物理创新设计实验报告 大学物理
大学物理创新实验(二)2024
大学物理创新实验（二）引言概述：大学物理创新实验（二）是一门旨在培养学生创新思维和动手能力的实践课程。
本文将介绍该实验的设计和执行过程，包括实验的目标、实验设备和材料、实验步骤、实验结果的分析和讨论。
通过本实验的学习，学生将能够深入了解物理原理，并运用所学知识进行独立的实验设计和探究。
正文内容：1. 实验目标：- 熟悉实验室安全操作规范；- 培养学生的实验设计思维和创新能力；- 掌握使用常规实验设备进行实验的技能；- 深入理解光学和力学原理，并将其应用于实验设计；- 培养团队合作精神和实验报告撰写能力。
2. 实验设备和材料：- 光学实验仪器：激光器、透镜、单缝衍射装置等；- 力学实验仪器：弹簧振子、万能试验台等；- 电子设备：示波器、数字多用表等。
3. 实验步骤：1) 实验前准备：- 按照实验要求组织学生形成实验小组；- 检查实验设备和材料的完整性和正常工作状态；- 提供实验指导书和实验报告模板。
2) 实验操作：- 学生根据实验指导书，依次进行实验步骤；- 每个小组的学生共同完成实验任务，并记录实验过程中的数据。
3) 数据处理：- 学生使用计算机软件对实验数据进行处理和分析；- 绘制实验结果的曲线图和数据表。
4) 讨论和总结：- 学生根据实验结果进行讨论和分析；- 小组成员共同撰写实验报告，总结实验结果和得出结论；- 学生团队进行实验报告的评审和互评。
4. 实验结果的分析和讨论：- 学生根据实验数据和理论分析结果，对实验现象进行解释；- 学生通过实验结果的比较和讨论，得出结论并提出可能的误差来源；- 学生探讨实验的局限性和改进方法，提出进一步研究的方向。
5. 实验总结：- 总结本次实验的目标和主要内容；- 强调学生在实验中获得的知识、技能和体会；- 对实验中存在的问题提出建议和改进方案；- 对学生在实验中的表现进行评价和激励。
总结：大学物理创新实验（二）通过培养学生实验设计思维和创新能力，巩固和应用物理原理知识，提高学生的动手实践能力和团队合作精神。
大学物理实验报告（通用10篇）
大学物理实验报告（通用10篇）大学物理实验报告(通用10篇)在当下这个社会中，我们使用报告的情况越来越多，报告具有语言陈述性的特点。
你所见过的报告是什么样的呢？以下是小编精心整理的大学物理实验报告，仅供参考，希望能够帮助到大家。
大学物理实验报告1一、演示目的气体放电存在多种形式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
这是由于电荷在导体上的分布与导体的曲率半径有关。
导体上曲率半径越小的地方电荷积聚越多(尖端电极处)，两极之间的电场越强，空气层被击穿。
反之越少(球型电极处)，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。
当尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。
而此时球型电极与平板电极之间的距离最近，放电只能在此处发生。
三、装置一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。
尖端电极放电，而球型电极未放电。
接着让尖端电极与平板电极之间的距离大于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生五、讨论与思考雷电暴风雨时，最好不要在空旷平坦的田野上行走。
为什么?大学物理实验报告2实验报告一.预习报告1.简要原理2.注意事项二.实验目的三.实验器材四.实验原理五.实验内容、步骤六.实验数据记录与处理七.实验结果分析以及实验心得八.原始数据记录栏(最后一页)把实验的目的、方法、过程、结果等记录下来，经过整理，写成的书面汇报，就叫实验报告。
实验报告的种类因科学实验的对象而异。
如化学实验的报告叫化学实验报告，物理实验的报告就叫物理实验报告。
随着科学事业的日益发展，实验的种类、项目等日见繁多，但其格式大同小异，比较固定。
