霍尔效应实验报告总结体会 第1篇
关健词:物理实验教学；实验兴趣；教学效果；综合素质
一、引言
大学物理实验是学生接受大学教育最早接触到的一门系统而全面的理论与实践相结合的实验基础教育课程。大学物理实验的特点在于它具有普遍性(力、热、电、光) 、基本性(一切实验的基础) 、通用性(适用于一切领域),把高、精、尖的科研实验分解,绝大部分与常见、常做的普通物理实验有关,所以学好大学物理实验课就为学生今后从事任何科技工作打下坚实的基础[1]。同时, 大学物理实验课又是一系列后续专业实验课的重要基础。通过物理实验课，可以培养学生周密实验设计、精确科学测量、熟练操作仪器、准确数据计算和处理能力。物理实验技能是学生今后进行其它实验和从事科技工作的基础。在教学过程中我们发现, 有部分学生对实验课不重视, 认为实验课枯燥、没有兴趣, 上课只是按照老师的要求和示范做实验。做实验过程中出现问题不去分析，等待老师解决。实验报告照抄实验讲义, 实验只是机械的操作实验仪器, 被动地接受知识, 没有发挥自己的自主学习积极性。究竟是什么原因使学生对如此重要的环节不予重视? 我们分析，其主要的原因有以下几点:首先是随着社会经济的不断发展,社会对同学们的计算机、英语水平的要求不断提高,同学们会自觉不自觉地在它们上面花费大量的时间,另外随着就业形势的日益严峻,很多同学选择考研,对于考研要考的科目如英语、数学等课程,不用老师督促他们也会加紧学,此外他们还要应付专业课等等。因此,大部分同学们自然而然地将物理实验放到了比较次要的位置。其次是有的同学就怕动手做实验,有的同学在高中基本没有做过实验,特别是有些女学生畏电如虎,实验仪器根本就不敢摸。还有就是传统的实验课教学方法上有问题,没能充分调动学生的积极性。因此,如何转变学生对实验课的态度,启发他们的兴趣,进而提高他们实验操作技能乃至创新精神,是摆在全国各高校教学部门和物理实验室面前的现实问题。针对这一问题，在物理实验教学过程中, 我们根据具体实验内容, 采取灵活多样的教学方法, 调动学生实验的积极性, 培养学生实验能力, 提高实验教学效果。
二、创造良好的实验环境氛围，激发学生对物理实验的兴趣
爱因斯坦曾说：“热爱是最好的老师”。物理实验课同其他课程一样，要想让学生重视它、研究它，首先要激发学生热爱他。一个好的环境对激发学生对实验课的兴趣是非常重要的,我们在实验室的走廊上开设了四个宣传窗,橱窗内展示的内容不定期更换,主要介绍一些物理学上重大的实验、重要的物理学家、最新的高科技的物理实验、生活中一些有趣的物理现象以及一些简单有趣的小实验等。实验课前开放演示室，早到的学生可以自由参观。自从办宣传窗和开放演示室以来,收到了不错的效果,做实验的学生走进实验室大楼总要最先看看宣传窗,这也是吸引学生的一个重要手段。另外,在每间实验室的墙上都挂有物理学家和一些重要科学家的像,让学生一走进实验楼层,就有一种很好的实验氛围。此外，我们在上实验课时，将实验中所涉及的内容与实际生活联系起来,这样也可以激发学生对实验的兴趣。例如,霍尔效应有着广泛的应用价值,虽然许多教材都会提到这一点,但是往往一笔带过。其实,现在的学生往往只对有用的知识感兴趣.如果在实验课之前让其知晓本实验的实践价值,应该对于提高他们的实验兴趣和实验的认真程度有帮助。例如可以配图介绍霍尔传感器在汽车、工业控制等领域的应用;可以介绍如何利用霍尔元件对磁场的敏感性,检测钢丝绳断丝;也可以介绍如何利用霍尔元件测量微小位移等等。这部分的叙述应当配图,以增加直观性;总之,应当突出本实验原理和实际应用的结合点,即理论联系实际, 激发学生对物理实验的兴趣。
三、 一些经典物理实验不可或缺, 学习科学家的物理思想
例如，牛顿环实验是一种利用分振幅方法实现等候干涉现象。为了研究薄膜的颜色, 牛顿仔细研究凸透镜和平面玻璃组成的装置。通过实验发现明暗相间的圆环, 牛顿环实验装置简单, 但在物理学发展史上却放射着灿烂的光芒, 物理学家利用这一装置, 做了大量卓有成效的研究工作, 推动了光学波动理论的发展，杨氏利用这一装置验证了相位跃变理论,阿喇戈通过检验牛顿环的偏振状态, 对微粒说提出来了质疑。这些经典实验对物理理论的发展和技术的进步有很大的作用。 给学生讲述当时的实验情况, 激发学生对实验的兴趣, 通过做这些实验, 可以使学生学习科学家的物理思想，培养学生的探索精神和创新精神。
四、注重实验内容，渗透相关知识
例如，在示波器的实验中，学生往往会提出“什么是锯齿波”、“为什么要用锯齿波扫描”、“为什么看到的波形不稳”、“什么是同步”这类的问题。为此，我们除必要的讲解外，还在原有的两个实验内容基础上，增加了一个实验内容：用外加锯齿波观察正弦波。通过这一实验，使学生对“锯齿波”、“扫描”、“同步”“回扫线”、“消隐”等现象有了一个感性的认识，因为这些知识有些涉及到了其他学科的内容，所以通过这一实验使学生们拓展了知识面，提高了教学效果。
五、采用多种方式教学,灵活运用于实验课堂
对于基本的物理实验, 可以采用探究式教学。实验课前预习实验讲义, 查找相关资料, 写出实验预习报告, 上课时老师只讲实验仪器的使用注意事项, 让学生自己摸索实验仪器的操作, 由实验现象和测量数据得到结论, 在做实验过程中老师可以提出一些问题让学生回答, 对学生在实验中遇到的问题，教师应进行引导，帮助学生分析，尽量让学生自己解决问题;有些物理实验内容, 理论知识还没有学习, 我们可以先简单介绍理论，让学生对理论有初步的了解，然后讲解实验内容; 有些仪器比较精密或者操作复杂, 可以采用演示法, 例如分光仪的调整与三棱镜顶角测量实验, 老师讲完仪器结构以后, 可以先给学生演示, 一边操作一边讲解调节技巧, 要讲解清楚如何快速准确调节好分光仪。然后让他们动手做实验, 这样可使学生快速掌握仪器的使用方法, 提高效率。
结束语
提高实验教学效果, 是每一位实验课教师探究的问题。我们实验课教师在教学过程中应该不断的探索, 使学生对实验课产生浓厚的兴趣,引导学生思考、分析、观察和判断,自己去发现和解决问题, 让学生积极主动地参与到实验教学中来。在实验过程中培养学生科学严谨的作风, 在思考中提高发现、分析和解决问题的能力, 使学生的实验能力和综合素质得到最大限度的提高。为迎接新的挑战和机遇,我们将进一步探索和总结经验,借鉴其他院校的先进经验,以全面提高我校的实验教学质量。
参考文献：
[1]普通物理实验教学改革的实践与思考[J] 大学物理实验 2006年9月出版，第19 卷第3 期P92-94.
霍尔效应实验报告总结体会 第2篇
在教学的过程中“照本宣科”。就算是物理实验教学，也有部分教师依照教材所示方法给学生讲解和演示，或要求学生依照其事先拟好的方案进行实验，这完全违背了培养应用型人才的要求，也影响了教学质量。导致这种现象出现的主要原因是教师素质不高。有些教师因忙于科研工作而忽略了教学，有些教师则是因为专业基础不扎实，缺乏创新精神导致难以引导学生顺利进行实验或创新课堂教学方法。成绩考核体系不科学。现大多数地方应用型本科院校的大学物理课程考核多是采取笔试成绩为主、实验成绩为辅的方式，其中实验成绩主要包括学生平时的实验报告和实验过程中的表现。但很多学生的实验报告只是在网上搜索的，有些甚至是抄袭的，而学生在实验过程中的表现教师也难以全面了解;笔试又多是考理论知识，难以全面、客观地反映学生的真实学习情况，在很大程度上打击了学生学习物理的自信心和积极性。
二、地方应用型本科院校大学物理教学改革措施
培养应用型人才既是现代社会经济发展的必然需求，也是本科院校立足于教育市场的有效方法。大学物理是很多地方应用型本科院校的必修课程，这门课程可帮助学生打好扎实的专业基础、提高学生的科学素养及创造性思维能力。［3－4］因此，地方应用型本科院校大学物理教学现存在的问题必须解决。第一，更新教学内容，实施“模块组合”教学。教学内容是学生获取知识的主要来源之一，不同教学内容的组合是激发学生学习兴趣的一种手段。首先要更新教学内容，将最新的前沿成果融入教材当中，让学生了解所学知识与实际生活的联系，使其认识到大学物理在社会生活中所发挥的作用。如在讲波动光学时可引入激光、光信息、光刻等方面的技术知识，联系生活中常见的光盘记录、激光防伪等技术，使学生感受到物理知识与实际生活有密切的联系，对物理产生浓厚的兴趣。此外，大学物理的课时有限且多为公共课，不同专业的学生对这门课程的需求也不尽相同，教师要恰当地选择教学内容，将其模块化，并科学、合理地进行组合，实施“模块组合”教学。如将大学物理中相对独立的质点力学、刚体力学、振动和波、热学、电磁学、波动学列为纵向模块，将近代物理及物理应用归为横向模块，这样可以根据课时安排或不同专业的培养目标组合各模块，让学生既能学到物理知识，又能提高逻辑分析能力及应用能力。第二，改善教学方式，联系实际应用。传统的教学方式难以触及学生兴趣点，导致课堂气氛沉闷，教学效果不佳。教师可以采用探究式教学法、实验教学法、演示教学法等方式，活跃课堂氛围，激发学生学习的积极性和主动性。如在讲“红限”时，因其概念抽象，教师可用演示实验的方法，用不同强度的红光照射于金属钾电极表面，都不会产生任何光电流，但用绿光进行照射却有光电流出现。通过这个实验，学生很容易就能理解“红限”的概念。此外，为加强学生的实际应用能力，教师应将课堂教学与实际应用相联系，激发学生兴趣，引导学生将所学知识应用于实际生活当中。如在讲“霍尔效应”时，可引入新闻“量子反常霍尔效应”，这样不但增长了学生的课外知识，而且通过前沿问题的反应让学生了解到大学物理在实际生活中的作用，使学生乐于深入探索物理知识。第三，提高教师职业素养，加强教师教学能力。教师在教学的过程当中起主导作用，教师的职业素养是影响整个课堂效果的主要原因之一，要想提高教学质量就必须提高教师的职业素养，加强教师的教学能力。为此，可让教师进入专业的培训中心进修，转变教师的教育理念、改善其教学方式、端正其教学态度。另外，借助教研活动让教师在授课之余了解最新的物理科技动态及科研成果，丰富教师的物理应用知识。鼓励教师加强自身的创新能力，在实验的过程中深入思考新问题，这样才能为学生树立榜样，激发学生的创新热情，培养学生的创新思维。第四，完善成绩考核体系。成绩考核是对学生学习成果的检验，成绩考核的方式在一定程度上影响成绩考核的结果。为全方位、客观地考查学生的学习成绩，教师可采取多元化的考核方式，根据实验的不同层次采取不同的考核方式。如针对基础实验可采取实验成绩加笔试成绩的考核方式，其中实验成绩包括预习成绩、实验过程中的表现及实验总结报告三方面。通过考查学生的预习成绩可提高学生学习的主动性;实验过程中的表现考查学生的动手能力和综合素质;实验总结报告考查学生的数据分析及处理能力。另外，通过笔试成绩可清楚地了解学生对理论知识、实验原理、操作步骤的掌握程度。这种考核方式是改善了传统的考核方式，全面体现了学生的综合素质及能力。
