大学物理实验论文1500字测电阻
大学物理实验论文1500字测电阻
物理实验报告 一、实验名称: 霍尔效应原理及其应用 二、实验目的: 1、了解霍尔效应产生原理; 2、测量霍尔元件的 、 曲线,了解霍尔电压 与霍尔元件工作电流 、直螺线管的励磁电流 间的关系; 3、学习用霍尔元件测量磁感应强度的原理和方法,测量长直螺旋管轴向磁感应强度 及分布; 4、学习用对称交换测量法(异号法)消除负效应产生的系统误差。 三、仪器用具:YX-04型霍尔效应实验仪(仪器资产编号) 四、实验原理: 1、霍尔效应现象及物理解释 霍尔效应从本质上讲是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力 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于电流和磁场的方向上产生正负电荷的聚积,从而形成附加的横向电场。对于图1所示。 半导体样品,若在x方向通以电流 ,在z方向加磁场 ,则在y方向即样品A、A′电极两侧就开始聚积异号电荷而产生相应的电场 ,电场的指向取决于样品的导电类型。显然,当载流子所受的横向电场力 时电荷不断聚积,电场不断加强,直到 样品两侧电荷的积累就达到平衡,即样品A、A′间形成了稳定的电势差(霍尔电压) 。 设 为霍尔电场, 是载流子在电流方向上的平均漂移速度;样品的宽度为 ,厚度为 ,载流子浓度为 ,则有: (1-1) 因为 , ,又根据 ,则 (1-2) 其中 称为霍尔系数,是反映材料霍尔效应强弱的重要参数。只要测出 、 以及知道 和 ,可按下式计算 : (1-3) (1—4) 为霍尔元件灵敏度。根据RH可进一步确定以下参数。 (1)由 的符号(霍尔电压的正负)判断样品的导电类型。判别的方法是按图1所示的 和 的方向(即测量中的+ ,+ ),若测得的 <0(即A′的电位低于A的电位),则样品属N型,反之为P型。 (2)由 求载流子浓度 ,即 。应该指出,这个关系式是假定所有载流子都具有相同的漂移速度得到的。严格一点,考虑载流子的速度统计分布,需引入 的修正因子(可参阅黄昆、谢希德著《半导体物理学》)。 (3)结合电导率的测量,求载流子的迁移率 。电导率 与载流子浓度 以及迁移率 之间有如下关系: (1-5) 2、霍尔效应中的副效应及其消除方法 上述推导是从理想情况出发的,实际情况要复杂得多。产生上述霍尔效应的同时还伴随产生四种副效应,使 的测量产生系统误差,如图2所示。 (1)厄廷好森效应引起的电势差 。由于电子实际上并非以同一速度v沿y轴负向运动,速度大的电子回转半径大,能较快地到达接点3的侧面,从而导致3侧面较4侧面集中较多能量高的电子,结果3、4侧面出现温差,产生温差电动势 。可以证明 。 的正负与 和 的方向有关。 (2)能斯特效应引起的电势差 。焊点1、2间接触电阻可能不同,通电发热程度不同,故1、2两点间温度可能不同,于是引起热扩散电流。与霍尔效应类似,该热扩散电流也会在3、4点间形成电势差 。若只考虑接触电阻的差异,则 的方向仅与磁场 的方向有关。 (3)里纪-勒杜克效应产生的电势差 。上述热扩散电流的载流子由于速度不同,根据厄廷好森效应同样的理由,又会在3、4点间形成温差电动势 。 的正负仅与 的方向有关,而与 的方向无关。 (4)不等电势效应引起的电势差 。由于制造上的困难及材料的不均匀性,3、4两点实际上不可能在同一等势面上,只要有电流沿x方向流过,即使没有磁场 ,3、4两点间也会出现电势差 。 的正负只与电流 的方向有关,而与 的方向无关。 综上所述,在确定的磁场 和电流 下,实际测出的电压是霍尔效应电压与副效应产生的附加电压的代数和。可以通过对称测量方法,即改变 和磁场 的方向加以消除和减小副效应的影响。在规定了电流 和磁场 正、反方向后,可以测量出由下列四组不同方向的 和 组合的电压。即: , : , : , : , : 然后求 , , , 的代数平均值得: 通过上述测量方法,虽然不能消除所有的副效应,但 较小,引入的误差不大,可以忽略不计,因此霍尔效应电压 可近似为 (1-6) 3、直螺线管中的磁场分布 1、以上分析可知,将通电的霍尔元件放置在磁场中,已知霍尔元件灵敏度 ,测量出 和 ,就可以计算出所处磁场的磁感应强度 。 (1-7) 2、直螺旋管离中点 处的轴向磁感应强度理论公式: (1-8) 式中, 是磁介质的磁导率, 为螺旋管的匝数, 为通过螺旋管的电流, 为螺旋管的长度, 是螺旋管的内径, 为离螺旋管中点的距离。 X=0时,螺旋管中点的磁感应强度 (1-9) 五、 实验内容: 测量霍尔元件的 、 关系; 1、将测试仪的“ 调节”和“ 调节”旋钮均置零位(即逆时针旋到底),极性开关选择置“0”。 2、接通电源,电流表显示“000”。有时, 调节电位器或 调节电位器起点不为零,将出现电流表指示末位数不为零,亦属正常。电压表显示“0000”。 3、测定 关系。取 =900mA,保持不变;霍尔元件置于螺旋管中点(二维移动尺水平方向00cm处与读数零点对齐)。顺时针转动“ 调节”旋钮, 依次取值为00,00,…,00mA,将 和 极性开关选择置“+” 和“-”改变 与 的极性,记录相应的电压表读数 值,填入数据记录表1。 4、以 为横坐标, 为纵坐标作 图,并对 曲线作定性讨论。 5、测定 关系。取 =10 mA ,保持不变;霍尔元件置于螺旋管中点(二维移动尺水平方向00cm处与读数零点对齐)。顺时针转动“ 调节”旋钮, 依次取值为0,100,200,…,900 mA,将 和 极性开关择置“+” 和“-”改变 与 的极性,记录相应的电压表读数 值,填入数据记录表2。 6、以 为横坐标, 为纵坐标作 图,并对 曲线作定性讨论。 测量长直螺旋管轴向磁感应强度 1、取 =10 mA, =900mA。 2、移动水平调节螺钉,使霍尔元件在直螺线管中的位置 (水平移动游标尺上读出),先从00cm开始,最后到0cm点。改变 和 极性,记录相应的电压表读数 值,填入数据记录表3,计算出直螺旋管轴向对应位置的磁感应强度 。 3、以 为横坐标, 为纵坐标作 图,并对 曲线作定性讨论。 4、用公式(1-8)计算长直螺旋管中心的磁感应强度的理论值,并与长直螺旋管中心磁感应强度的测量值 比较,用百分误差的形式表示测量结果。式中 ,其余参数详见仪器铭牌所示。 六、 注意事项: 1、为了消除副效应的影响,实验中采用对称测量法,即改变 和 的方向。 2、霍尔元件的工作电流引线与霍尔电压引线不能搞错;霍尔元件的工作电流和螺线管的励磁电流要分清,否则会烧坏霍尔元件。 3、实验间隙要断开螺线管的励磁电流 与霍尔元件的工作电流 ,即 和 的极性开关置0位。 4、霍耳元件及二维移动尺容易折断、变形,要注意保护,应注意避免挤压、碰撞等,不要用手触摸霍尔元件。 七、 数据记录:KH=09,N=3150匝,L=280mm,r=13mm 表1 关系 ( =900mA) (mV) (mV) (mV) (mV) 00 28 -27 31 -30 29 00 59 -58 63 -64 61 00 89 -87 95 -96 90 00 20 -16 27 -29 23 00 49 -46 59 -61 54 00 80 -77 90 -93 85 00 11 -07 22 -25 17 00 41 -38 65 -54 47 00 68 -69 84 -87 77 00 99 -00 17 -19 09 表2 关系 ( =00mA) (mV) (mV) (mV) (mV) 0 -10 08 14 -16 12 100 18 -20 46 -47 33 200 52 -54 80 -79 66 300 85 -88 14 -15 00 400 20 -22 48 -49 35 500 54 -56 82 -83 69 600 88 -89 17 -16 02 700 23 -24 50 -51 37 800 56 -58 84 -85 71 900 90 -92 18 -20 05 表3 关系 =00mA, =900mA (mV) (mV) (mV) (mV) B ×10-3T 0 54 -56- 73 -74 88 5 95 -99 17 -18 64 0 55 -58 80 -75 23 0 33 37- 88 -52 57 0 74 -79 96 -94 30 0 88 -92 09 -08 90 0 91 -95 13 -11 10 0 92 -96 13 -13 10 0 94 -99 15 -06 20 0 96 -99 16 -17 3 八、 数据处理:(作图用坐标纸) 九、 实验结果: 实验表明:霍尔电压 与霍尔元件工作电流 、直螺线管的励磁电流 间成线性的关系。 长直螺旋管轴向磁感应强度: B=UH/KH*IS=33x10-2T 理论值比较误差为: E=3%