实验报告必须在科学实验的基础上进行。
它主要的用途在于帮助实验者不断地积累研究资料，总结研究成果。
关于物理创新实验报告(3篇)
第1篇一、实验背景与目的随着科学技术的不断发展，物理实验在培养大学生创新思维、实践能力和科学素养方面发挥着越来越重要的作用。
为了更好地锻炼学生的实验技能，激发学生的创新意识，我们开展了本次物理创新实验。
本次实验旨在通过设计、搭建和调试一个新型实验装置，探索物理原理在实际应用中的创新实践，培养学生的动手能力、团队协作精神和创新能力。
二、实验原理与装置1. 实验原理：本实验以电磁感应原理为基础，通过设计一个具有创新性的实验装置，验证法拉第电磁感应定律，并研究电磁感应现象与相关物理量的关系。
2. 实验装置：实验装置主要由以下部分组成：- 电源：提供稳定的交流电源；- 金属棒：作为导体，在磁场中运动；- 磁场发生器：产生均匀磁场；- 电流表：测量感应电流；- 数据采集系统：记录实验数据；- 电脑：处理实验数据，绘制曲线。
三、实验步骤与过程1. 搭建实验装置：按照实验原理图，将电源、金属棒、磁场发生器、电流表、数据采集系统和电脑连接起来，确保各部分连接正确、牢固。
2. 调节实验参数：- 调节电源输出电压，使其在安全范围内；- 调节磁场发生器的磁场强度，使其达到预定值；- 调节金属棒与磁场发生器的距离，确保实验过程中金属棒在磁场中运动。
3. 进行实验：- 在金属棒运动过程中，通过数据采集系统实时记录感应电流的变化；- 改变金属棒的运动速度、磁场强度等参数，观察感应电流的变化规律。
4. 数据处理与分析：- 对实验数据进行整理和分析，绘制感应电流与时间、速度、磁场强度等参数的关系曲线；- 根据实验结果，验证法拉第电磁感应定律，并研究电磁感应现象与相关物理量的关系。
四、实验结果与分析1. 实验结果：- 实验结果表明，感应电流与金属棒的运动速度、磁场强度等因素密切相关；- 当金属棒运动速度增加、磁场强度增大时，感应电流也随之增大。
2. 结果分析：- 通过实验，我们验证了法拉第电磁感应定律的正确性；- 同时，我们发现了电磁感应现象与相关物理量的关系，为电磁感应在实际应用中的创新实践提供了理论依据。
关于大学物理实验报告参考精选5篇
关于大学物理实验报告参考精选5篇通过实验，我们得出结果，很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的。
下面就是小编给大家带来的大学物理实验报告，希望能帮助到大家!大学物理实验报告1摘要：热敏电阻是阻值对温度变化非常敏感的一种半导体电阻，具有许多独特的优点和用途，在自动控制、无线电子技术、遥控技术及测温技术等方面有着广泛的应用。
本实验通过用电桥法来研究热敏电阻的电阻温度特性，加深对热敏电阻的电阻温度特性的了解。
关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性1、引言热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为(-0.003~+0.6)℃-1。
因此，热敏电阻一般可以分为:Ⅰ、负电阻温度系数(简称NTC)的热敏电阻元件常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。
国产的主要是指MF91~MF96型半导体热敏电阻。
由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。
大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。
Ⅱ、正电阻温度系数(简称PTC)的热敏电阻元件常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。
这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。
载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越小。
