大学物理万用表和惠斯登电桥使用实验报告[五篇]

第一篇：大学物理万用表和惠斯登电桥使用实验报告

万用 表和 惠斯登电桥的使用

万用表即万用电表，它是电学最常用的一种测量仪器，它不仅可以测量交流和直流电压，还可以测量直流电流和电阻，一表多能，掌握万用表的使用方法是电学实验的基本要求之一。电桥也是一种常用的电学测量仪器，其原理是比较法，因而具有灵敏度高和使用方便的特点。利用电桥不仅可以测量电阻、电容和电感等电学量，还可以将温度、压力等非电量以电量的形式测量出来，因此应用十分广泛。在各种电桥中，惠斯登电桥是一种最基本的电桥，本实验以惠斯登电桥为基础，采用交换法和代替法精密测量电阻，同时学习万用表的使用方法。

一、实验目的 1.掌握万用表的正确使用方法。

2.掌握惠斯登电桥的原理和测量方法。

3.了解代替法和交换法的测量原理。

二、实验仪器 标准电阻箱两个、滑线变阻器两个、电流表、灵敏度达到 10-9 A 的数字式检流计、数字式万用表、直流稳压电源。

三、实验原理 万用表的原理和使用方法见第二章的相关章节．惠斯登电桥的原理如图 4-7-1 所示，它是由四个电阻 R 1、R 2、R 0 和 R x 连接而成的四边形，每一边称为电桥的一个桥臂，四边形的两个 AB、CD 对角分别与电源 E 和电流表 G 相连。所谓桥的意思是指电流表 G 跨接 CD，其作用是将桥的两个端点 C 和 D 的电位进行比较。当 C、D 的电位相等时称为电桥平衡，此时，电流表 G 中无电流通过。

图 4-7-1

惠斯登电桥示意图

图 4-7-2 实际电桥测量回路示意图

本实验的两臂 R 1、R 2 由滑线变阻器 H 1 以滑动头为分界点的两边电阻构成，R x、R 0 分别代表未知电阻和标准电阻箱的标称阻值。为了限制电路的电流，电源要通过另一个滑线变阻器 H 2 再与电桥相连。当电阻箱的阻值 R 0 为一定时，通过滑动 H 1 的滑动头使电桥平衡，这时电路满足如下关系

DB CB AD ACU U U U   ,（4-7-1）

根据欧姆定律可得2 0 0 1 1, , , R I U R I U R I U R I UDB CB AD x x AC   

(4-7-2)将（4-7-2）式各式代入（4-7-1）式得：

2 0 0 1 1, R I R I R I R Ix x 

(4-7-3)比较上面两式并考虑电桥平衡时，2 1 0 ,I I I I x  ，得

021RRRR x 

(4-7-4)由式(4-7-4)可知，如果知道 R 1、R 2 和 R 0 的阻值，未知电阻 R x 便可计算出来。由于 R 1、R 2 阻值的精确性影响未知电阻阻值的精确性，本实验不是直接将 R 1、R 2、R 0 的阻值代入式(4-7-4)计算未知电阻 R x，而是采用代替法和交换法获得未知电阻的阻值，这样可以不考虑R 1、R 2 阻值的精确性对未知电阻阻值的影响，也可以避免测量电路的系统误差对未知电阻阻值的影响。

1.代替法

在上述电桥平衡的基础上，如果移去未知电阻 R x，而用另一个阻值可调的电阻箱 R d 代替未知电阻，改变电阻箱 R d 的阻值而其他部分保持不变，当电桥重新恢复到平衡状态时，电路满足如下关系