三、结语
霍尔效应实验报告总结体会 第3篇
【实验目的】
1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。
4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
【实验仪器】
液晶电光效应实验仪一台，液晶片一块
【实验原理】
1．液晶光开关的工作原理
液晶的种类很多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。 TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。棍的长度在十几埃（1埃＝10-10米），直径为4～6埃，液晶层厚度一般为5-8微米。玻璃板的内表面涂有透明电极，电极的表面预先作了定向处理（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电极表面涂取向剂），这样，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按一定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用，趋向于平行排列。然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子的排列从上电极的沿－45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿＋45度方向排列，整个扭曲了90度。 理论和实验都证明，上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。 取两张偏振片贴在玻璃的两面，P1的透光轴与上电极的定向方向相同，P2的透光轴与下电极的定向方向相同，于是P1和P2的透光轴相互正交。
在未加驱动电压的情况下，来自光源的自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光，该线偏振光到达输出面时，其偏振面旋转了90°。这时光的偏振面与P2的透光轴平行，因而有光通过。
在施加足够电压情况下(一般为1～2伏)，在静电场的作用下，除了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外，其他液晶分子趋于平行于电场方向排列。于是原来的扭曲结构被破坏，成了均匀结构。从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转，保持原来的偏振方向到达下电极。这时光的偏振方向与P2正交，因而光被关断。
由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过，加上电场的时候光被关断，因此叫做常通型光开关，又叫做常白模式。若P1和P2的透光轴相互平行，则构成常黑模式。
液晶可分为热致液晶与溶致液晶。热致液晶在一定的温度范围内呈现液晶的光学各向异性，溶致液晶是溶质溶于溶剂中形成的液晶。目前用于显示器件的都是热致液晶，它的特性随温度的改变而有一定变化。
2．液晶光开关的电光特性
对于常白模式的液晶，其透射率随外加电压的升高而逐渐降低，在一定电压下达到最低点，此后略有变化。可以根据此电光特性曲线图得出液晶的阈值电压和关断电压。
3．液晶光开关的时间响应特性
加上（或去掉）驱动电压能使液晶的开关状态发生改变，是因为液晶的分子排序发生了改变，这种重新排序需要一定时间，反映在时间响应曲线上，用上升时间τr和下降时间τd描述。给液晶开关加上一个周期性变化的电压，就可以得到液晶的时间响应曲线，上升时间和下降时间。
上升时间：透过率由10%升到90%所需时间；下降时间：透过率由90%降到10%所需时间。液晶的响应时间越短，显示动态图像的效果越好，这是液晶显示器的重要指标。早期的液晶显示器在这方面逊色于其它显示器，现在通过结构方面的技术改进，已达到很好的效果。
4.液晶光开关的视角特性
液晶光开关的视角特性表示对比度与视角的关系。对比度定义为光开关打开和关断时透射光强度之比，对比度大于5时，可以获得满意的图像，对比度小于2，图像就模糊不清了。
5.液晶光开关构成图像显示矩阵的方法
除了液晶显示器以外，其他显示器靠自身发光来实现信息显示功能。这些显示器主要有以下一些：阴极射线管显示（CRT），等离子体显示(PDP)，电致发光显示(ELD)，发光二极管（LED）显示，有机发光二极管（OLED）显示，真空荧光管显示（VFD），场发射显示（FED）。这些显示器因为要发光，所以要消耗大量的能量。
液晶显示器通过对外界光线的开关控制来完成信息显示任务，为非主动发光型显示，其最大的优点在于能耗极低。正因为如此，液晶显示器在便携式装置的显示方面，例如电子表、万用表、手机、传呼机等具有不可代替地位。下面我们来看看如何利用液晶光开关来实现图形和图像显示任务。
霍尔效应实验报告总结体会 第4篇
金属颗粒膜自旋极化相关的霍尔效应研究
采用磁控溅射法分别在玻璃和单晶硅衬底上同时制备了金属颗粒膜样品,并对样品的霍尔效应和霍尔系数RH随外加磁场H的变化关系进行了实验研究.观察到霍尔电压UH与外加磁场H的'关系曲线呈现出自旋极化相关的反常现象,并与其磁电阻效应具有对应关系.基于自旋相关的散射理论对此作出了合理的解释.
焦正宽(浙江台州学院物理系,临海,317000;浙江大学物理系,杭州,310027)
霍尔效应实验报告总结体会 第5篇
[线上学习不用写]
霍尔效应从本质上讲是运动的带点粒子在磁场中受洛伦兹力作用而引起的偏转。其中由fm=qvb和fe=qEh得Eh=vB。
Eh=Uh/b 得Uh=Ehb=vBb。Is=dQ/dt=nedV/dt=nedbv。
Uh=IsB/ned，Uh=RhIsB/d得Uh=KhIsB。
如果已知霍尔片得灵敏度Kh，只要分别测出霍尔电压Vh和工作电流Is，就可以计算出磁场B的大小，即B=Uh/Kh*Is。这为利用霍尔效应测磁场的原理。在一定的外磁场B中，如果已知霍尔片的灵敏度Kh，只要测出霍尔电压Vh，就可以计算出通过霍尔元件的工作电流Is，即Is=Uh/Kh*B。这为利用霍尔效应检测电流的原理。
霍尔效应实验报告总结体会 第6篇
一、实验目的
1. 了解霍尔效应的基本原理。
2. 学会用霍尔效应测量磁场的方法。
3. 掌握霍尔元件的特性和应用。
二、实验原理
霍尔效应是指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，这一现象就是霍尔效应。
其中，(U_{H}) 为霍尔电势差，(K_{H}) 为霍尔元件的灵敏度，(I) 为电流，(B) 为磁场强度，(d) 为霍尔元件的厚度。
三、实验仪器
霍尔效应实验仪、直流电源、毫安表、伏特表、特斯拉计等。
四、实验步骤
1. 连接实验仪器，将霍尔元件放入磁场中，确保磁场方向与霍尔元件表面垂直。
2. 调节直流电源，给霍尔元件通以一定的.电流 (I)，记录毫安表的读数。
3. 用特斯拉计测量磁场强度 (B)，并记录。
4. 测量霍尔元件在不同电流和磁场强度下的霍尔电势差 (U_{H})，记录伏特表的读数。
五、实验数据记录与处理
| (I) (mA) | (B) (T) | (U_{H}) (mV) |
| ---- | ---- | ---- |
| | | |
| | | |
| | | |
| | | |
根据实验数据，绘制 (U_{H}-IB) 曲线，通过斜率计算霍尔元件的灵敏度 (K_{H})。
六、实验误差分析
1. 测量仪器的精度有限，会导致测量数据存在误差。
2. 实验过程中，磁场的不均匀性也会影响实验结果。
3. 霍尔元件的安装位置不准确，可能导致磁场与霍尔元件表面不完全垂直。
七、实验结论
通过本次实验，我们深入了解了霍尔效应的原理和应用。实验结果表明，霍尔电势差与电流和磁场强度成正比，符合霍尔效应的理论公式。同时，通过对实验数据的处理和分析，我们计算出了霍尔元件的灵敏度，为其在实际应用中的测量和控制提供了重要的参数。
霍尔效应实验报告总结体会 第7篇
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“”。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“”。
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处与读数零点对齐)。顺时针转动“ 调节”旋钮， 依次取值为，，…，，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=，N=3150匝，L=280mm,r=13mm
表1 关系 ( =900mA)
(mV) (mV) (mV) (mV)
表2 关系 ( =)
(mV) (mV) (mV) (mV)
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
表3 关系 =， =900mA
(mV) (mV) (mV) (mV) B ×10-3T
0