(1)分析该实验报告发现,本实验报告不完整,缺的项目有:实验原理、实验器材. 答:这份实验报告不完整;应该添上的项目有:①实验原理; ②实验器材. (2)由实验报告的实验步骤知,实验的主要缺陷是:没有多次测量求平均值,因而不够精确. 故答案为:没有多次测量求平均值. (3)滑动变阻器的主要作用是:改变电阻两端电压及电路中的电流,使于多次测量. 故答案为:改变电阻两端电压及电路中的电流,使于多次测量.
实验05 用电流表测量电流
大学物理实验论文1500字测电阻值
温度高时电阻小,温度低时电阻大
上个星期天,我在剪指甲时,一不小心把一块手指甲丢进了喝剩的可乐里,我漫不经心地看了眼已经沉下去的手指甲,回房去了。第二天,我凑到玻璃杯前,吃惊地发现:指甲的颜色变了。这下我可来劲了,想看看究竞会有什么变化。就小心翼翼地把它放在书桌上,几天过去,我竟然把这事给忘了。一星期后,我在书桌前写作业时无意中看到玻璃杯,想起了杯子里的指甲,我仔细观察以后,好像指甲不见了,然后我就把可乐倒在地上,才找到指甲,比起以前的指甲变薄变小了。我想会不会是可乐中的某些成份与指甲起了化学反应?因此,我就上网查资料。电脑告诉我,可乐中含有磷酸,而磷酸属于强酸,即使经过稀释还有一定的酸度,对物体有腐蚀作用。我想指甲变小变薄很有可能是可乐中的磷酸所造成的。另外我知道了可乐中含有咖啡因,长期饮用会上瘾,喝可乐还会使牙齿受到腐蚀,更容易长胖。碳酸饮料虽然具有提神的作用,但一般适合成年人偶尔感觉疲劳、精神不济的时候喝,不太适合我们儿童饮用。像我们这样年龄的儿童还是喝白开水比较好
A bosom friend afar brings a distant land 海内存知己,天涯若比邻。 A common danger causes common 同舟共济。 A contented mind is a continual / perpetual 知足常乐。 A fall into the pit, a gain in your 吃一堑,长一智。 A guest should suit the convenience of the 客随主便。 A letter from home is a priceless 家书抵万金。 All rivers run into the 殊途同归。 All time is no time when it is 机不可失,时不再来。 An apple a day keeps the doctor 一日一个苹果,身体健康不求医。 As heroes think, so thought B 英雄所见略同。 A young idler, an old 少壮不努力,老大徒伤悲。 Behind the mountains there are people to be 天外有天,山外有山。 Bad luck often brings good 塞翁失马,安知非福。 Bread is the stall of 面包是生命的支柱。(民以食为天。) Business is 公事公办。 Clumsy birds have to start flying 笨鸟先飞。 Courtesy costs 礼多人不怪。 Custom makes all things 习惯成自然。 Desire has no 人的欲望无止境。 Difficult the first time, easy the 一回生,二回熟。 Do not change horses in mid- 别在河流中间换马。 Do not have too many irons in the 贪多嚼不烂。 Do not pull all your eggs in one 别把所有的蛋都放在一个篮子里。(不要孤注一掷。) Do not teach fish to 不要班门弄斧。 East or west, home is the 东奔西跑,还是家里好。 Experience is the best 实践出真知。 Fact is stranger than 事实比虚构更离奇。(大千世界,无奇不有。) Faith can move 信念能移山。