021RRRR d 

(4-7-5)由于 R 1、R 2、R x

不变，所以 R d

= R x，即电阻箱 R d

此时的读数等于未知电阻的阻值，这种方法即为 代替法． 2.交换法

在电桥平衡的基础上，如果交换未知电阻 R x 和已知电阻 R 0，这时电路将不平衡。保持其他部分不变而仅仅改变 R 0 的阻值，使电路重新恢复平衡状态。如果这时电阻箱的阻值变为 R 02 ．则电路满足如下关系

xRRRR2102

(4-7-6)由于 R 1、R 2、R x 不变，比较（4-7-4）和（4-7-6）式，得

02 0 RR R x 

（4-7-7）

其中0R 为第一次电路平衡时的电阻箱的阻值，02R 为第二次电路平衡时的电阻箱的阻值，这种方法即为 交换法。

四、实验步骤与数据记录 1.数字式万用表的使用（1）将万用表档位拨到欧姆档。根据电阻的标称值，确定适当的档位（电阻值的数量级），测 量电阻 R x 的阻值。

（2）将测量结果记录在表 4-7-1。

2.惠斯登电桥的使用（1）分别设定已知电阻箱的阻值为 100Ω、150Ω、200Ω、250Ω、300Ω，按代替法的原理 测量未知电阻的 5 个值，将测量结果记录在表 4-6-1 中，求出未知电阻的平均值和标准差。注意有效数字的运算规则。

（2）分别设定已知电阻箱的阻值为 100Ω、150Ω、200Ω、250Ω、300Ω，按交换法的原理 计算未知电阻的 5 个值，将测量结果记录在表 4-7-2 中。求出未知电阻的平均值和标准差，注意有效数字的运算规则。

表 4-7-1

代替法测量数据 次数 已知电阻 R 0 /Ω 未知电阻 R

X /Ω 万用表测量 R

X /Ω 1 100

150

200

250

300

  __ __________xR ； _______ % 100| | xxRRE ； 表 4-7-2

交换法测量数据 次数 已知电阻 R 0 /Ω 未知电阻 R

X /Ω 万用表测量 R

X /Ω 1 100

150

200

250

300

  __ __________xR；_______ % 100| | xxRRE 五、思考题 1.电桥法测量电阻的原理是什么? 2.调节电桥平衡时,假如发现电桥根本找不到平衡,可能原因是什么? 3.影响电桥灵敏度有那些因素,什么措施可以提高电桥灵敏度?

第二篇：数字万用表怎么保养和使用才是最好

怎样使用数字万用表，斯博锐在这里详细说明它的使用流程和方法，避免出现失误和误差，以及购买之后如果保养，怎样做才好，在这里分享几个方法给大家。

1、首先打开数字万用表的电源，然后选择所测对象是电压、电流、电阻或其他量。接下来便是量程，不能确定参数时可置于最大量程，再逐步减小量程。测量前还应检查表笔是否处于正确孔位。拨动量程开关时用力要适度，避免可能造成开关金属片的损坏。使用完毕，功能量程开关最好置于高压挡。

2.数字万用表的测试中的几点说明

(1)对于高阻挡，电阻的测试结果与指针表测试结果有差别是正常的。这主要是因测试条件略有不同。

(2)测试相关极性的物理量时，其极性显示与表笔是对应的。也就是说，当不显示极性时，红表笔触点为电位高端或电流流入端，极性显示“-”时，红表笔触点则为电位低端或电流流出端。

(3)电阻挡及二极管挡与指针表有别。指针表测量电阻时，红、黑表笔与测试源极性相反，即黑表笔为测试源正端，红表笔为负端。而数字表却与测试源极性一致，即红表笔为测试源正端，黑表笔为负端，这与电压、电流挡表示一致。这样不会混淆，较指针表优越。

