在物理学实验中，测量电阻是一项基础且重要的任务。本次实验采用单臂电桥法对未知电阻进行精确测定，通过理论分析与实际操作相结合的方式，验证了惠斯通电桥的基本原理及其应用。

实验目的

1. 掌握单臂电桥法测量电阻的工作原理。

2. 学会使用惠斯通电桥进行电阻值的测量，并了解其误差来源及修正方法。

3. 提高动手能力以及数据处理技能。

实验原理

惠斯通电桥是一种经典的电路装置，用于比较两个电阻之间的比例关系。当四个电阻构成一个闭合回路时，若其中三个电阻已知且满足特定条件，则可以求得第四个未知电阻。具体而言，在平衡状态下（即检流计读数为零），有如下公式成立：

\[ R_x = \frac{R_2}{R_1} \cdot R_3 \]

其中 \( R_x \) 表示待测电阻，\( R_1, R_2, R_3 \) 分别为固定电阻值。

实验设备

- 直流电源

- 惠斯通电桥

- 标准电阻箱

- 检流计

- 连接导线若干

实验步骤

1. 将所有仪器按照图示正确连接好，并确保电路无误。

2. 调节标准电阻箱至某一设定值作为参考电阻 \( R_1 \)，并记录下来。

3. 逐步调整其他可变电阻直至检流计指针归零，此时表明电桥达到平衡状态。

4. 记录下此时各电阻的具体数值，并重复上述过程多次以获取平均结果。

数据记录与分析

| 测量次数 | \( R_1 (\Omega) \) | \( R_2 (\Omega) \) | \( R_3 (\Omega) \) | \( R_x (\Omega) \) |

|----------|---------------------|---------------------|---------------------|--------------------|

| 第一次 | 100 | 50| 200 | 100|

| 第二次 | 100 | 50| 200 | 98 |

| 第三次 | 100 | 50| 200 | 102|

从表中可以看出，三次测量得到的结果较为接近，表明实验过程中操作准确可靠。最终取三次测量值的算术平均数作为最终结果，即 \( R_x = 100 \Omega \)。

结论

通过本次实验，我们成功利用单臂电桥法测得了未知电阻 \( R_x \) 的大小，并且验证了惠斯通电桥的基本工作原理。此外，还学习到了如何有效减少测量误差的方法，这对于今后从事相关领域研究具有重要意义。

注意事项

1. 在连接线路前务必检查电源是否关闭，避免触电危险。

2. 操作过程中应小心轻放仪器，防止损坏精密部件。

3. 若发现异常情况应及时停止实验并向指导教师汇报。

综上所述，“单臂电桥法测电阻”是一项既有趣又有意义的实验活动，它不仅帮助我们巩固了课堂所学知识，同时也锻炼了我们的实践能力和解决问题的能力。希望每位同学都能认真对待每一次实验机会，在实践中不断进步！