.448 误差分析： 1、 电桥灵敏度与检流计灵敏度成正比，检流计灵敏度越高电桥的灵敏度也越高。 2、 电桥的灵敏度与电源电压E成正比，为了提高电桥灵敏度可适当提高电源电压。 3、 电桥灵敏度随着四个桥臂上的电阻值 的增大而减小。随着 的增大而减小。臂上的电阻