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=
理论值比较误差为: E=
十、问题讨论(或思考题):
霍尔效应实验报告总结体会 第8篇
[关键词]“问题教学法”；大学物理实验教学；实践；教学效果的评估
大学物理实验教学的目的“在于引导学生通过实验教学过程主动获取新知识，发现新问题，培养分析和解决问题的能力”。[1]教学目的需要通过一定的教学方法才能达到。为了达到上述教学目的，我校承担大学物理实验教学的教师们经过多年的艰苦劳动，探索出一种“问题教学法”，并运用于教学实践中，取得了较为显著的教学效果。本文对这一实践做总体介绍。
一、什么是“问题教学法”
所谓“问题”是指在物理实验教学中发现、探讨并加以解决的矛盾和疑难。[2]这里的“矛盾”是指主观认识与客观情况不一致的地方，而“疑难”是指有疑问而难于判断或者处理的地方。所谓“问题教学法”是指在教师以“问题”为主线组织整个实验教学活动，引导学生发现问题，提出问题的活动贯穿于实验教学活动的始终，通过实验来分析、讨论和验证，并最终解决这些问题，从而完成实验教学任务。
与传统教学方法相比，“问题教学法”以学生为主体，充分调动学生发现、提出问题，分析、讨论问题和解决问题的积极性与主动性。它既可适用于低年级的基础性实验，又可适用于高年级的综合性实验和设计性实验。
二、“问题教学法”在大学物理实验教学中的实践探索
从教学过程来看，“问题教学法”在大学物理实验教学中分为两大阶段：以教师为主角的阶段和以学生为主角的阶段。
（一）以教师为主角的阶段
这一阶段的主要任务是为开展实验做准备。为此，教师应做好如下工作：一是分好做实验的学生人数，一般以自然班（约35人）为单位，人数如太多则难以进行实验。二是教会学生正确掌握实验操作方法，正确掌握各种仪器和设备的使用方法，以确保实验的安全。必要时进行实验演示。三是在教师进行实验演示过程中，要求学生注意观察，学会观察，把发现的问题记录下来。因为“任何复杂多变的事物，它的本质是通过各种现象表现出来的，人们通过长期耐心细致的观察，才能对各种事物取得规律性的认识，不会观察就不会科学实验”。[3]四是布置正式实验的教学内容，要求学生课后抓紧时间预习，在正式实验时对实验内容做到胸有成竹。
（二）以学生为主角的阶段
从运用过程来看，“问题教学法”主要有五个阶段：预习实验内容―实验操作―对重要或者较难问题展开讨论―解决问题，实验检验―教师点评，完成实验。
1.预习实验内容
这一阶段的主要任务是熟悉实验内容，继续学习、掌握实验操作的正确方法，掌握各种仪器和设备的正确使用方法。要求每个学生至少要发现一个以上的“问题”，同时，教会学生发现、提出问题的方法。质疑法、比较法、归纳法、综合法和观察法等都是一些非常有用的方法。例如，1879年美国物理学家霍尔就是通过这些方法发现问题进而解决问题的，如此反反复复，最终提出“霍尔效应”原理。又如，牛顿就是仔细观察了习以为常的“苹果落地”这一自然现象，然后通过思考，最终发现了万有引力定律的。
2.实验操作
在此阶段的主要任务是要求每个学生正确掌握各种实验仪器和设备的使用方法，按照实验要求和正确方法亲自操作，把实验准备阶段的实验内容用实验的方式体现出来。目的是利用实验使学生掌握做好实验的方法和技巧。这个阶段应该注意如下几点：一是安全问题。必须强调每个学生都要正确使用实验仪器和设备，运用正确方法进行实验，树立安全第一的意识，确保实验安全。二是要求每个学生要注意观察在实验过程中可能出现的问题，一些较易或者一般性问题由学生自己加以解决。比如，在做光纤通信实验过程中，如果发现示波器波形弯曲畸变，检查示波器、信号发生器和光学器件后又没有发现问题，那么，这是什么原因造成的？教师不要急于告诉原因，而应要求学生自己观察分析，查找原因。这样的要求无形中培养了学生的观察问题的能力。三是要把在实验过程中新发现的问题记录下来。如果新发现的问题能在本次实验中加以解决，就应当由学生本人当场解决。如果自己通过做实验也解决不了，而且这一问题具有典型性或者重要性，也可以报告给实验指导老师，要求在课堂上进行分析讨论。学生应该积极寻求解决问题的方法，或者等到下次实验来解决。
3.分析讨论
此阶段的主要任务是对学生发现的重要或者疑难问题进行分析讨论，加深对这些重要或者疑难问题的理解和认识，目的在于教会学生掌握分析问题的方法。这个阶段应该注意如下几点：一是用来分析讨论的重要或者疑难问题应当具有典型性。这种典型性主要体现在：能突出本次实验的重点内容，或者能抓住本次验的关键，或者问题的解决方法具有普遍意义等。比如，在“霍尔效应”的实验中，24岁的霍尔在分析比较中如何认识“磁场和感应电压之间的关系”？“霍尔效应”在工业上的应用是如何的？目前物理学家对“霍尔效应”有什么新发展？这些问题都非常典型，并具有方法论意义。二是分析讨论的问题不宜过多，一般有两三个就够了。如果问题过多，分析就不透彻，只是蜻蜓点水，不痛不痒。要集中精力把问题弄得透彻明白，使所有学生都能理解和掌握。三是时间安排方面，可以是一边做实验一边分析讨论，也可以放下实验集中讨论，时间可多可少，灵活掌握。四是讨论组织形式方面，一般以自然班为单位。一个自然班人数一般为35人，要求每个学生都要参与其中，并积极提出自己的看法或者观点。
4.解决问题，实验验证
此阶段的主要任务是发动所有学生对分析讨论的问题提出各自的解决方法，并当场通过实验加以检验，目的是教会学生掌握解决问题的方法。这个阶段该注意如下几点：一是要求每个学生对所分析讨论问题提出自己的解决办法，并要求学生自己动手通过做实验加以检验修正。如在RLC串联谐振的实验中，如何修正电路品质因数Q的实验测量值与理论计算值之间的偏差问题。可要求学生在电磁学理论指导下，分析LC的总损耗电阻对电路品质因数Q的测定值有何影响。[4]二是要求学生在自己动手做实验过程中，如果发现新问题解决不了的，就应该主动请教实验指导教师，直至自己弄明白能解决为止。三是在实验过程中，指导教师要密切关注学生做实验的动态，发现问题要及时指出，并根据自己的教学经验加以指导。
5.教师点评，完成实验
此阶段的主要任务是指导教师根据学生动手做实验以解决问题的表现进行点评，尤其对具有创新性的闪光点要多加表扬鼓励，目的在于调动学生进行创新的积极性和主动性。这个阶段应该注意如下几点：一是指导教师要对本次实验进行一个总体评价，辩证分析其优缺点。二是要充分肯定学生具有创新性的闪光点。号召其他同学向具有创新性闪光点的同学学习，还可以在学期总评成绩中对这些具有创新性闪光点的同学给予加分奖励。三是在实验结束时，教师也可以根据自己的教学经验，对学生提出一些问题，比如，此次实验与以往同类实验有何不同？通过实验进行下面的比较：迈克尔逊干涉和牛顿环等厚干涉，拉伸法测量金属丝的杨氏模量与拉脱法测液体的表面张力，拉伸法测量金属丝的杨氏模量与金属线胀系数，它们之间有何不同？如何测定？[5]要求学生自己总结，写成实验报告交给指导教师，作为评定平时成绩的依据之一。
三、“问题教学法”教学效果的评估
任何教学方法都会涉及教学效果的评估问题，“问题教学法”也不例外。那么，如何评估“问题教学法”的教学效果？
（一）从学生上课表现出来的兴趣来评估
兴趣，有时也叫“热爱”。它是一种带倾向性的心理特征，是人的一种积极探索某一事物或活动的心理倾向。它又是带有情绪色彩的意向活动。当一个人对某事物感兴趣时，他总会觉得称心如意，甚至废寝忘食；反之，则心灰意冷，会持“无所谓”的态度。兴趣有三种类型：一是直观兴趣。它是由直观感觉所引起的，特点是缺乏延展性，不能持久。二是自觉兴趣。它是受家庭或社会的影响，经由情感和联想，记忆和想象等一系列思维活动而引起的，其特点是延展性强，往往时过境迁，还能令人回味。例如，某位老师精彩的讲课曾经引起了你个人的自觉兴趣。若干年后，对该教师的音容笑貌，你还能记忆犹新。三是潜在兴趣。它是由情感、想象，特别是由个人意志所引起的，是一种层次很高的兴趣。它绝不仅仅是由直观或某人联想所引起的，而是潜在于一个人的思想之中。这种潜在兴趣的特点是方向性、自觉性强，积极性高，稳定性持久。例如，牛顿、爱迪生、爱因斯坦等伟人，在潜在兴趣的支配下，表现出顽强的意志，为从事自己热爱的事业而战斗到生命的最后一息。我们在实验教学过程中，应注意培养学生上述三种兴趣，尤其要注意培养直观兴趣。如何判断学生的兴趣程度呢？笔者认为，这可以从平时上课学生参与实验教学活动的热烈程度，课堂讨论、发言的气氛是否活跃等来判断。
（二）从学生上课的动手能力来评估
应开放物理废旧实验室和物理演示实验教学基地，让学生亲自动手操作仪器，仔细观察物理现象并进行思考，使其加深对物理世界的感性认识，强化对物理概念、物理规律的理解，体会到实验思想的严谨、实验设计的巧妙，培养其理性思维方式，提高其创新能力和科学观察能力。[6]
（三）从学生课后学习成绩来评估
这里所讲的“课后学习成绩”不能理解为仅仅指学期的总评成绩，而应该也包括平时实验设计、实验报告、期末实验操作测试、参加各种比赛等方面的成绩。尽管影响学习成绩的因素有很多，有些因素可能还具有偶然性，但是，总体而言，学生个人努力状况和实验技能总是决定性因素。因此，学生课后的学习成绩大体上能反映出“问题教学法”教学效果的优劣，应是评估的基本依据之一。成绩比较好，说明“问题教学法”教学效果好；反之，教学效果就差。
四、结论
“问题教学法”是在教师指导下，要求学生树立发现问题，提出问题，分析解决问题的“问题意识”，以发现或者提出的问题为起点，通过实验来分析、讨论和验证，并最终解决这些问题，从而完成实验教学任务的一种教学方法。从教学实践来看，“问题教学法”的教学过程分为以教师为主角和以学生为主角两个阶段。其中，以学生为主角这一阶段非常重要，它经过如下环节：预习实验内容―实验操作―对重要或者较难问题展开讨论―解决问题，实验检验―教师点评，完成实验。可从学生学习兴趣、动手能力和期末成绩等方面评估“问题教学法”的教学效果。
[ 参 考 文 献 ]
[1] 熊永红，任忠明，张炯，等.以“问题”为主线的多元化教学方法和模式的研究[J].物理实验，2009（4）：27.