应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。
2、实验装置及原理【实验装置】FQJ—Ⅱ型教学用非平衡直流电桥，FQJ非平衡电桥加热实验装置(加热炉内置MF51型半导体热敏电阻(2.7kΩ)以及控温用的温度传感器)，连接线若干。
大学物理实验报告创新
一、实验背景随着科学技术的不断发展，物理实验在培养大学生科学素养、创新能力和实践能力方面发挥着越来越重要的作用。
传统的物理实验往往侧重于验证理论知识，而较少涉及创新实验设计。
为了培养学生的创新意识和实践能力，本实验报告提出了一种基于创新设计的大学物理实验，旨在通过实验培养学生的创新思维、实验技能和团队合作精神。
二、实验目的1. 培养学生的创新意识和实验设计能力。
2. 提高学生对物理实验原理的理解和应用能力。
3. 增强学生的团队合作精神和沟通能力。
4. 探索物理实验在解决实际问题中的应用价值。
三、实验原理本实验以电磁学中的“法拉第电磁感应定律”为基础，设计了一种新型电磁感应实验装置。
通过创新设计，实现以下功能：1. 实验装置采用可调节的磁场强度和线圈匝数，便于观察不同参数对电磁感应现象的影响。
2. 利用光电传感器实时测量感应电流的大小，实现数据自动采集和分析。
3. 通过软件编程，实现对实验数据的实时处理和可视化展示。
四、实验步骤1. 设计实验装置：根据实验原理，设计并制作实验装置，包括可调节的磁场发生器、线圈、光电传感器等。
2. 设置实验参数：根据实验需求，调节磁场强度和线圈匝数，确保实验条件符合预期。
3. 进行实验：开启磁场发生器，观察并记录光电传感器输出的感应电流大小。
4. 数据处理与分析：利用软件对实验数据进行实时处理和可视化展示，分析不同参数对电磁感应现象的影响。
五、实验结果与分析1. 实验结果表明，随着磁场强度和线圈匝数的增加，感应电流也随之增大，符合法拉第电磁感应定律。
2. 通过对实验数据的分析，发现线圈匝数对感应电流的影响较大，而磁场强度的影响相对较小。
3. 实验过程中，发现光电传感器输出的感应电流存在波动现象，经分析，可能是由于磁场发生器的稳定性不足所致。
六、创新点1. 本实验采用可调节的磁场强度和线圈匝数，便于观察不同参数对电磁感应现象的影响，提高了实验的灵活性和可操作性。
2. 利用光电传感器实时测量感应电流的大小，实现数据自动采集和分析，提高了实验的效率和准确性。
大学物理实验报告书(共6篇)
篇一：大学物理实验报告1图片已关闭显示，点此查看学生实验报告学院：软件与通信工程学院课程名称：大学物理实验专业班级：通信工程111班姓名：陈益迪学号：0113489学生实验报告图片已关闭显示，点此查看一、实验综述1、实验目的及要求1．了解游标卡尺、螺旋测微器的构造，掌握它们的原理，正确读数和使用方法。
2．学会直接测量、间接测量的不确定度的计算与数据处理。
3．学会物理天平的使用。
4．掌握测定固体密度的方法。
2 、实验仪器、设备或软件1 50分度游标卡尺准确度=0.02mm 最大误差限△仪=±0.02mm2 螺旋测微器准确度=0.01mm 最大误差△仪=±0.005mm 修正值=0.018mm3 物理天平 tw-0.5 t天平感度0.02g 最大称量 500g △仪=±0.02g 估读到 0.01g二、实验过程（实验步骤、记录、数据、分析）1、实验内容与步骤1、用游标卡尺测量圆环体的内外径直径和高各6次；2、用螺旋测微器测钢线的直径7次；3、用液体静力称衡法测石蜡的密度；2、实验数据记录表（1）测圆环体体积图片已关闭显示，点此查看（2）测钢丝直径仪器名称：螺旋测微器(千分尺)准确度=0.01mm估读到0.001mm图片已关闭显示，点此查看图片已关闭显示，点此查看测石蜡的密度仪器名称：物理天平tw—0.5天平感量： 0.02 g 最大称量500 g3、数据处理、分析（1）、计算圆环体的体积1直接量外径d的a类不确定度sd ,sd=○sd=0.0161mm=0.02mm2直接量外径d的b类不确定度u○d.ud,=ud=0.0155mm=0.02mm3直接量外径d的合成不确定度σσ○σd=0.0223mm=0.2mm4直接量外径d科学测量结果○d=(21.19±0.02)mmd=5直接量内径d的a类不确定度s○sd=0.0045mm=0.005mmd。
