新课标教科版3-1选修三3.5洛伦兹力应用WORD教案1 - 党政事业 - .doc

新课标教科版3-1选修三3.5洛伦兹力应用WORD教案1 - 党政事业 - 霍尔效应（课程标准教科书人教版选修3 - 1第109页）UhUh1879年霍尔 E.H.Hall发现，处在匀强磁场中的通电导体板，当电流的方向垂直于磁场时，在垂直于磁场和电流方向的导体板的两端面之间会出现电势差，这一现象称为霍尔效应，如图所示，出现的电势差称为霍尔电势差或霍尔电压。实验指出，霍尔电势差与通过导体板的电流I，磁场的磁感强度B成正比，与板的厚度 d成反比,(i)式中k称为霍尔系数。霍尔效应可用于测量磁场的磁感强度，也可以用于测量电流，特别是测量比较大的电流。实验原理：这次实验使用的是 4引脚的半导体霍尔元件，型号为 sj119 , 1、3引脚为输入口，也就是输入电流必须通过 1、3引脚流过霍尔元件，而且输入电流一般都很小，基本上是几个2、4毫安的电流，以sj119型号为例，最大输入电流为10mA。相对应的2、2、4如果输入口通入合适的输入电流，霍尔元件放置在磁场中，那使用灵敏的电压表测量引脚间的电压，就可以测到一个几毫伏的电压，这个电压其实就是霍尔电压。但是显然要用电压传感器直接测量两端的电压，是不可行的，因为霍尔电压确实是太小了，不过可以通过另外的途径解决这一问题， 如果把霍尔元件当作一个有内阻的电源， 那 在2、4引脚间串联一个电阻和微电流传感器，因为有霍尔电压的存在，那回路b中就将有一个电流，也就是霍尔电流 |H 仏，R为此处串联的电阻， r为回路b霍尔电源的内R +r阻。当输入电流I固定后，霍尔电压 UH与外界磁场B变化是成正比的，UH = B，因为 霍尔电流与霍尔电压成正比，因此也可以系表示出来，如果实验是成功的， 那霍尔电流与磁感应强度的关系就是线性的。3)11911 a |_| 11 1L 234霍尔片引脚示意图实验目的：观察霍尔效应，了解霍尔效应中霍尔电压与磁场的磁感应强度关系。实验装置：计算机，数据采集器，微电流传感器，磁场传感器，半导体霍尔元件，导线若干，1.5V干电池，电阻箱，磁铁KO霍尔片?微电涼传感器R1实验步骤：1先把电阻箱的阻值调到 5001 ，然后注意观察霍尔片的引脚，区分出输入口和输出口， 以型号sj119为例，从霍尔片上有字母或序号的一端看下去，依次从左向右数，引脚的 编号分别为1、2、3、4。1、3 口是电流输入口，把电阻箱与之串联，如图所示。2 ?将数据采集器与微电流传感器和磁场传感器连接，然后将数据采集器与计算机连接，进入“ TriE iLab ”数字化信息系统。3?把微电流传感器的两个信号输入端的导线短接，对微电流传感器进行校零，然后直接把它们接到霍尔片的2、4引脚。4?在实验准备过程中要注意不要使霍尔片引脚接线短接，以免损坏元件；把霍尔片的正面与磁场传感器的探头正面靠在一起，也可以用胶带把它们固定好。5 ?打开模板“霍耳效应”，在采集间隔和采集数量窗口输入合适的数值，点击开始按钮，将磁铁的N极和S极分别靠近霍尔片， 并注意不要使磁场传感器测量值超出量程，实验结束以后点击结束按钮，对实验结果进行分析。崔尔片礪场传感器探头实验数据记录与分析：1.霍尔电流与磁场强度的关系swr 苏威尔数字化信息系统实验室swr 苏威尔数字化信息系统实验室歪尔电逋坊惑场强蓟电应持雄场强度关系恶b电訖吏化由场淫度费化編号磁感应.重尔克谦283a編号磁感应.重尔克谦283a 1284.29552S40.1284. 43712850.1144. 417628B0.0994.3443237Qg4. 35412860.0774.2667289CLOT4. 4127290Q.OTT4.30042910.0924.1492S20.0044. IKS2930.OT74. ZUSfi2940.048*188295O.OT4.03172960. 0B44. 11912970 074. 16362960.0554. 1U992590.0624.15673OD0 074. 16363010 07盅 15383020.0644. 06593030.0554. JOO J?-13.35-t cne-J3. 34-T.D9-13.31-7.WW-I32S-T Cff11-13.2412-13.21-T.OL12-13.IB-7J0I4-13. OST. L1$-13.04-T 061百 L=J-Ji-3S-7. DU创 nd 1c遡QQ上图是霍尔电流与磁场的关系图象，其拟合线是直线。本此实验电池用1.5V两节，即3V，电阻箱用电阻 50.