霍尔效应实验报告总结体会 第9篇
【实验目的】
1．在掌握液晶光开关的基本工作原理的基础上，测量液晶光开关的电光特性曲线，并由电光特性曲线得到液晶的阈值电压和关断电压。
2．测量驱动电压周期变化时，液晶光开关的时间响应曲线，并由时间响应曲线得到液晶的上升时间和下降时间。
3．测量由液晶光开关矩阵所构成的液晶显示器的视角特性以及在不同视角下的对比度，了解液晶光开关的工作条件。
4．了解液晶光开关构成图像矩阵的方法，学习和掌握这种矩阵所组成的液晶显示器构成文字和图形的显示模式，从而了解一般液晶显示器件的工作原理。
【实验仪器】
霍尔效应实验报告总结体会 第10篇
关键词：大学物理实验；大众化教育；教学改革；科学素质
大学物理实验课是提高大学生创新能力和综合素质的重要课程[1]，其目的是通过实验指引学生深入观察各种物理现象，丰富和活跃学生的物理思想，激发学生的学习兴趣、想象力、创造力，引导学生了解实验在物理概念的产生、形成和发展过程中的作用；学习近代物理中的常用方法、技术、仪器和知识，进一步培养良好的实验习惯以及严谨的科学作风，使学生获得一定程度的独立开展科学研究工作的素质和能力。这对培养学生的学习积极性、实验技能、实事求是、严肃认真的科学态度和科学方法及学生的动手能力、创新意识、思维能力、探索精神、分析问题和解决问题的能力等方面有着不可替代的作用。我国的高等教育已进入了大众化阶段，高等教育已由传授知识为主转变为提高实践能力、加强素质培养为主。现今我国的人才市场需求现状，一方面是一大批没有受过应有的工程技术训练的毕业生难以就业，另一方面是企业又难以找到大量急需的实用型人才[2]。在校学生数量大幅度增加，但在培养过程中却脱离了实际需求，学用脱节是当今我国高校教育在人才培养上存在的主要缺陷之一，导致学生实践动手能力差，而社会对有较强实践能力的应用型人才的需求日益增大。培养应用型人才离不开实践教学，实验是实践教学的重要组成部分，这需要我们切实加强实验课程的教学，以满足社会发展对农业类人才的需求。
一、农业院校大学物理实验的教学现状
受学校性质的影响，农林院校的大学物理实验课课时量普遍偏少，与学生的专业知识结合太少。课堂教学一直沿用传统的封闭方式进行，将系统的物理实验被孤立地分为几个模块，打破了他们间应有的理论联系，阻碍了学生用整体的眼光系统全面认识地认识物理学知识。由于条件有限，简单的验证性项目过多，而能锻炼学生自主思维能力的综合性试验和设计性试验项目过少，造成学生所学的知识不能很好地融会贯通，从而无法灵活应用知识、突破创新[3]。这很容易让学生觉得大学物理实验只是验证理论课堂上的一些简单结论而已，严重打击了学生的学习热情。加之教学方式不合理，通常都是教师在学生实验前将实验原理、仪器使用、注意事项、实验内容和数据处理等全部详细介绍给学生，并进行完整的实验示范，然后由学生按照老师的讲解及操作演示进行实验操作和实验数据的记录，最后完成实验报告。很显然，这种教学方法注重实验过程这样一种形式，但却忽略了实验方法训练，唯恐学生不会，老师几乎把实验过程中涉及到的一切都已详细介绍给学生，没有给学生留下任何自由思考的空间，学生只需模仿重现老师的操作过程，而不需思考即可完成实验。显然，这种培养方式起不到培养学生观察问题、分析问题并解决问题的能力。长此以往，很容易使学生养成惰性，需要学生自己思考解决的地方也依赖于老师来解决。这种教学方式违背了由浅入深、循序渐进的认识规律。其后果是学生只能机械地进行操作、记录和处理数据，对学生的学习积极性、主动性、创新性都是一种扼杀，达不到开设这门课的真正目的。在当前大众化教育背景下，如何充分发挥农业院校的特色，培养出经济社会发展所需的合格应用型人才，迫切需要我们对大学物理实验的课程体系、内容、方法等进行了全面的改革。
二、农业院校大学物理实验教学的改革
1.改革传统的全盘讲授式的教学方式。传统大学物理实验教学以老师的“教”为中心，而不是学生的“做”。老师将一切都全盘教给学生，而没有顾及到学生的理解吸收与循序渐进的认识规律。学生似懂非懂，整个实验过程基本上是在模仿老师的操作演示，很难达到培养学生观察问题、分析问题与解决问题的能力。整个课堂呆板、沉闷，学生缺少主动学习的积极性，教学效果差。这种教学方式忽略了学生认知过程中的主观能动性，束缚了学生的思想火花，致使学生的实际动手能力和独立思考能力得不到培养，限制了对学生创新精神和创新能力的培养[4-5]。教师的职责是要教会学生如何学习，促使学生在“学”的过程中发现问题，分析问题并加以解决，使知识转变成自身的能力，而不是将自己的知识全盘施加给学生，正所谓“授人以鱼不如授人以渔”。在教学过程中需要发挥教师引导作用，更要充分体现学生认知主体作用，这需要我们突破传统教学的束缚，转变教学观念，改革传统的教学方式，采用新颖的、能激发学生学习热情的新型教学方式。教学方式因人而异，难以一概而论。比如说，根据循序渐进的认识规律，将所涉及到的知识分成几个模块，采用分阶段式的教学方式，根据实验的进程，需要用到哪些知识，老师再适时地给予讲解，这样更有助于学生的理解吸收。具体地来说，课程教学与学生的专业相结合，根据生活实际引入教学内容。将实际生活带入课堂，可充分调动起学生的探疑积极性。在此基础上，适当分析讲解相关知识点，介绍相关物理量的测定，引入实验课题。针对待测的物理量，对学进行提问：用什么方法来测量？如何侧量？有何注意事项？然后学生开始进入有目的的预习。让学生带着疑问预习，更能加深其印象，便于理解吸收。预习完后，老师又可通过提问来了解学生的预习效果，对学生还较为欠缺的部分老师再加以解释，让学生充分理解。在此过程中结合实际情况进行简单的非完整的操作示范。此后，进入学生自主实验阶段。第三阶段，在学生操作过程中，老师要密切注意学生的具体实验过程，了解其操作是否规范。遇到学生提问时，不应直接告诉学生该如何操作或直接帮学生调节好实验仪器，而应引导学生分析，如按不正确的或不规范的方法进行测量时会有什么影响？能否测出所需结果？利用反面教育更能警示学生，深化正面效果[6]，促使学生加深理解。鼓励学生小组内部多讨论，相互促进。最后在检查实验结果时，改变以往只满足于实验数据的正确与否，更应注重于实验过程中学生的实际操作和创新思想，帮助学生分析误差产生的来源，让学生每次实验后都有真正的收获。数据对了，为何对了？错了，错在哪？当场给出实验成绩，让学生体会到成功的喜悦，快乐学习。
2.淘汰“铁箱”类实验仪器。随科技的发展，实验仪器也越来越集成化，出现很多铁箱子封起来，实验仪器只是一个简单的操作面板。利用这类设备进行实验教学时，像是使用傻瓜相机一样，只需要简单按几个按钮即可，虽然减少了繁琐的实验操作过程，但学生对于仪器构造、实验的设计思想、实验现象如何来、实验误差的产生等却全无所知。高等教育不是为工厂的生产线培养仪器操作工人，而是高素质的现代化科技人才，因此，需要淘汰这种“铁箱”类的实验设备。比如说“霍尔传感器测磁场”这个实验，学生所做的只需连几根导线然后摇动尺子，按键记录数据，而对于学生想知道的磁场的激发、霍尔效应的观察、如何判断半导体霍尔元件的导电类型等都被铁箱包裹起来，拒人于门外。这里不是说磁场的测量这个实验不重要，只是这类仪器在当前环境下不适用于应用型人才的培养，应采用其他更明了的仪器来进行测量。相反，如在用落球法测量液体的粘滞系数实验中，学生可观察到整个实验过程的变化，可以让学生感觉到自己是在真正参与实验，实验结果是自己的劳动成果，而不是像“铁箱”类仪器自动给出的。而且，这类需要全程动手的实验仪器更能激发学生的学习积极性，真正地学到了物理实验方法和知识技能。比如在实验过程中没有规范操作，将产生很大的实验误差，这迫使学生去仔细观察、认真思考，促使学生运用理论知识来进行分析。为什么释放小球时手不能抖动？根据受力分析，因为是跟重力相比较，而重力的受力方向在竖直方向，所以要想正确测出液体的粘滞系数来，小球需要在水平方向上不能有速度，否则会影响粘滞系数的测量，产生误差。而在确定小球的尺寸时，可使学生对比观察不同大小的球放入液体后对液体内部的影响，加深了解粘滞系数的概念，真正理解流体力学中斯托克斯公式的适用条件。这样，才能充分发挥物理实验课程的优势所在，促使学生认真参与进来，全方位地提高学生的实验技能和综合素质，达到培养学生的动手能力、思维能力和创新能力的目的[3]。教学过程中我们需要充分使用学生多动手的实验仪器，而不是坐在仪器旁等数据自动出来。经调查，大部分学生并不喜欢利用这类仪器进行的实验，而更愿意操作需要自己多动手的仪器。再比如拉脱法测量液体的表面张力系数实验，也需要学生的全程参与，无论是吊环的水平调节，还是液膜的提取都需要学生认真操作，仔细观察。这类仪器不能给出相应的实验结果，一切都只能靠自己的操作去获得。而所获得实验数据并不一定就正确，还需要认真分析、甄别。比如，测量过程中电压表读数开始一直在增大，但在液膜破裂前却又逐渐减小。这给学生提出了疑问，电压值应该取哪一个？最大值？最小值？或是很多实验教材上所说的液膜断裂前一瞬间的值？由于老师并没有指定侧哪个电压值，这就迫使学生缓慢操作，认真观察液膜形态的变化。由于在吊环从水中拉起过程中受表面张力的影响，液膜沿吊环内外表面逐渐往下滑，形成上窄下宽的形状。继续往上拉，将会使液膜最终滑落到吊环端面下，此时液膜表面近视垂直于水平面，电压达最大值。继续上拉吊环，液膜中央逐渐变窄，使得电压值又逐渐缩小。通过认真观察，学生都能准确地认识到应当取电压最大值。实验不是为了测量机组数据，简单验证下相应的理论知识，或测一个什么物理量，关键是从实验中去获取新的知识，去发现问题，去解决问题，从而切实加强自身的综合素质。这种仪器可让学生多动手，真正参与进来，体会到科学实验的过程，切实掌握好相应的知识。
3.充分利用演示实验。演示实验是指为配合教学内容由教师演示的实验，它是课堂教学内容的有益补充与诠释，能帮助学生建立相应的物理图像。它能化抽象为具体，化枯燥为生动[7]，直观地表达物理学的思想和方法，把一些难以直接观察、经历或体验的物理过程形象生动地展示在学生面前，使学生透过现象体会理论，从形象理解抽象，加深理解和掌握物理概念和规律，同时可领略物理学的思想，培养科学态度和科学方法[8]。在具体的实验课程教学过程中可充分借助于演示实验的直观性、易操作性来进行辅助教学，有时一个简单的现象胜过千言万语，更能促进学生的理解。比如在液体粘滞系数的测定实验中，可在课堂上利用气体的内摩擦演示仪来进行演示实验，让学生直观地观察流体的内摩擦现象，充分理解流体黏性的作用。在具体教学过程中，要重视演示实验，适当添加一些相关的演示项目，使教学内容更加丰富，使学生的眼界更加开阔。再比如，在静电场的描绘实验中，引入“怒发冲冠”演示实验，不但将抽象的静电现象形象生动地展现出来，激发了学生的学习兴趣，加深了对静电概念的理解，而且还让学生体会到物理实验的乐趣。
人才培养的思路必须要适应社会的发展，在大学物理实验教学过程中，我们必须根据具体的教育背景，由原来的封闭型教学方法由向开放型教学方法转变。摒弃以往教师主导一切的落后教学方式，通过采取阶段式的教学方式，与学生的专业需求结合起来，牢牢吸引学生的学习热情，极大地激发学生的学习潜能，提高课堂教学效率。让学生充分参与进来，而不是被动地机械重复教师的演示，切实加强其自身能力的锻炼，激发学生的创新意识，切实培养学生严谨的科学思维能力和创新精神，培养学生理论联系实际、分析和解决实际问题的能力，特别是与科学技术的发展相适应的综合能力，适应我国经济社会对应用型人才的要求。
参考文献：
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[7]肖文波，何兴道，邓懿媛，等.大学物理实验教学与创新能力培养的讨论[J].大学物理实验，2010，23（1）：83-85.
[8]张玲玲.大学物理实验教学的改革与实践探索[J].吉林省教育学院学报（学科版），2010，26（5）：135-136.