(精诚所至,金石为开。) First impressions are half the 先入为主。 Give as good as one 一报还一报。(以德报德,以怨还怨。) Give everyone his 一视同仁。 Good wine needs no 酒香不怕巷子深。 Haste makes 欲速则不达。(忙中常出错。) He that promises too much means 轻诺者寡信。 He who has an art has everywhere a 一招鲜,吃遍天。 He would climb the ladder must begin at the 千里之行始于足下。 Home is where the heart 心在哪里,哪里就是家。 If you are not inside a house, you don not know about its 不在屋里,不知漏雨。(亲身经历才有体会。) In peace prepare for 平时准备战时。(居安思危。) It is never too late to 亡羊补牢,犹未为晚。 It six of one and half a dozen of the 彼此彼此。 Just has long 天网恢恢,疏而不漏。 Keep something for a rainy 未雨绸缪。 Life is a 人生如朝露。 Man proposes, God 谋事在人,成事在天。 Meet plot with 将计就计。 Merry meet, merry 好聚好散。 Mind acts upon 心有灵犀一点通。 Never hit a man when he is 不要落井下石。 Never judge by 切莫以貌取人。 No fire without 无风不起浪。 Nurture passes 教养胜过天性。 One is never too old to 活到老,学到老。 One swallow does not make a 一燕不成夏。(一花独放不是春。) One who has seen the ocean thinks nothing of mere 曾经沧海难为水。 Out of sight, out of 眼不见,心不烦。 Practice makes 熟能生巧。 Poverty is stranger to 勤劳之人不受穷。 Rome was not built in a 罗马不是一日建成的。(伟业非一日之功。) Sense comes with 老马识途。 So many men, so many 人心各不同。 Some thing is learned every time a book is 开卷有益。 Strike while the iron is 趁热打铁。 The car will find its way round the hill when it gets 车到山前必有路。 The heart is seen in 酒后吐真言。 The older the 人老智多。(姜还是老的辣。) The worse luck now, the better another 风水轮流转。 Thoughts are free from 思想不用交税。(人人都可以自由思考。) Time tries all 时间检验一切。 Use legs and have 经常用腿,健步如飞。 Virtue never grows 美德常青。 Walls have 隔墙有耳。 What is done cannot be 覆水难收。 Wine in, truth 酒后吐真言。 You are only young 青春只有一次。 You cannot burn the candle at both 蜡烛不可两头燃。(鱼和熊掌不可兼得。) You cannot have your cake and eat 有得就有失。(事难两全其美。) You never know till you have 事非经过不知难。 Youth will be 青春好作乐。 Zeal without knowledge is a runaway 无知的狂热是脱缰的野马。
大学物理实验论文1500字测电阻吗
