惠州学院2013级物理实验安排表

13级《大学物理实验》内容及时间安排

注：1、每班按人数不同分为A、B、C、D不同大组，每大组中原则上以2人组成1个实验小组，各大组实验时间、内容如上表所示。表中数字1—16为实验序号。

2、第五周开始做实验。实验室设在金山湖校区三号楼。具体见实验地点及指导教师安

排表。

3、实验总课时为18学时，每个实验3课时，各专业每班安排3课时讲误差理论。

4、教材选用《大学物理实验》，叶凡主编，北京邮电大学出版社。

实验1：长度测量

实验2：用单摆测重力加速度

实验3：在气垫导轨上测量加速度

实验4：杨氏模量的测定

实验5：研究滑动变阻器的分压电路和限流电路

实验6：电桥的使用

实验7：示波器及其使用

实验8：霍耳效应及应用

实验9：电阻的伏安特性研究

实验10：电表改装与校准

实验13：薄透镜焦距的测量

实验14：分光计的调节与使用

实验15：牛顿环实验

实验16：迈克尔逊干涉仪的调节与使用

5、实验地点及指导教师安排表：

6、实验要求

⑴预习：

进入实验室前必须做好预习及写好预习报告（每人1份）。预习报告内容包括：实验目的、实验器材、实验原理、实验内容、并设计好实验记录表格。

对没做预习的同学，指导老师有权取消该次实验资格。

预习报告的要求

(分两部分)

第一部分(可作为实验报告的前半部)

可写到实验报告纸上，内容：实验目的、实验仪器（按实验室提供的写）、实验原理。第二部分：原始数据记录表格

写到另一张白纸上，内容：

1、列出各个直接测量量及所用仪器；

2、设计好记录数据的表格；

1）多次测量量一定要列表格（物理量用符号表示，并注明单位）

2）单次测量量不要写入表中，直接写出：X（物理量符号）＝x（测量值）单位。

⑵填写实验卡片：

实验操作前按实验室提供实验器材填写实验卡片，每个实验小组按本组实验顺序填写1张实验卡片，每个实验结束，上交给相关的实验指导教师和实验员老师签字；全部实验做完，实验卡片上交给最后做实验的实验室。

⑶实验操作

每个实验小组按本组实验顺序做实验，实验前要先看挂在实验室的相关实验守则；实验数据要给指导教师签字；实验完毕要整理好实验器材，保持桌面卫生，放好凳子。

⑷实验报告

实验报告必须用专用的实验报告纸书写，实验数据每小组同学共用，但实验报告必须1人1份。下一次实验时上交前一次实验报告并交给前一次的实验指导教师。

大学物理实验报告基本格式

一、实验序号、实验名称：如

实验1：在气轨上测量加速度

二、实验目的：

有几项内容的则应分几点：

1、……

2、……

三、实验器材（型号、规格、件数）：

以实验室提供的实际仪器记录。

四、实验原理（包括重要计算公式、电路图、光路图及简要的文字说明）

有几项内容的则应分几点：

1、……

2、……

五、实验内容与实验记录：（包括实验条件、实验数据、图型等）

有几项内容的应分点写出小标题。

1、……

1）原始数据记录（包括实验条件及仪器误差）

多次测量量一定要列表记录

单次测量量、实验条件、误差直接写在表外

2）按要求进行数据处理及计算不确定度

3）结果表示

2、……（按“1”格式写）

六、实验数据处理：

包括数据整理、计算、图表绘制、实验现象分析、实验讨论或由实验得到的结论

注：原始数据记录稿应作为附件贴在报告后面一并交给老师，否则无效。

惠州学院物理实验报告

0 0 0系000000 班A 组实验日期2014 年10 月20 日

姓名0 0 0学号0 0 同组姓名0 0 0 指导教师0 0 0

实验8：霍耳效应及应用

一．实验目的：

1．了解霍耳效应实验原理

2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响，测量实验试样（霍尔元件）的V H—Is曲线、V H—I M曲线。

3．确定试样（霍尔元件）的导电类型（N型或P型）。

二．实验器材（型号、规格、件数）：

霍耳效应实验仪（TH——H型）1台、

霍耳效应测试仪（TH——H型）1台

专用测试线6根

三．实验原理：

霍耳效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力f洛作用而引起的偏转。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集累，从而形成附加的横向电场，即霍耳电场E H。