霍尔效应实验报告总结体会 第11篇
关键词：传感器；检测技术；实验教学改革；应用型人才培养；教学效果
中国分类号： 文献标识码：A
一、引言
《传感器与检测技术》作为自动化、测控技术与仪器及电子信息工程等专业的专业课程，具有很强的实践性和应用性，同时传感器实验教学是整个教学环节中的一个重要组成部分。长期以来，理论教学重于实验教学的观念根深蒂固，影响了传感器教学的效果，为适应应用型人才培养目标，传统的传感器实验教学迫切需要改革。
二、传感器实验教学中存在的主要问题
1.实验项目验证性多于设计性和综合性
目前，我院使用的传感器实验装置是由浙江天煌提供的型传感器实验箱，所提供的实验项目大多为验证性实验，设计性、综合性的实验内容较少。比如电阻应变式传感器、电感式传感器、电容式传感器、霍尔式传感器、热电阻传感器和光电式传感器等，用来验证传感器的工作原理、被测量与电量之间如何转换；学生通过实验了解传感器的物理效应，比如，电阻应变式传感器，当施加压力时，传感器的电阻发生变化，通过测量电路，转换成电压输出，这样的实验，与实际工程相差甚远。工程中，需要的是传感器的参数、特性和使用方法等，以至于学生没有更多的实践空间，与工程实践脱节严重。
2.实验内容单调
目前，我院使用的传感器实验箱对学生的开放程度比较低，传感器的测量电路学生很少接触到，不涉及或很少涉及传感器的安装、接线和信号处理等，学生只是进行简单的接线，记录实验数据，对实验原理和方法根本不去关心，这种通过实验箱完成的以验证性实验为主的实验方式不利于培养学生实验的积极性和动手能力；有时传感器实验模块出现故障时，学生会比较感兴趣，想拆开看看里面到底是什么结构，经过仔细研究会发现里面的电路比实验本身要有趣得多。而且，大多数实验项目的都是测量压力、位移和温度等，对于振动、转速等不能测量，实验项目比较单一。根据目前培养方案的实验学时分配，实验项目主要集中在压力、位移和温度的测量，比如位移的测量，虽然不同的传感器原理不同，但实验操作步骤及接线相似，对学生动手能力没有提高，限制了学生的创新思维。
3.教学方式单调枯燥
传统的传感器实验教学是注入式的，从实验原理、步骤、实验注意事项，都面面俱到地由老师讲解，然后学生被动地按老师的演示方法进行实验操作。这使学生处于被动的学习状态，甚至有的学生做完后还不知道做这个实验为什么这样做，扼制了学生学习的主观性、创造性，阻碍了学生的全面综合素质的培养，实验效果一般。
4.实验考核手段单一
传统的实验教学中，学生实验成绩是按照实验报告完成情况进行考核，包括实验预习、实验操作步骤、实验结果及数据处理等，存在同学之间互相抄袭的问题，不能够真实反映学生对实验掌握的真实水平。为了激发学生实验的积极性，将实验成绩计入学生的平时成绩，占30%～40%。
三、传感器实验教学改革的应对措施
1.深化传感器实验教学改革，着力培养学生动手能力
根据传感器实验教学存在的问题，对目前的传感器实验教学进行全面改革：从教师的教学观念，到学生的实验的目的等各方面都要认识到传感器实验在传感器教学中的重要性，在实际实验教学中不断培养学生独立的操作动手能力。总体上说，注重引导，使学生普遍对实验重视程度提高，能主动预习准备实验，甚至带着问题进实验室。
2.改革传感器实验教学的内容及方法
（1）实验教学内容的改革
为使学生通过实验，掌握传感器的基本原理，巩固教学内容；在实验教学过程中除了要求学生得出实验数据外，还要求对数据进行处理，包括非线性误差、灵敏度的计算及思考题的分析等。同时，开发设计性实验项目，如电子秤，对电子秤标定时要反复调节差动放大器增益电位器Rw3及零位电位器 Rw4，直至托盘空时电压表显示为0V，200g砝码时显示为，反复调节最终是可以达到要求。
（2）实验教学方法的改革
在实验教学方法上，要注意因材施教，采用启发式教学方法。实验课前要求学生预习，课上根据具体实验项目的特点，可以不进行演示实验，只简单介绍传感器的结构、原理，注意事项，让学生自己动手操作，发挥主观能动性。教师对学生操作过程中存在的问题进行指导，并对测量结果进行验收。比如在做差动变压器零点残余电压测试实验时，学生调不出来零点残余电压时衔铁对应的位置，这时老师可以提问学生，差动变压器衔铁向两个方向移动，输出电压的大小和相位都是怎么变化的，明白了移动方向不同，相位不同，就能够根据示波器上的波形判断出什么位置时的输出电压是零点残余电压。通过像这个实验一样的实验教学方法改革，我们认识到如果在每次实验指导中都能够采用启发式的方法引导学生，那么学生就能够举一反三，还能激发学生的学习兴趣。
3.改革课程考核方法
学生通过实验不仅能很好理解理论知识，还可以培养学生的动手、创新能力。因此，将实验成绩考核定位在是否理解并灵活应用所学知识以及鼓励创新实践的过程，而不仅仅是结果正确与否。以实验课的上课经验，采用当面验收的方式，通过演示和口头介绍展示实验过程，学生完成实验报告。实验成绩包括学生的实验操作过程、实验数据的测量；同时为了确保实验数据的真实性，要求每组学生提交一份实验数据，由指导教师确认后成绩才有效。
四、传感器实验教学改革效果分析
通过传感器实验教学方法的改革实践，改革的目的就是要让学生感觉到每一个实验都是一次挑战，必须要有充分的准备、细心的操作和灵活的思维。每一次实验的完成，不仅要让学生的实验能力得到充分的训练和提高，更重要的是要激发学生的主观性和创造性。
实践证明：改革传统的教学方法，采用启发式教学法进行实验教学，能很好地激发学生的学习的兴趣，明显提高教学效果。
参考文献：
[1]邓长辉.传感器与检测技术 [M].大连：大连理工大学出版社，2012.
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[3]李晋尧.传感器与检测技术课程教学方法改革[J].教育教学论坛，2012（35）.
[4]孙传友.现代检测技术及仪表[M].北京：高等教育出版社，2012.
霍尔效应实验报告总结体会 第12篇
高考改革后，很多省份高考是自主命题，高考的模式也不尽相同，于是就出现了同样是理工科的学生，他们在高中选修测试的科目也可以不同，即使是同一个专业学生，选修测试科目也不尽相同。对大学物理实验课程而言，把物理作为选修测试科目的学生一般均能将物理理论与实验知识结合起来，具有一定的实验基础技能，以及分析和处理数据的能力；而其他学生物理理论和实验基础相对薄弱。这种差异随着应用型本科院校办学规模的不断扩大而愈发明显。因此，大学物理实验课程的教学，必须要考虑学生实验基础的差异，进行分层次、模块化教学。即实验内容打破传统的按力学、热学、电磁学、光学和近代物理等顺序编排的方式，按照由浅入深、循序渐进的原则，考虑到不同学生的物理基础和各专业物理实验的需求，把实验内容分成预备性、基础性、综合性、设计或研究性实验等四个教学模块，其中基础性和综合性实验模块为必修，而预备性、设计或研究性实验模块为选修[2-4]。预备性实验模块又可称为“前导性实验模块”，主要面向实验基础较差的学生，给他们提供一个前期的实验训练平台，尽快的适应大学物理实验课程内容，比如：单摆实验、测量物体的密度，测定重力加速度，测量薄透镜的焦距，测定冰的熔化热、测定非线性元件的伏安特性等。基础性实验模块设置的主要目的是让学生学会测量一些基本的物理量，操作一些基本的实验仪器，掌握基本的测量方法、实验技能以及分析和处理数据的能力等，范围可包括力、热、电、光、近代物理等领域的内容[2-3]。比如：金属线胀系数的测量，转动法测定刚体的转动惯量、液体比热容的测量，示波器的使用，直流电桥测量电阻，霍尔效应及其应用、迈克尔逊干涉仪、分光计测量棱镜的折射率，光栅衍射等。综合性实验模块可在一个实验中包含力学、热学、电磁学、光学、近代物理等多个领域的知识，综合应用各种实验方法和技术。这类实验设置的目的是为了让学生巩固在前一阶段基础性实验模块的学习成果，进一步拓宽学生眼界和思路，从而提高学生综合运用物理实验方法和技术的能力，比如：共振法测量弹性模量，密立根油滴实验，音频信号光纤传输技术试验，声速的测定，夫兰克-赫兹试验等。设计或研究性实验模块，主要面向学有余力、对物理实验饶有兴趣的学生。第一种方案是根据教师设计的实验题目，给定的实验要求及条件，让学生自行设计方案，并独立操作完成实验的全过程，记录相关数据，并做出独立的判断和思考。第二种方案是沿着基础物理实验的应用性教学目标的方向，组成小组，让学生以团队的形式自行选题、操作和撰写研究报告，完成整个实验流程。教师只要担负指导工作。通过以上两种方案，充分激发他们的创新意识、团队合作精神以及分析和解决问题的能力，使之具备基本的科学实验素养，比如自组显微镜、望远镜，万用表的组装与调试，电子温度计的组装与调试，非线性电阻的研究，非平衡电桥研究，音叉声场研究等。
二、开放式实验教学
大学物理实验主要是基础教学，主要的目标便是培养学生的科学思维和创造精神。开放式实验教学则给予了学生充分自由发挥的空间，学生活跃的灵感和充沛的创造力都可以藉由这个实验平台得到展示，让物理实验真正成为培养未来科学家的摇篮。同时，开放式实验教学可以相应提高实验室仪器设备的使用率，充分发挥其投资效益与使用价值，使应用型本科院校真正做到“成本最小化与效益最大化”[3-4]。因此，各高校应积极创造条件，尽可能进行开放式物理实验教学的尝试，更新教学观念，在教学内容、方法和考核等多个环节做出改革。结合分层次、模块化教学，笔者认为预备性实验模块、设计或研究性实验模块应向学生完全开放。物理实验基础薄弱的学生可选修预备性实验进行补差训练，学业优秀的、可独立完成课题的学生可在教师指导下进行专题实验研究，在时间、内容上灵活掌控，为培养优秀学生创造条件。但是，开放式实验教学也有一定的不足，比如，加大了教师的工作量，课题的选择良莠不齐，考核的标准难以掌控等等。所以，必须培养与建设一支爱岗敬业，同时又敢于革新、乐于革新的物理实验教师队伍。
三、建立网络虚拟实验室
虚拟实验是利用计算机及仿真软件来模拟实验的环境及过程，随着信息技术的发展，虚拟实验教学已经成为加强实践教学、实现培养应用型人才的又一重要手段。与昂贵的实验设备相比，只要很少的投入，便可有效缓解很多应用型本科院校在经费、场地、仪器等方面普遍面临的重重困难和压力，在大学物理实验教学中适当地引入虚拟实验，无疑非常地具有吸引力。而且开展网上虚拟实验教学，学生在课余时间可进行实验前的预习和实验后的复习，有助于提高大学物理实验教学的效率，能够突破传统实验对“时、空”的限制。对于一些实验仪器结构复杂、设计精密且价格昂贵的实验[3]，学生无法进行实际操作，要弥补这些不足，可以通过仿真软件来模拟操作，在虚拟的环境中，学生一样可以接触现代化设备和科学实验方法。然而，虚拟实验替代不了真实的实验操作，而是作为传统实验的有效补充，因此，应该把传统实验和虚拟实验这两种教学模式有机地结合起来，扬长避短，才是更好的选择。
四、以学生为教学主体，综合运用多种教学方法
传统实验教学的流程往往是教师调整好实验仪器，课堂上先详细讲解实验原理、操作步骤和注意事项，然后做一个实验演示，接下来学生机械地按照实验既定步骤和要求重复操作，最后提交个大同小异的实验报告应付了事，甚至有的不做实验也能编造个大致的实验结果[4]。这种传统“灌输式”教学方法容易导致大学物理实验流于形式，不仅谈不上对学生科学思维的培养，而且在一定程度上还限制和扼杀了学生的创造力和想象力，难以激发他们对物理实验课的兴趣，更是偏离了应用型本科院校对人才培养的目标和要求。因此，我们必须确立学生的主体地位，灵活运用启发式、引导式、交互式等多种课堂教学方法，充分调动学生的积极性和创造性[4]。
(一)启发引导式教学
在大学物理实验教学中，教师应该大胆摒弃传统教学思维，把课堂还给学生，专注于对学生能力的培养，善于启发学生进行独立思考。教师在实验中恰当地设问，并给予基本理论的指导，由学生来自行探索、分析和解决问题。但是，启发式教学也有很多的难点，所有实验环节的设定，教师必须能够掌控实验的进程，具备深厚的理论素养和丰富的实践经验方可进行指导，不仅不意味着教学工作的轻松，反而对教师的职业素养提出了更高的要求。传统课堂的机械灌输工作量少了，但是实验过程环节的前期准备和过程指导多了，环节设置必须更加的巧妙和科学，教师自身进行过多次尝试后，确保实验的大方向不出错，试验方法相对成熟，才能更加有效地启发学生独立去完成实验，进行更多的尝试和探索。否则，这种名为启发，实则是放任自流的教学，不仅学生的创新精神得不到培养，教师也没有起到真正的指导作用，这将比传统的教学方法更加失败。此外，结合大学物理实验的特点，教师要引导学生运用多学科的知识从多角度来审视、分析和解决问题[4]。如测量半导体P-N结的物理特性实验，教师要引导学生综合运用材料学、固体物理学、电子学等多方面的知识来完成实验；引入激光全息照相、核磁共振等实验，使学生了解现代科技发展的前沿动态。全新知识点的引入同时也将极大地激发学生的学习兴趣，领略到物理实验与现代科学的魅力。
(二)交互式教学
霍尔效应实验报告总结体会 第13篇
实验内容:
1. 保持 不变，使Im从到变化测量VH.