ds=6直接量内径d的b类不确定度u○dud=ud=0.0155mm=0.02mm7直接量内径d的合成不确定度σi σ○σd=0.0160mm=0.02mm8直接量内径d的科学测量结果○d=(16.09±0.02)mm9直接量高h的a类不确定度s○sh=0.0086mm=0.009mmd=h hs=10直接量高h的b类不确定度u○h duh=0.0155mm=0.02mm11直接量高h的合成不确定度σ○σh=0.0177mm=0.02mm 12直接量高h的科学测量结果○h=(7.27±0.02)mmhσh=13间接量体积v的平均值：v=πh(d-d)/4 ○22v =1277.8mm14 间接量体积v的全微分：ｄｖ＝○3? (d2-d2)4dｈ＋dh?dh?dd－ dd 22再用“方和根”的形式推导间接量v的不确定度传递公式(参考公式1-2-16) 222?v?(0.25?(d2?d2)?h)?(0.5dh??d)?(0.5dh??d)计算间接量体积v的不确定度σ3σv=0.7mmv15写出圆环体体积v的科学测量结果○v=(1277.8±0.7) mm2、计算钢丝直径(1)7次测量钢丝直径d的a类不确定度sd ，sd=sdsd =0.0079mm=0.008mm3(2)钢丝直径d的b类不确定度ud ，ud=udud=0.0029mm=0.003mm(3)钢丝直径d的合成不确定度σ。
大学物理创新实验报告
大学物理创新实验报告篇一：大学物理性实验报告大学物理设计性实验报告课题________________ 学院________________ 班级________________ 姓名________________ 学号________________ 【实验目的】 1. 掌握多种测定重力加速度的方法。
2. 正确进行数据处理和误差分析。
【实验器材】秒表、倾角固定的斜面（倾角未知）、木块、米尺【实验原理】借用一道测定木块与斜面之间动摩擦因数进行知识的迁移与转换，运用牛顿第二定律及运动学公式可测定出重力加速度。
在B点给木块一初速度让其沿斜面匀减速上滑，记下到达最高点的时间t1，并测出BD长度s。
将木块由D点静止释放让其沿斜面匀加速下滑，记下到达B点的时间t2。
由牛顿第二定律易知上滑、下滑的加速度分别为1a2t22 2 hsl11 解得g?(2?2) ，sin?? lht1t2s? a1?gsin??mgcos?、a2?gsin??mgcos?。
由运动学公式，有s? 12a1t1，2 运用水滴法测重力加速度测出水滴间隔时间以及掉落高度，运用牛顿第二定律以及运动学公式可测出重力加速度。
【实验内容】 1.测出斜面的高 H、斜面的长L 2.给木块一初速度，记录到达最高点的时间 3.将木块静止释放，使其下滑，记录下滑到点B的时间 4.多次重复步骤2、3，记录多组数据。
5.在自来水龙头下面固定一个盘子，使水一滴一滴连续地滴到盘子里，仔细调节水龙头，使得耳朵刚好听到前一个水滴滴到盘子里声音的同时，下一个水滴刚好开始下落。
6.量出水龙头口离盘子的高度h，再用停表计时。
7.当听到某一水滴滴在盘子里的声音的同时，开启停表开始计时，并数“1”，以后每听到一声水滴声，依次数“2、3??”一直数到“n”，按下停表按钮停止计时，读出停表的示数t。
8.记录并分析数据。
9.比较实验记录分析不同方法得出的重力加速度，掌握相关的测量特点表一：H=__________ L=__________g=__________g=___________篇二：大学物理上实验报告(共2篇) 篇一：大学物理实验报告大学物理演示实验报告院系名称：勘察与测绘学院专业班级：姓名：学号：辉光盘【实验目的】：观察平板晶体中的高压辉光放电现象。
大学物理实验报告