关于大学物理实验教学实践与思考摘要:实验在物理教学中有着不可替代的重要地位。通过实验提高学习物理的兴趣,培养实践能力、分析能力,形成严谨的、实事求是的世界观,同时还培养学生的实验观察和操作能力,全面提高物理教育教学质量。关键词:物理;实验;教学 实验在物理教学中有着不可替代的重要地位,通过实验提高学习物理的兴趣,培养实践能力、分析能力,形成严谨的、实事求是的世界观。如何进行物理实验教学是教师们研究的问题,下面谈此观点仅供参考。 提高教师自身素质是上好实验课的前提 教学中要真正运用好物理实验,提高教学质量,发挥独特的作用,需要提高教师自身素质是上好实验课的前提:①教师要有物理学理论和实验知识;有教育学、心理学和教学法的知识;亲手实践;②具备良好的实验能力和实验技能,通过不断学习实验教学能力和知识水平提高;③有钻研和创新精神;对疑难实验进行专题学习和研究、改进方法,接受新的教育理论和思想,指导教学实践;④积极参加针对物理实验中对实验的设计,测量操作技巧、改进方法及排除故障的创造性能力,实验考核的命题能力等培训及各级物理实验研讨会,提高自身素质。 利用实验史和事例,激发氛围 实验教学中:①对物理史上著名实验介绍。如:《科学之旅》中介绍了“伽利略对摆动的探究”从而发现“摆的等时性原理”,并根据这个原理制作“机械摆钟”。点评:展示科学发现、技术发明的过程;展示科学家创造思维和创新精神,同时对学生进行科学精神和创新意识的培养。②介绍典型物理实验事例,培养创新意识和欲望。如:教学凝固后,介绍“姆潘巴”现象及其发现过程,同时介绍中央电视台《走近科学》栏目的片段:上海某中学三位学生在物理老师的指导下,经历几个月、做了上百次实验,获得上万个数据,最后论证“姆潘巴”现象不存在。向学生介绍此事例:A要求学生向坦桑尼亚中学生姆潘巴和上海的几位中学生学习,学习他们敢于质疑、有实验探究的精神;B用榜样的示范作用来激励学生的创新意识和创新精神,从而激发创新氛围。 实验教学中需强调的注意事项 动手实验是学生参与实践的具体过程,师在实验前强调实验室规则和要求:(1)实验前必须完成预习内容;(2)按分好的组坐好,不得乱动器材;(3)实验时不能大声喧哗;(4)实验完后将器材摆放整齐,经检查后可离开;(5)不能将器材带出实验室,如有损坏及时说明:另外带危险性或损坏性的实验,要先检查,避免损坏和意外。如:①在用电流表测量电路时,开关应断开,电流表应与被测部分串联,注意电流必须从电流表的正极流入负极流出,被测电流不超过电流表的量程,不能将电流表不经过用电器而直接接在电源的两端。在此检查后闭合开关进行实验:②在“做”观察水的沸腾实验时,注意酒精灯的正确使用。即:不允许用酒精灯去引燃另一盏酒精灯,使用完后不能用嘴去吹灭酒精灯,应用灯帽盖灭,操作过程如果不当,洒出的酒精燃烧,用湿抺布盖灭。 提倡动手实验,掌握其方法 学生动手实验的作用:①学生动手实验有利于调动学习兴趣和积极性。据统计:喜欢物理的占84%,不喜欢占3%。②学生对学习内容的巩固程度与学习的方式关系很大。据统计:通过听讲授,能记住25%;能看到实物或现象能记住40%;双方都做到能记住65%;看到实物或现象自己又描述过,能记往83%;既动手边做边描述能记住97%。所以在物理实验教学中让学生动手实验,在实验的基础上讨论、分析,归纳概念和规律,有利于学生理解和掌握知识。③教育家陶行知提倡手脑并用的学习方式,教学中提倡动手实验,正是遵循陶行知先生的教育理论去实践的,培养实验能力。 ④动手实验是学习研究过程,在直接参与动手实验过程中,逐渐认识到实验是获得物理事实的根据;是检验假设真理性的标准;逐步领会科学家是如何通过物理实验获得物理事实,得出概念和规律的。点评:通过长期动手实验的训练,能掌握学习和研究的基本方法。 实验教学有利于培养观察能力,提高分析能力 观察是人们对客观事物、现象感知过程中的一种最直接的方法。物理课本中的每个概念和规律一般由观察、实验、分析、归纳概念、规律应用、实际问题等构成,为了提高观察能力,在引导观察实验现象时应注意:①从什么地方观察,发生什么现象?现象发生变化过程的条件是什么?②观察同时思考、分析、比较、归纳此现象有什么特征?说明什么问题?③如何判断推理,概括有关性质和规律?逐步形成边观察边思考的习惯、掌握观察方法和提高观察能力。如:观察水被加热至沸腾时,提出问题让学生边实验、边思考:A、开始加热的烧杯底和内壁是否有小气泡?