可以通过改变IS和磁场B的方向消除负效应。在规定电流和磁场正反方向后，分别测量下列四组不同方向的IS和B组合的VH,即
+B， +I
VH=V1
—B， +
VH=-V2
—B， —I
VH=V3
+B， -I
VH=-V4
VH = (|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/4
画出线形拟合直线图：
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A
B
------------------------------------------------------------
R SD N P
------------------------------------------------------------
9 <
2.保持IS= ,测量Im—Vh关系
VH = (|V1|+|V2|+|V3|+|V4|)/4
Parameter Value Error
------------------------------------------------------------
A
B
------------------------------------------------------------
R SD N P
------------------------------------------------------------
9 <
基本满足线性要求。
2. 判断类型
经观察电流由A’向A流,B穿过向时电势上低下高所以载流子是正电荷空穴导电。
4.计算RH，n，σ，μ
线圈参数=5200GS/A;d=;b=;L=
取Im=;由线性拟合所得直线的斜率为(Ω)。
B=Im*5200GS/A=2340T;有 Ω。
若取d的单位为cm;
磁场单位GS;电位差单位V;电流单位A;电量单位C;代入数值,得RH =6762cm3/C。
n=1/RHe=。
=(S/m);
=(cm2/Vs)。
思考题：
1、若磁场不恰好与霍尔元件片底法线一致，对测量结果有何影响，如果用实验方法判断B与元件发现是否一致?
答：若磁场方向与法线不一致，载流子不但在上下方向受力，前后也受力(为洛仑兹力的两个分量);而我们把洛仑兹力上下方向的分量当作合的洛仑兹力来算，导致测得的Vh比真实值小。从而，RH偏小，n偏大;σ偏大;μ不受影响。
可测量前后两个面的电势差。若不为零，则磁场方向与法线不一致。
2、能否用霍尔元件片测量交变磁场?
答：不能，电荷交替在上下面积累，不会形成固定的电势差，所以不可能测量交变的磁场。
霍尔效应实验报告总结体会 第14篇
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)
霍尔效应实验报告总结体会 第15篇
根据表一数据，计算霍尔元件的电导率
(1/Ω·m)；
根据表二数据，利用描点法画出UH-Is曲线，计算斜率
根据已有数据，计算霍尔系数
1. (m3/C)，其中B=ImJ，(1GS=10-4T)。
1. 判断霍尔元件的载流子类型(填P或者N)；
计算霍尔元件的载流子浓度
1. (×1021/m3)，其中e0=×10-19C；
计算霍尔元件的迁移率
(m2/V·s)；
霍尔效应实验报告总结体会 第16篇
[线上学习不用写]
1、按霍尔效应实验原理图，正确连线。
2、调节霍尔元件片使其置于磁场中央。
3、在零磁场下，测量霍尔元件片的不等位电势。
4、保持Im不变，取Im=，Is取，,测绘Vh-Is曲线，计算Rh。
5、保持Is不变，取Is=，Im取，
0mA,测绘Vh-Im曲线。
6、保持工作电流的值不变，改变励磁电流的值，测量霍尔电压值。
7、计算霍尔效应系数Rh,霍尔元件的载流子浓度n,霍尔元件的电导率б,霍尔元件的载流子迁移率μ。
霍尔效应实验报告总结体会 第17篇
一.实验目的
1. 认识霍尔效应，理解产生霍尔效应的机理。
2. 测绘霍尔元件的VH?IS、VH?IM曲线，了解霍尔电势差VH与霍尔元件工作电流IS、磁
感应强度B及励磁电流IM之间的关系。
3. 学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统。
二.实验原理
1．霍尔效应法测量磁场原理
一块长方形金属薄片或者半导体薄片，若在某方向上通入电流IS,在其垂直方向上加一磁场B，则在垂直于电流和磁场的方向上将产生电位差VH，这个现象称为霍尔效应。VH称为霍尔电压。它们之间有如下关系：VH?RH
ISBd
上式中，RH称为霍尔系数，d是薄片的厚度。 霍尔电压的产生可以用洛仑兹力来解释。如图4-1所示，半导体块的厚度为d、宽度为b，各种物理量的方向如图上所示，则自由电子以平均速度v沿x轴负方向作定向运动，所受洛仑兹力为 FB?ev?B
在此力的作用下自由电子向板的侧端面聚集，同时在另一个侧端面上出现同样的正电荷。这样就形成了一个沿y方向的横向电场，使自由电子同时也受到电场力FE的作用，即：
FE?eE?eVH/b
最后在平衡状态下，有：FB=FE，即 evB=eVH/b，化简得到：VH=vBb （1） 设块体内的载流子浓度n，则电流IS与载流子平均速v的关系为：v?
ISdbne
（2）
将上式代入（1）得：VH?
ISBned
或者VH?K
ISB （3）
其中，KH为霍尔元件的灵敏度。单位是V/(A・T)。 2、霍尔电压的VH测量方法(实验中的副效应)
在产生霍尔效应的同时，也伴随着各种副效应，所以实验测量的VH不是真实的霍尔电压值。因为测量霍尔电压的电极A和A?的位置难以做到在一个理想的等势面上，如图4-2所示：
图4-2 副效应
因此，当有电流流过样品时，即使不加磁场也会产生附加电压VO?ISR,其中R为A和A?的两个等势面之间的电阻，VO的符号只与电流的方向有关，与磁场的方向无关。可以通过改变IS和B的方向消除VO。除副效应VO外，还有热效应、热磁效应等，不过这些效应除个别外，均可以通过改变IS和B的方向消除。
对霍尔电压VH的处理。在规定了电流和磁场的正反方向后，分别测量由以下四组不同反方向的IS和B的组合的VH，即：
则： VH?