大学物理实验报告大学物理实验报告「篇一」一、实验目的：掌握用流体静力称衡法测密度的原理。
了解比重瓶法测密度的特点。
掌握比重瓶的用法。
掌握物理天平的使用方法。
二、实验原理：物体的密度，为物体质量，为物体体积。
通常情况下，测量物体密度有以下三种方法：1、对于形状规则物体根据，可通过物理天平直接测量出来，可用长度测量仪器测量相关长度，然后计算出体积。
再将、带入密度公式，求得密度。
2、对于形状不规则的物体用流体静力称衡法测定密度。
测固体（铜环）密度根据阿基米德原理，浸在液体中的物体要受到液体向上的浮力，浮力大小为。
如果将固体（铜环）分别放在空气中和浸没在水中称衡，得到的质量分别为。
②测液体（盐水）的密度将物体（铜环）分别放在空气、水和待测液体（盐水）中，测出其质量分别为、和，同理可得③测石蜡的密度石蜡密度---------石蜡在空气中的质量--------石蜡和铜环都放在水中时称得的二者质量--------石蜡在空气中，铜环放在水中时称得二者质量3、用比重瓶法测定液体和不溶于液体的固体小颗粒的密度①测液体的密度--------空比重瓶的质量---------盛满待测液体时比重瓶的质量---------盛满与待测液体同温度的纯水的比重瓶的质量.固体颗粒的密度为。
----------待测细小固体的质量---------盛满水后比重瓶及水的质量---------比重瓶、水及待测固体的总质量二、实验用具：TW—05型物理天平、纯水、吸水纸、细绳、塑料杯、比重瓶待测物体：铜环和盐水、石蜡三、实验步骤：调整天平⑴调水平旋转底脚螺丝，使水平仪的气泡位于中心。
⑵调空载平衡空载时，调节横梁两端的调节螺母，启动制动旋钮，使天平横梁抬起后，天平指针指中间或摆动格数相等。
用流体静力称衡法测量铜环和盐水的密度⑴先把物体用细线挂在天平左边的秤钩上，用天平称出铜环在空气中质量。
⑵然后在左边的托盘上放上盛有纯水的塑料杯。
将铜环放入纯水中，称得铜环在水中的质量。
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浙江海洋学院物理创新设计实验报告实验名称：利用霍尔效应法测量空间的磁场分布****：***专业：数学与数学应用班级：B10数学实验者：于祥雨吴联帅学号：********* *********实验日期：2011年12月01日利用霍尔效应法测量空间的磁场分布实验者：于祥雨 同组实验者：吴联帅 指导老师：鲁晓东 （B10数学 100601108 654495 ;B10数学 100601118 670903）【摘要】通过霍尔效应法测量霍尔电流和励磁电流的方法，并使用“对称测量法”消除副效应的影响，最终通过多组数据的处理，得出空间磁场分布。
【关键词】霍尔效应；霍尔电流；对称测量法；磁场分布 一、引言空间磁场实际存在，但是人眼看不到，因此用直接的方法测量是行不通的。
本实验正是考虑了这点，通过测量霍尔电流和励磁电流的方式，通过霍尔电流、励磁电流和磁场强度的关系，间接的测出磁场强度。
并结合多组数据的处理，最大程度减小误差，使实验更加科学、严谨，从而使得实验方法具有可实施性和借鉴性。
二、设计原理 2．1简介置于磁场中的载流体，如果电流方向与磁场垂直，则在垂直于电流和磁场的方向会产生一附加的横向电场，这一现象是霍普金斯大学研究生霍尔于1879年发现的，后被称为霍尔效应。
如今霍尔效应不但是测定半导体材料电学参数的主要手段，而且利用该效应制成的霍尔器件已广泛用于非电量的电测量、自动控制和信息处理等方面。
在工业生产要求自动自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍尔器件，将有更广泛的应用前景。
掌握这一富有实用性的实验，对日后的工作将有益处。
2.2霍尔效应霍尔效应是磁电效应的一种，当电流垂直于外磁场通过导体时，在导体的垂直于磁场和电流方向的两个端面之间会出现电势差，这个电势差就被叫做霍尔电势差。