怎样产生的?B、初始阶段如水温度有什么变化?为什么?小气泡在上升至水面过程中其体积有什么变化?C、当水中有大量气泡产生,并迅速上升过程中,体积不断增大,到水面破裂时,温度是否变化?瓶口出现的“白气”是什么?D、如果沸腾时间较长,还会看到水位比加热前有些下降为什么?这将膨胀、热传递、气化、液化等知识有机地联系起来,从而提高观察和思维分析能力。 把“测量、验证”型实验变为探究性实验 目前中考实验设计题需要学生具有探究性实验能力的有力体现,这就要求学生具备多种机智或具备发散思维、换元思维、转向思维和创优思维等思维能力。这些能力都靠平时培养。如:教学“恒定电流”后,根据学生以学知识,将“伏安法测电阻”实验改为:有5种不同测量电阻实验的分套器材,请根据各套器材设计不同的实验并比较哪种方法测得电阻值较准确,分析其原因。器材:共用器材为待测电阻R(10Ω,5A),电源,电键,滑动变阻器,导线若干。测量方法;①伏特表、安培表各1 个,共用器材;②伏特表2 个,电阻箱1 个,共用器材;③安培表2 个,电阻箱1 个,共用器材;④伏特表1 个,电阻箱1 个,共用器材;⑤安培表1 个,电阻箱1 个,共用器材。评析:改进后的实验称为物理教学中的实验探究,此方法的特点是:培养学生创造思维的多向选择性,使学生积极主动地探究知识。 借助多媒体将实验达到效果 造成学习物理知识困难的原因是学生缺乏物理实验和分析、概括规律的能力。如:教学《惯性》时,借助多媒体运用抽拉活动片模拟演示小车遇到障碍物阻力而停止运动,而小车上的木块没有受到障碍物的阻力,由于惯性保持原来的运动状态仍向前运动,而因木块底部与小车面的摩擦,使木块底部受到摩擦力作用不能继续向前运动,只好倒向前方,利用多媒体图像再用“慢镜头”展示在学生面前,同时对小车、木块及两者之间的关系进行逐个分析,由于图像清晰,模拟逼真,讲解和观察、理解,能收到良好的效果。 开展课外动手实验,发展创造力 教师在物理实验教学中开设课外实验,以开阔视野,拓展知识面,发展动手实验的创造力。如:①组织物理课外兴趣活动小组,指导动手搞小制作。如:制作橡皮测力计、潜望镜、土电话等;②组织用物理知识解决实际问题,培养分析、解决实际问题的能力,如:开展实地测量、电路安装等社会实践活动;③开展科技活动,如:举办物理晚会、撰写物理论文等。在这些活动中,教师悉心辅导,帮助克服困难,让学生有表现的机会,互帮互学,逐步培养有趣的爱好和创造能力及团结协作精神,从中领略到成功的喜悦,同时能发展创造力。 总之,实验教学过程中,不断地激发学习兴趣,培养实验观察能力和操作能力,充分能挖掘各种智力因素,全面提高教育教学质量。 参考文献 [1] 林立,新课标和初中物理教材中学物理,[2] 浦荣开发型物理实验的研究和探索 30[3]探究式教学在物理实验中的应用[J]中学物理, [4]袁冬媛大学物理实验教程[M]长沙:中南大学出版社,
分两种方法测,一种是电流表内接,一种是电流表外接,然后比较两种方法的误差,并分析误差产生的原因等,一篇设计方案和论文你自己就可以写好的
大学物理实验论文1500字测电阻的作用
1、利用它的热效应,如电烙铁,电炉2、和用电器串联,起到分压、限流的作用,能保护用电器请点击采纳,不明可追问
电阻:导体对电流阻碍作用大小的物理量
既然是绝缘,肯定是检测是否绝缘,如果不绝缘了那就没用了。
绝缘电阻表适用于测量各种变压器、电机、电缆、电讯元器件、家用电器和其他电气设备的绝缘电的一般的绝缘试验。绝缘电阻测试仪对于容量较大的电气设备(如变压器、发电机等)要进行吸收比和极化指数二种绝缘指标的测试,水内冷发电机绝缘电阻测试仪专用于水内冷发电机的测量试验,同时也可用于试验室或现场做绝缘测试试验
关于阶跃实验测量溶液电阻
才样间隔太大,脉冲瞬间的电流响应没采到,另外要把电流虑波关掉
@2楼:才样间隔太大,脉冲瞬间的电流响应没采到,另外要把电流虑波关掉 谢谢应祝助,采样密度做到极限了也是差不多的结果,我的工作电极直径5mm,充电电流在几百毫秒内应该很明显呀。按理说t=0时的电位和电极表面状态不敏感才对,为什么重复性这么差呢?
@2楼:才样间隔太大,脉冲瞬间的电流响应没采到,另外要把电流虑波关掉 对了,你说的电容滤波是什么东东?在哪里关呀?是不是设备太老的原因,哎
目测你图上是100赫兹采样,不可能就是极限了吧。用电位阶跃可能更好,从开路跳跃,50mv左右