V1?V2?V3?V4
（4）
这种测量VH的方法称为“对称测量法”，求得的VH，虽然还存在个别无法消除的副效应，
但其引入的误差很小，可以忽略不计（详见附录分析）。
二.实验仪器使用说明
1. 仪器的组成
图4-3 仪器主机示意
本仪器由励磁恒流元IM、样品工作恒流元IS、数字电流表、数字电压表、霍尔效应实验装置等组成。仪器主机面板分布如图一所示。
主机面板分布说明： （1） IM恒流源
在面板的右侧，红黑接线柱分别表示该电源的输入和输出。右侧的数字表显示IM的电流值。单位：安培 （2） IS恒流源
在面板的中侧，红黑接线柱分别表示该电源的输入和输出。中间的数字表显示IS的电流值。单位：毫安 （3） VH输入
在面板的左侧，红黑接线柱分别为该VH测量输入端的正负极性。左侧的数字表显示VH的电压值。单位：毫伏
（4） “200mV”和“20mV”转换开关，此开关为量程转换开关。 2. 实验平台
（1）主机上的“VH输入”、“”和“”分别对应实验平台上的“霍尔电压”、“工作电压”和“励磁电流”。
注意：千万不要将IM和IS接错，否则IM电流将可能烧坏霍尔样品。
（2）仪器开机之前，先将“IS调节”和“IM调节”旋钮逆时针旋到底，使IS输出和IM输出均为最小。
霍尔元件
（3）仪器接通电源后，预热五分钟。将电压测量量程转换开关拨置“20mA”档，然后将 电压测量输入短路，调整调零电位器使电压指示为零。
（4）“IS调节”“ IM调节”两旋钮分别用来控制样品的工作电流和励磁电流的大小，其电流值随旋钮顺时针方向的转动而增加，调节精度分别为“10μA”和“1mA”。
（5）仪器关机之前，先将“IS调节”和“IM调节”旋钮逆时针旋到底，然后切断电源。
图4-4 测试平台
三.实验内容
1. 霍尔效应的输出特性测量
（1） 按图示连接好仪器。
（2） 调节霍尔效应元件探杆支架的X、Y方向的旋钮，慢慢的将霍尔效应元件移到励
磁线圈的中心位置。
（3） 测绘VH-IS曲线
取IM=，并在测量过程中保持不变。依次按照表4-1所列数据调节IS，测出相应的V1、V2、V3、V4值，记入表4-1并绘制VH-IS曲线。根据（3）式它们应该成正比。
表4-1 IM=
(4) 测绘VH-IM曲线
取IS＝，并在测试过程中保持不变。依次按照表4-2所列数据调节IM，测出相应的V1、V2、V3、V4值，记入表4-2并绘制VH-IM曲线。根据（3）式它们应该成正比。 表4-2 IS=
2. 测绘励磁线圈轴线上磁感应强度的分布
取IM=，IS=，并在测试过程中保持不变。以相距励磁线圈两端口等远的中心位置为坐标原点建立坐标（如下图所示），调节“Y方向调节螺丝”旋钮，改变霍尔元件的.位置y，对称的选取10个点，按对称法测出各相应位置的V1、V2、V3、V4，并计算VH及B的值。
绘制B-y曲线。
图4-5 励磁线圈上建立坐标
表4-3：励磁线圈y方向的磁感应强度
四.思考题
1．对称测量法能否完全消除副效应影响？你能想出更好的实验方法吗？ 2．霍尔元件通以交变电流时如何测量所产生的霍尔电压？ 3．如何根据霍尔电压的正负来判别半导体材料的导电类型？
附：霍尔效应的副效应及其消除（参照图4-2）
（1）电极位置不对称产生的电压降U0：在制备霍尔样品时，y方向的测量电极很难做到处于理想的等位面上，即使在未加磁场时，在AA?两电极间也存在一个由于不等位电势引起的欧姆压降U0，U0方向只与IS方向有关。
（2）爱廷豪森（Ettinghausen）效应：处于磁场中的霍尔元件通以电流时，由于载流子迁移速度的不同，它们在磁场中受到的洛仑兹力也不相同，速度大的受到的洛仑兹力大，绕大圆轨道运动；速度小的则绕小圆轨道运动。这样导致霍尔元件的一端较另一端具有较高的能量而形成温度梯度，从而形成温差电压UE。这就是爱廷豪森效应。UE的大小与I、B的乘积
成正比，随I、B的换向而改变正负极性。
（3）能斯托（Nernst）效应：霍尔元件电流引线端焊接点的接触电阻往往是不同的。当有电流通过时，两焊点之间产生温差，形成热扩散电流，于是在磁场的作用下，产生附加电压UN ，UN的正负取决于磁场B的方向。
（4）里纪-勒杜克（Righi-Ledue）效应：上述热扩散电流载流子的迁移速率是不相同的，在磁场的作用下产生类同于爱廷豪森效应的附加温差电动势URL ，这一效应称里纪-勒杜克效应，URL的方向只与B的方向有关。
上述4种副效应产生的附加电压叠加在霍尔电压上，形成测量中的系统误差来源，测量时应设法减小或消除。由于副效应引起的附加电压的正负与电流和磁场的方向有关，因此测量时通过改变电流和磁场的方向基本上可以消除这些附加误差的影响。具体可按下面4种组合方式测量霍尔元件上下两端的电压：
?B,?I?B,?I?B,?I?B,?I
U1?UH?UE?UN?URL?U0U2??UH?UE?UN?URL?U0U3?UH?UE?UN?URL?U0U4??UH?UE?UN?URL?U0
由上述4组测量结果可得：UH?（U1?U2?U3?U4）/4?UE
UE比UH小得多，可略去不计，于是霍尔电压为：UH?（U1?U2?U3?U4）/4
霍尔效应实验报告总结体会 第18篇
一、实验目的和要求
了解霍尔效应原理：通过本次实验，深入理解霍尔效应的基本原理，即导电材料中的电流与磁场相互作用时产生电动势的现象。
测量霍尔元件参数：测绘霍尔元件的VH-IS和VH-IM曲线，了解霍尔电势差VH与霍尔元件控制电流IS、励磁电流IM之间的关系。
学习磁场测量：利用霍尔效应测量磁感应强度B及磁场分布，掌握利用霍尔元件测量磁场的方法。
计算载流子浓度和迁移率：通过实验数据，计算霍尔元件中载流子的浓度和迁移率，进一步理解半导体材料的电学性质。
消除系统误差：学习使用“对称交换测量法”来消除实验中可能产生的负效应系统误差，提高测量精度。
二、实验原理
霍尔效应是导电材料中的电流与磁场相互作用而产生电动势的效应。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，这个电势差被称为霍尔电势差VH。从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子（电子或空穴）在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转，导致在垂直电流和磁场的方向上产生正负电荷在不同侧的聚积，从而形成附加的横向电场。
霍尔电压VH与IS、B的乘积成正比，与霍尔元件的厚度d成反比，比例系数RH称为霍尔系数。根据材料的电导率σ=neμ的关系，还可以得到霍尔系数与载流子浓度n和迁移率μ的关系。
三、主要实验仪器
霍尔效应测试仪
电磁铁
二维移动标尺
三个换向闸刀开关
霍尔元件及引线
特斯拉计（用于测量磁感应强度B）
四、实验内容及数据记录
测量霍尔元件灵敏度KH
调节励磁电流IM为，使用特斯拉计测量此时气隙中心磁感应强度B的大小。
移动二维标尺，使霍尔元件处于气隙中心位置。
调节IS从至（数据采集间隔），记录对应的VH值，描绘IS-VH关系曲线，求得斜率K1（K1=VH/IS），从而求得KH。
计算载流子浓度n和迁移率μ
调节IS并测量对应的输入电压降VI，描绘IS-VI关系曲线，求得斜率K2（K2=IS/VI）。
已知KH、霍尔元件长度L、宽度W，根据公式计算载流子迁移率μ。
判断霍尔元件半导体类型
根据电磁铁线包绕向及励磁电流IM的流向，判定气隙中磁感应强度B的方向。
根据换向闸刀开关接线以及霍尔测试仪IS、VH输出端引线，判断IS和VH的流向。
结合VH的正负与霍尔片上正负电荷积累的对应关系，判定霍尔元件半导体的.类型（P型或N型）。
测量VH与IM的关系
霍尔元件仍位于气隙中心，调节IS为，调节IM从100mA至1000mA（间隔为100mA），分别测量VH值，并绘出IM-VH曲线。
测量电磁铁气隙中磁感应强度B的大小及分布情况
调节IM在0-1000mA范围内变化，使用特斯拉计测量不同位置处的磁感应强度B，记录并分析B的分布情况。
五、实验数据处理与分析
对IS-VH、IS-VI曲线进行线性拟合，求得斜率K1和K2。
根据K1计算霍尔元件灵敏度KH，进而求得载流子浓度n。
利用K2和已知参数计算载流子迁移率μ。
分析IM-VH曲线的线性关系范围，探讨IM达到一定值后曲线斜率变化的原因。
绘制电磁铁气隙中磁感应强度B的分布图，分析磁场分布特点。
六、质疑与建议
在实验过程中，应注意消除各种可能产生系统误差的因素，如温度变化、电磁干扰等。
实验中应严格控制变量，确保实验结果的准确性和可靠性。
建议进一步探讨不同材料和结构的霍尔元件对实验结果的影响，以丰富实验内容并拓展研究深度。
霍尔效应实验报告总结体会 第19篇
一、实验目的
1. 掌握用霍尔效应法测量磁场的原理和方法。
2.学会使用霍尔效应实验仪器，测量霍尔电压和磁场强度等物理量。
二、实验原理
当电流 I 沿 X 方向通过半导体薄片时，若在 Z 方向加上磁场 B，则在 Y 方向的两侧就会产生一个电位差 UH，这种现象称为霍尔效应。霍尔电压 UH 与电流 I、磁场 B 和霍尔片的厚度 d 之间存在如下关系：
UH = KHIB/d
其中，KH 为霍尔系数，与半导体材料的性质有关。
三、实验仪器
霍尔效应实验仪、直流电源、毫安表、伏特表、特斯拉计等。
四、实验步骤
1. 连接实验仪器，将霍尔片放置在磁场中，确保磁场方向与霍尔片平面垂直。
2. 调节直流电源，使通过霍尔片的电流保持恒定，记录电流值I。
3. 用特斯拉计测量磁场强度B，记录测量值。
4. 测量霍尔电压 UH，分别改变电流和磁场的方向，测量多组数据。
五、数据处理
根据实验数据，计算霍尔系数 KH。
以第一组数据为例：
KH = UHd/IB = ×d/(×)
同理，计算其他组数据的'霍尔系数，并求平均值。
六、实验误差分析
1. 系统误差：实验仪器的精度和校准误差，磁场的不均匀性等。
2. 偶然误差：测量读数的误差，环境因素的影响等。
七、实验结论
通过本次实验，我们成功地观察到了霍尔效应，并测量了相关物理量。实验结果表明，霍尔电压与电流和磁场强度成正比，与霍尔片的厚度成反比。同时，通过对实验误差的分析，我们认识到在实验操作和数据处理中需要更加谨慎，以提高实验的准确性。
霍尔效应实验报告总结体会 第20篇
要想深入研究拓扑绝缘体，首先要能做出这样的材料。既然是绝缘体，就一定不能导电。但是因为铋是半金属，很难做到绝缘，再加上金属锑就更难绝缘了。所以从物理上的直觉来说，这样一个合金很难做成拓扑绝缘材料，利用输运测量得到拓扑绝缘体的新奇物理效应很困难。正当我们觉得可能很难有什么新的进展时，2009年春节刚过，学生就在网上看到了普林斯顿大学哈桑（Hasan）研究组以及张首晟、方忠合作的两篇文章，他们都在实验中发现了新的拓扑绝缘体，不是合金，而是化合物。
这期间的发展非常快。斯坦福大学著名华裔实验物理学家沈志勋的学生陈宇林在《科学》上发表文章，验证了拓扑绝缘体领域非常有名的狄拉克圆锥的结构。拓扑绝缘体电子的动量和能量呈线性关系（以前所有的半导体材料都呈抛物线关系），在三维上呈现出圆锥的形状。斯坦福大学著名的晶体生长专家费舍尔教授帮助沈志勋、陈宇林“长出”这个化合物的材料，看到了清晰漂亮的圆锥结构；普林斯顿的哈桑与化学系同事卡瓦（Cava）合作，在实验中也看到了非常漂亮的圆锥结构。拓扑绝缘体这个概念刚刚在理论上提出，就通过实验开始得到验证，而且实验结果非常有趣，所以马上变成了物理学尤其是凝聚态物理中非常重要的研究方向，发表的文章基本都是《科学》、《自然》这一级别的。