导体中的载流子在外加磁场中运动时，因为受到洛仑兹力的作用而使轨迹发生偏移，并在材料两侧产生电荷积累，形成垂直于电流方向的电场，最终使载流子受到的洛仑兹力与电场斥力相平衡，从而在两侧建立起一个稳定的电势差即霍尔电压。
正交电场和电流强度与磁场强度的乘积之比就是霍尔系数。
平行电场和电流强度之比就是电阻率。
因此，对于一个已知霍尔系数的导体，通过一个已知方向、大小的电流，同时测出该导体两侧的霍尔电势差的方向与大小，就可以得出该导体所处磁场的方向和大小。
2.3实验原理霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。
当带电粒子（电子或空穴）被约束在固体材料中，这种偏转就导致在垂直电流和磁场方向上产生正负电荷的聚积，从而形成附加的横向电场，即霍尔电场H E 。
如图2-1所示的半导体式样，若在X 方向通以电流H I ，在Z 方向加磁场B ，则在Y 方向即试样2-4电极两侧就开始聚集异号电荷而产生相应的附加电场。
电场的指向取决于试样的导电类型。
对图2-1所示的N 型试样，霍尔电场为Y -方向。
显然，霍尔电场H E 是阻止载流子继续向侧面偏移，当载流子所受的横向电场力H eE 与洛伦兹力evB 相等，样品两侧电荷的积累就达到动态平衡，故：H eE evB =（2.3.1）其中H E 为霍尔电场，v 是载流子在电流方向上的平均漂移速度。
图2-1 霍尔片示意图霍尔效应是运动的载流子在磁场中受到洛伦兹力发生偏转而产生的，利用霍尔效应原理。
作出来的电子元件统称为霍尔元件，本实验所用的的霍尔元件是一个长方形的均匀半导体薄片，称为霍尔片。
如图所示，其宽为b ，厚度为d 。
如果把元件置于垂直于元件平面的磁场B 中，当通入电流I （与B 方向垂直）时，载流子（ N 型半导体为带负电荷的电子， P 型半导体为带正电荷的空穴）在磁场中受洛伦兹力m F 的作用而偏转，从而在侧面形成电势差B U （霍尔电压）。
设载流子平均速率为d v 每个载流子的电荷量为e ，当载流子所受洛伦兹力与霍尔元件表面电荷产生的电场力相等时。
则H V 达到稳定：Hd Ve ev B b= (2.3.2) 若自由电子的浓度为n ，则霍尔片的工作电流I 可表示为d d dQI env S env bd dt=== (2.3.3)所以：H H H H H I B I BV E b S ned d=== (2.3.4) 即：H H H HV d d B k I S S == （2.3.5） 其中H V 为霍尔电压，B 为外磁场，d 为霍尔片厚度；1H S ne=为霍尔系数；只要证明霍尔电压与磁场强度成正比，便可以通过测得电压的分布来分析磁场分布。
设定电流I H 和磁场B 的正方向，分别测量由I H 和B 组成的四个不同方向的组合（即“+I H ，+B ”、“+I H ，-B ”、“-I H ，+B ”、“-IH ，-B ”），为了提高实验精度，实验时应注意副效应的影响，根据副效应的特点作电流和电压的换向处理，并对测得的四组数据（“+B-I ”）1V 、（“-B-I ”）2V 、（“+B+I ”）3V 、（“-B+I ”）4V 的作代数平均值，可得：12344H E V V V V V V --++=（2.3.6）由于E V 符号与H I 、B 两者方向关系和H V 是相同的，故无法消除，但是电流H I 和电场B 较小时，H E V V ，因此E V 可略去不计，所以霍尔电压为：12344H V V V V V --+≅（2.3.7）2.4实验仪器KL —10霍尔效应实验组合仪测试仪包括两路直流稳定电源。
±1000 mA 供给电磁铁的励磁电流和±10.0mA 供给霍尔元件的工作电流。
全套HL —10 型霍尔效应实验组合仪由：实验装置部分和测试部分组成。
图2-2 霍尔效应实验组合仪1图2-3 霍尔效应实验组合仪2三、方案设计1、将霍尔效应组合实验仪上的励磁电流调节螺钮和工作电流调节螺钮旋到底。
2、将励磁电流输出端接入双掷开关1K 下边的两接线柱上。
将霍尔电压输入与3K 的下边的两接线柱相连，将工作电流输出与2K 左边的两接线柱相连。