(4)对于不知极性或不知引脚排列顺序的三极管，可通过三极管hfe挡多次换脚检测来辨别确定其三极管的各电极。

(5)校准。

数字万用表常使用一只9V叠层电池，一般使用几个月就要更换。建议购买9V充电电池替代。这种镍镉可充电池型号为GP-15F8K。跟普通9V叠层电池完全一样。

数字万用表应定期校准，校准时应选用同类或精度更高的数字仪表，按先校直流挡，然后校交流挡，最后校电容挡的顺序进行。

做好万用表的使用以及注意使用方法，会帮助你把它的寿命延长，并且减少你的损失。

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第三篇：大学物理实验《分光计调节和使用》试题

分光计的调节与使用 试题

一、问答题

1.分光计有那几个主要部件组成？

2.望远镜实际转过的角度取两个游标读数的平均值，目的是什么？

二.操作题直接用三棱镜调节望远镜光轴与分光计中心垂直（40分）

要求：双面反射镜紧贴三棱镜的两个光滑面时反射的“﹢”的像都能在视场中看到，并且与上准线重合一、问答题

1.测量望远镜转过的角度时，如果望远镜在在转动的过程中转过了零点，此时从两侧角标尺读得的数值中，应如何计算望远镜转过的角度？

2.简述自准法测量三棱镜顶角的原理

二.操作题直接用三棱镜调节望远镜光轴与分光计中心垂直（35分）

要求：双面反射镜紧贴三棱镜的两个光滑面时反射的“﹢”的像都能在视场中看到

（不要求与上准线重合）

一．填空题（20分）

调整好的分光计具备：望远镜的分划板与物镜之间的距离等于物镜的__________________；

平行光管发出的光是__________________，此时狭缝位于平行光管透镜（凸透镜）的__________________；

望远镜和平行光关的光轴与分光计中心__________________，与刻度盘__________________

二.操作题利用调整好的分光计测量最小偏向角，自拟表格，记录三组数据（40分）

1．把双面反射镜紧贴三棱镜的光滑面时，调节反射回来的“+”与分划板上准线重合时，用什么调节法？分别调节那两个螺丝？

2.测量望远镜转过的角度时，如果望远镜在在转动的过程中转过了零点，此时从两侧角标尺读得的数值中，应如何计算望远镜转过的角度？

二.操作题利用调整好的分光计测量最小偏向角，自拟表格，记录三组数据（40分）

第四篇：大学物理实验迈克尔逊干涉仪的调整和使用教案

学号：姓名：班级： 迈克尔逊干涉仪教案 实验题目

迈克尔逊干涉仪理论部分

实验性质

基础物理实验

实验学时

1学时

教师

黄星

教学目的

1、了解迈克尔逊干涉仪的结构

2、掌握迈克尔逊干涉仪的实验原理（等倾干涉）

重点

1、等倾干涉的发生条件

A、平行光？不，点光源。B、薄膜上下表面平行

2、薄膜厚度的变化与条纹的关系：

难点

十字形光路与补偿镜：从薄膜干涉的理论，到迈克尔逊干涉仪的具体化过程

备注

课 堂 教 学 过 程 的 设 计

一、引言

迈克尔逊干涉仪的背景介绍(*引起好奇心，让人们觉得它有一定的用处，不是凭空冒出来的。知识构建学说：新知识必须挂靠在已有的知识结构上才牢靠（技能树/科技树）)

二、原理（*尽可能简洁，准确。没有人喜欢复杂。多问问自己，这个问题能不能简化，它引入这些复杂的东西的目的是什么？要解决什么问题？一定要这么做吗？然后你会发现，有的时候不得不这样做，这已经是最简单的理解方法了。）（1）等倾干涉

A.等倾干涉的产生条件（*前提，任何事情发生都有条件）两表面平行，垂直入射（重点），以一定角度入射（了解下即可），点光源。（*让同学们明白为什么形成同心圆：相同倾角，反射光的光程差就相同，同一角度上要么都加强，要么都减弱）

B.等倾干涉的特点

薄膜厚度改变与条纹冒出数量的正比关系(*基本原理，重点)

C.利用等倾干涉，我们能干什么？（*讲完理论，马上看看这个公式怎么用，什么含义，举几个简单的例子，帮助理解和加深印象）（2）从理论模型到实验的具体化

A.薄膜干涉条纹的观察中遇到的困难，回答同学们的疑问，为什么是十字形的光路？为什么引入45度角的半反射镜？（重点、难点）

B.为什么要在与光源平行的分光路上加一面厚玻璃？（补偿光程差）

C.动态演示

三、知识点的拓展(*拓展知识面，了解这个知识的用途，从而发散思维，为后面新知识的生长创造条件。那么对于迈克尔逊干涉仪，是在大一下学期进行的，此时可能正准备学习狭义相对论的初步，那么可以往这边拓展一下,并不需要掌握，而是预热)A.迈克尔逊干涉仪的发明与作用，牛顿力学体系（伽利略变换）的问题。（狭义相对论，光速不变性，洛伦兹变换，了解即可）