对实验所用试样（霍尔元件），在X方向通以电流Is，在Z方向加磁场B，则在Y方向有霍耳电场E H。

当试样中载流子所受的横向电场力eE H与洛仑兹力evB相等时，样品两侧电荷积累达到平衡，因此有： f洛=F横向电场力

evB=eE H (1)

若霍尔元件几何参数如图已知，且n为载流子浓度，v为载流子在电流方

向上的平均漂移速度。有Is=nevbd (2)

由（1）（2）两式可得：V H =E H b=IsB/ned

则V

H =R

H

（IsB/d）(3)

Is—X方向电流Y

I M-----I M励磁电流（B磁场Z方向）

R H=1/ne----霍尔系数X

V H---霍尔电压Z

由(3)式知：在外磁场不太强时，霍耳电压与工作电流和磁感应强度成正比，与薄片厚度成反比。V H ∝ Is；V H ∝ I M（B）；V H ∝1/d

四．实验内容：

1、测绘试样（霍尔元件）V H—Is曲线

2、测绘试样（霍尔元件）V H—I M曲线

3、确定试样（霍尔元件）的导电类型（N型或P型）。

五．实验记录：

1、本台仪器（霍耳效应实验仪）参数：

2、测绘V

H

—Is曲线

表1：I M=0.600A Is：1.00—4.00mA

3、测绘V

H —I

M

曲线：

表2：Is =3.00mA I M：0.300—0.800A

4、确定试样（霍尔元件）的导电类型（N型或P型）

取Is =2.00mA，I M =0.600 mA，测出V H = -7.5 0 mV 六．实验数据处理、分析、结论

（以电流为横轴，电压为纵轴做实验曲线）

1、由表1数据绘出图1（V H—Is曲线）

V /m V

I/mA

由图1可知：V H ∝ Is 即在磁场不是很强的情况下，霍尔电压与传导电流成正比。

2、由表2数据绘出图2（V H —

I M 曲线）

V /m V

I/A

由图2可知：V H ∝ I M 即在磁场不是很强的情况下霍尔电压与励磁电流成正比。 3、依V H 值确定试样（霍尔元件）的导电类型（N 型或P 型）

由所设实验条件（Is 、I M 均取坐标正向）测出的V H = -7.50 mV

即V H < 0，因此，试样（霍尔元件）的导电类型为 N 型半导体材料。

7、因停电等原因没做的实验另找时间补，不影响总体实验进度。

8、本课程属实践性课程，其学分为必修学分，学生不得以任何借口免修。不及格者随下一届学生重修。

9、独立实验课程成绩按预习报告成绩10%+实验操作成绩50%+实验报告成绩40%三部分由实验指导老师计算总成绩。

提示：

1、大学物理实验预习报告

预习报告是指进入实验室前必须阅读实验教材和实验要求，明确实验目的，了解实验中使用的仪器（件），了解实验内容，清楚实验步骤及注意事项，做好实验记录所需的相关表格。书面完成大学物理实验报告中的前四项及设计好记录数据的表格。

预习报告可作为实验报告的前身，写到实验报告纸上，其内容见大学物理实验报告基本格式的一、二、三、四项；第五项则还要设计好记录数据的表格。

1）多次测量量一定要列表格（物理量用符号表示，并注明单位）

2）单次测量量不要写入表中，直接写出：X（物理量符号）＝x（测量值）单位。

2、实验操作与记录

1）实验操作必须按各实验具体内容进行实验。

2）实验记录可写到另一张白纸上，记录实验原始（具体）数据。

3、大学物理实验报告

1）两人一组做实验，实验数据共用，但实验报告必须独立完成。按不同实验的不同要求进行数据分析、讨论或得出结论。

2）上交实验报告时将实验指导教师签字的原始记录附在实验报告后一并上交，否则，本次实验成绩无效。因故请假没做的实验，必须在有实验的时间内补做，否则实验报告成绩无效。

参考教材：

1．李相银.大学物理实验.高等教育出版社.2004.12 “十五”国家规划教材

2. 张兆奎,缪连元,张立. 大学物理实验.二版.高等教育出版社.200

3.5 “九五”国家教委重点教材

物理教研室

2014-9-13