3、将3K 置于空挡，合上1K 、2K ，将工作电流调至10mA ，测定H V 的值，（若为H V 负值，改变3K 使H V 为正值），此时的霍尔电压为剩磁所对应的霍尔电压H V 。
4、开机前，测试仪电源的“H I 电流调节”和“M I 电流调节”旋钮均置零位（即逆时针旋到底）。
5、按图13-6连接测试仪与实验仪之间的各组导线，将三个换向开关掷向任一侧（例如都掷向上方），并把这一方向定为H I 、H V 和M I 的正向。
注意：1） 样品各电极引线与对应的双刀开关之间的连线已由厂家连接好，请勿再动！2） 严禁将测电仪电源的“M I 励磁电流”输出误接到实验仪的“霍尔电流”输入或“霍尔电压”输出处，否则，一旦通电，霍尔样品即遭损坏!3） 霍尔片性脆易碎，电极审细易断，严防撞击或用手去摸，否则即遭损坏! 4） 霍尔片放置在电磁铁空隙中间，在需要调节霍尔片位置时，必须谨慎，切勿随意改变y 轴方向的高度，以免霍尔片与磁极面摩擦而受损！6、接通电源，预热数分钟。
置“测量选择”于H I 档（放键），电流表所示的值即随“H I 电流调节”旋钮顺时针转动而增大，其变化范围为0～10mA 。
此时电压表所示读数为“不等势”电压O V 值，它随H I 增大而增大，H I 换向，O V 极性改号，说明H I 输出和输入工作正常。
7、 置“测量电流选择”于M I 档（按键），电流表所示的值即随“M I 电流调节”旋钮顺时针转动而增大，其变化范围为0～1A 。
此时电压表随M I 增大而增大，M I 换向，H V 极性改号，说明M I 输出和输入工作正常。
8、 最后将试验仪的各换向开关恢复到原来一侧；测定仪电源的“H I 电流调节”和“M I 电流调节”旋钮均恢复到零位。
9、测单边X 方向磁场分布将霍尔片置于电磁铁Y （上下）方向中心，H I 和M I 都固定不变，测量X 方向磁场分布HV X 曲线。
由于磁场分布的对称性，测量不小于二分之一范围即可。
四、数据处理 4.1实验条件 室温=9.0℃N 型霍尔片的厚度d=0.10mm 线圈匝数N=1350匝 S H =3.5mV ／mA ·KG 4.2数据记录表表1 单边X 的方向磁场分布数据记录表 I M = 0.800 A I H = 1.05 m A4.3数据处理根据原理，每组电压的平均值为：1234,(1,2,,15)4i i i ii H V V V V V i --+==把数据分别代入公式得：1111112344H V V V V V --+==6.48( 6.48)( 6.29) 6.294----+=6.39mV2222212344HV V V VV--+==7.42(7.42)(7.23)7.234---+=7.33mV151515151512344HV V V VV--+==7.50(7.50)(7.30)7.304----+=7.40mV又有公式（2.5）得：116.390.101.05 3.5HH HV dBI S⨯==⨯=0.17T同理，可得：2315,,,B B B的值。
用EXCEL中的工具得到B X-的关系，如图（4.31）：图 4.31五、误差分析①定性分析测量过程中，ＩＨ和ＩＭ电流调节过程中不能调零，导致存在一定的仪器误差；装置的预热时间和平衡也会影响实验结果；读数的不稳定性，导致误差产生；由于所有的仪器标准可能不同，故所给的标准值对个人的仪器有一定的误差；②定量分析霍尔片不在磁场中央而导致测量磁场和磁场强度时有仪器；视觉上的仪器误差；六、总结用霍尔效应法测量磁场分布相对于其它方式更加较为科学和简单，对于实验数据采用“对称测量法”更是减少误差，进而保证了实验科学性、严谨性。
本实验只是通过单片X方向的测量而得到磁场分布，对于单片Y方向上的数据并没有测量，因此必然存在误差。
参考文献：[1] 竺江峰,芦立娟,鲁晓东.大学物理实验[M].中国科学技术出版社.2005.9:212—219[2] 成正维.大学物理实验.北京：高等教育出版社，2002[3] 崔玉亭、董红.霍尔效应法测磁场的误差来源及消除分析，商丘师专物理系．河南商丘，1996年9月.。