B.LIGO计划与LISA计划（*引力波，广义相对论,了解）

引言不得太长，通常情况下点到即止。3分钟左右。然后就切入重点。对于这节课所学的重点内容，最好在课堂的前半节课上完。集中力最好的时间是上课后7-15分钟

课 后 思 考 题

1．迈克尔逊干涉仪观察到的圆条纹与牛顿环产生的圆条纹有什么不同？（迈克尔逊干涉仪:等倾干涉，采用点光源，光程差由θ决定。牛顿环：等厚干涉，采用平行光，光程差由薄膜厚度决定）

参 考 文 献

1、《大学物理实验》，陈玉林 2.教育心理学 3.教育学

物理教学实践作业：

从大学物理实验内容中，任选一个感兴趣的内容，设计教案。要求内容详尽，（如剧本），插入自己的注解，不得雷同。A4纸打印，5号字，单倍行距，至少两页（原理图、公式）。交作业时间： 6月29日下午统一交给班长。

几个网站：维基百科中国知网 Web of Science 果壳网知乎科学网 专业论坛：小木虫（理工科研究生聚集地）推荐杂志：科学美国人

物理系推荐丛书：第一推动丛书

第五篇：计算机实验报告 路由器和子网划分工具的使用

实验四：路由器和子网划分工具的使用

一、实验目的

1.了解路由器的作用；

2.掌握路由器的基本配置方法；

3.掌握子网及子网掩码的计算方法。

二 实验环境

准备交换机1台、PC机4台、路由器1台、2台服务器。

三 实验内容

1、子网及子网掩码的计算方法；

2、路由器的基本配置方法；

四 实验原理

子网掩码用于辨别IP地址中哪部分为网络地址，哪部分为主机地址。由1和0组成，长32位，全为1的位代表网络号。为了快速确定IP地址的哪部分代表网络号，哪部分代表主机号，判断两个IP地址是否属于同一网络，就产生的子网掩码的概念，子网掩码按IP地址的格式给出。A类IP地址的默认子网掩码为255.0.0.0；B类的为255.255.0.0；C类的为255.255.255.0。

用子网掩码判断IP地址的网络号与主机号的方法是用IP地址与相应的子网掩码进行与运算，可以区分出网络号部分和主机号部分。

(IP 地址)AND(子网掩码)=网络地址

例如10.68.89.1是A类IP地址，所以默认子网掩码为255.0.0.0，分别转化为二进制进行与运算后，得出网络号为10。再如202.30.152.3和202.30.152.80为C类 IP地址，默认子网掩码为255.255.255.0，进行与运算后得出二者网络号相同，说明两主机位于同一网络。

四 实验步骤

1、路由器的配置：

将SW1的0/4端口的连接路由器的fa 0/0端口,服务器的fasteathernet路由器的fa 0/1端口。

1）配置路由器主机名

Router>enable(注：从用户模式进入特权模式)

Router #configure terminal（注：从特权模式进入全局配置模式）Router(config)#hostname R1（注：将主机名配置为“R1”）R1(config)# 2）为路由器各接口分配IP地址

R1(config)#interface fastethernet 0/0

注：进入路由器 fastethernet 0的接口配置模式

R1(config-if)#ip address 192.168.1.254 255.255.255.0

注：设置路由器 fastethernet 0/0的IP地址为192.168.1.254，对应的子网掩码为255.255.255.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#exit

R1(config)#interface fastethernet 0/1

R1(config-if)#ip address 172.16.255.254 255.255.0.0 R1(config-if)#no shut R1(config-if)#exit

五 测试与验证