不过，尽管这些实验看到了狄拉克圆锥和拓扑的有关信号，但它们所使用的材料质量并不高，还有很多缺陷，这些缺陷造成材料本身是导电的。既然能导电，何谈“绝缘”呢？所以，当时制约该领域发展的瓶颈问题就是最基本的材料问题。
MBE生长动力学的掌握
要想让材料做到绝缘，并不那么容易。首先我们需要找到一个高纯的单晶材料，其中由于杂质造成的不必要的电子浓度要小于1017cm-3 ，而材料的基本阿伏伽德罗常数——原子密度是1023cm-3，也就是说100万个原子中最多允许有一个杂质，这显然非常苛刻。普林斯顿的卡瓦和斯坦福的费舍尔都是单晶材料生长方面的世界顶级专家，他们用传统的晶体生长方法做不到绝缘，不是因为水平不高，而是因为这样的材料本身非常难找。以氧化锌为例，已经“吆喝”20多年了，但实验上还是没能把它做成绝缘体。
既然两位顶尖专家用传统的晶体生长方法没能成功，我们要突破这个难关，就得在实验技术和方法上寻找新的切入点。做实验的首要条件是技术精湛、设备先进，我从回国后一直致力于精密实验技术的发展，2007年我们又搭建了MBE-STM-ARPES联合系统，这个联合系统对材料生长的控制和结构表征达到了原子水平。我用分子束外延（MBE）技术研究砷化镓（GaAs）这类化合物半导体，有十几年充分的积累。砷化镓是由一个金属加上砷的分子合成的，而如果用金属铋硒合成Bi2Se3，从两个材料四种元素的基本性质来看，其分子束外延的生长动力学应该非常类似，对我们来说不难做到。
图2 MBE生长动力学研究。
学生在哈桑、卡瓦的文章中发现Bi2Se3后，我们考察了其基本原子的性质，马上“忘掉”铋锑合金，迅速转到Bi2Se3这一化合物上来。2009年春天，我们很快用砷化镓的经验进行了Bi2Se3的生长动力学研究。这个曲线就是电子强度随薄膜生长时间变化的曲线，这个反射式高能电子衍射的强度震荡很漂亮，意味着在硅上生长的这个拓扑绝缘体薄膜是一个原子层一个原子层上去的，震荡一个周期就增加一个原子层（图2）。所以我们很快就建立了非常高质量的薄膜的生长动力学，后面还有一些进一步的实验。这些实验的成功，实际上对我们的分子束外延来讲并不是很困难的事，但它们在拓扑绝缘体这个领域解决了重要的材料问题。我们用分子束外延这一技术而不是传统的单晶生长，很快就可以制备出严格化学配比的这种化合物的单晶薄膜，而且这个薄膜的形貌非常好，它是一个层一个层往上长的，即使长到100层，材料也是非常平的。如何证明呢？我们有非常明亮、锐利的“眼睛”——扫描隧道显微镜（STM）。用STM在半微米见方的块上进行扫描，我们看到只有4个原子台阶，说明原子表面平整度差不多。如果再放大的话，可以看到一个个碲（Te）原子排列得整整齐齐，一个缺陷也没有。（图3）
图3 原子级平整的Bi2Te3薄膜。
所以，我们用MBE的方法非常容易得到原子级平整的薄膜。用联合系统中的角分辨光电子能谱（ARPES），我们还可以马上看到非常漂亮、像杯子一样的狄拉克圆锥。更重要的是，信号反应显示这个材料是绝缘的。（图4）我们做这么一个薄膜，一天半就可以完成。不Bi2Te3仅是，我们做Bi2Se3材料，同样可以得到平整无杂质的拓扑绝缘体结构。
图4 实验上原位验证狄拉克圆锥形的电子结构。
MBE生长动力学的掌握，使我们解决了材料这个非常重要的起始性问题。这为我们的后续研究奠定了最关键的基础，也为我们团队在拓扑绝缘体这个新兴而有趣的领域里奠定了国际学术地位。从2010年到2013年，团队成员连续4年在美国物理学会年会这个全球物理学界规模最大的会议上作邀请报告，说明我们在拓扑绝缘体领域的薄膜材料及其表征方面已经有了非常好的基础。正在此时，拓扑绝缘体理论的开创者之一张首晟教授与香港大学物理系主任张富春教授于2009年6月组织了拓扑绝缘体领域的国际前沿研讨会，听说我们的进展后，邀请我前去作报告。张首晟本人也在2009年成为清华的教授。我们以前就非常熟悉，由此更建立了理论与实验紧密合作、非常友好的兄弟般的关系。
霍尔效应实验报告总结体会 第21篇
通过本次 实验测得的电导率为(1/Ω·m)，霍尔系数为6610(m3/C)，霍尔元件的载流子类型为N，载流子浓度为(×1021/m3)，霍尔元件的迁移率 为(m2/V·s).
实验误差和注意事项：测量霍尔电势Vh时，不可避免地会产生一些副效应，由此而产生的附加电势叠加在霍尔电势上，而形成测量系统误差。在实验时要注意：不能将测试仪上的励磁电流错接到工作电流处，也不能错接到霍尔电压处。霍尔元件的引线接头细小，容易损坏，操作动作要轻缓。仪器关机前，应将输出电流趋于最小状态，然后关机。
心得体会：通过本次实验让我了解到了霍尔效应实验的基本原理。学习了用“对称测量法”消除实验副效应影响的方法。让我对此实验有了更加深入的了解，并且通过此次实验，我意识到真正达到实验的目的，一定要做到理论和实践相结合。
霍尔效应实验报告总结体会 第22篇
《量子霍尔效应》的阅读题及答案
1980年，德国科学家冯?克利青发现整数量子霍尔效应，1982年，美国科学家崔琦和施特默发现分数量子霍尔效应，这两项成果均获得诺贝尔物理学奖。
量子霍尔效应是整个凝聚态物理领域中最重要、最基本的量子效应之一。它的应用前景非常广泛。我们使用计算机的时候，会遇到计算机发热、能量损耗、速度变慢等问题。这是因为常态下的芯片中，电子运动没有特定的轨道，会相互碰撞从而发生能量损耗。而量子霍尔效应则可以为电子的运动制定一定的规则，让它们在各自的跑道上“一往无前”地前进。好比一辆高级跑车，常态下是在拥挤的农贸市场上前进，而在量子霍尔效应下，则可以在高速路上前进。
然而，量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场。为了一台计算机的量子霍尔效应，相当于需外加10个计算机大的磁铁，不但体积庞大，而且价格昂贵，不适合个人电脑和便携式计算机。
1988年，美国物理学家霍尔丹提出可能存在不需要外磁场的量子霍尔效应，即“量子反常霍尔效应”。它与已知的量子霍尔效应具有完全不同的物理本质，是一种全新的量子效应；但它的实现也更加困难，需要精准的材料设计、制备与调控。多年来，人们一直未能找到能实现这一特殊量子效应的材料体系和具体物理途径。自1988年开始，就不断有理论物理学家提出各种方案，然而在实验上没有取得任何进展。
，美国斯坦福大学张首晟教授领导的理论组成功地预言了二维拓扑绝缘体中的量子自旋霍尔效应，并于指出了在磁性掺杂的拓扑绝缘体中实现量子反常霍尔效应的新方向。，我国理论物理学家方忠、戴希等与张首晟教授合作，提出磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系。这个方案引起了国际学术界的广泛关注。德国、美国、日本等国有多个世界一流的研究团队沿着这个思路在实验上寻找量子反常霍尔效应，但一直没有取得突破。
由清华大学薛其坤院士领衔，清华大学、中科院物理所和斯坦福大学研究人员联合组成的团队，经过近4年的研究，生长测量了1000多个样品。最终，他们利用分子束外延方法，生长出了高质量的Cr掺杂(Bi，Sb) 2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜，并在极低温输运测量装置上成功观测到了量子反常霍尔效应。这项研究成果将推动新一代低能耗晶体管和电子学器件的发展，可能加速推进信息技术革命进程。
3月14日，该成果发表于美国《科学》杂志。《科学》杂志的评审作出评价：“这篇文章结束了对量子反常霍尔效应多年的探寻，这是一项里程碑式的工作。”诺贝尔物理奖得主、清华大学高等研究院名誉院长_宁教授说，这是“诺贝尔奖级的发现”。
5．关于“量子霍尔效应”与“量子反常霍尔效应”的区别，以下表述小正确的一项是：
A．前者是整个凝聚态物理领域中最重要、最基本的量子效应之一；后者具有与前者完全不同的物理本质，是一种全新的量子效应。
B．前者应用前景广泛；后者则属于特殊情况下的量子效应，应用前景限于低能耗晶体管和电子学器件方面。
C．前者的产牛需要非常强的磁场，应用时难免器件体积过大、成本过高；后者的产生不需要外磁场，应用时，能使得器件的体积小不至于过大。
D．前者于1980年被发现，后者于20被证实；后者的实现比前者的实现更难能可贵，需要精准的材料设计、制备与调控。
6．下列理解，不符合原文意思的一项是
A．量子霍尔效应可以使电子的运动由无序变成有序，使得电子在各自特定的轨道上运动，在很大程度上．避免电子相互碰撞，避免其能量的无谓损耗。
B．要在试验层面证实量子反常霍尔效应，对科学家而育足十分严峻的挑战，既需要有很特殊的材料体系，也需要有很特殊的物理途径。
C．薛其坤领衔的团队利用分子束外延方法，生长出了高质量的Cr掺杂(Bi，Sb) 2Te3拓扑绝缘体磁性薄膜，在这一材料中，就存在着量子反常霍尔效应。
D．曾有科学家提出，磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子反常霍尔效应的最佳体系，但经德、美、日等多国科学家的实践证明，这条思路行不通。
7.根据原文内容，下列推断正确的一项是：
A．常态下的芯片中，电子运动没有特定轨道，会相互碰撞，因而计算机会出现发热、能量损耗、速度变慢等问题。量子霍尔效应的具体应用，才能解决这些问题。 （不是唯一条件）
B．由于量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，所以到目前为止，它并未获得实际应用；也正是因为这个原因，对量子反常霍尔效应的'研究才显得十分必要。 （因果推断不成立）
C．薛其坤领衔的研究团队之所以能率先证实量子反常霍尔效应，是因为他们不仅吸纳了其他科学家的研究成果，掌握了正确的研究途径，而且在方法上有自己的创新。
D．鉴于发现整数量子霍尔效应的德国科学家和发现分数量了霍尔效应的芙国科学家均获得诺贝尔物理学奖，我们可以断言薛其坤院士领衔的团队将获得诺贝尔物理学奖。 （绝对化）
试题答案：
5．答案：（从原文所阐述的科学原理看，“量子反常霍尔效应”与“量子霍尔效应” 的应用前景没有什么区别，都能促进低能耗晶体管和电子学器件的发展，都能解决计算机能量损耗、发热、速度变慢等问题。）
6．答案：（“这条思路行不通”误解文意。据原文意，方忠、戴希、张首晟等人提出的“磁性掺杂的三维拓扑绝缘体有可能是实现量子化反常霍尔效应的最佳体系”的设想，是后来薛其坤团队证实“量子反常霍尔效应”的指路明灯。虽先前德、美、日等国科学家在此思路上未取得突破，但不能据此认为“这条思路行不通”。）
答案：（A“量子霍尔效应的具体应用，才能解决（计算机发热、能量损耗、速度变慢等）这些问题”太绝对，据原文意，“量子反常霍尔效应”的具体应用，也能解决这些问题。B 前句“由于量子霍尔效应的产生需要非常强的磁场，所以……它并未获得实际应用”强加因果，也于文无据；后句说，因为量子霍尔效应未能获得实际应用，所以有必要研究量子反常霍尔效应，这也是强加因果，不合原文意思。从原文看，研究量子反常霍尔效应之所以必要，是因为量子霍尔效应的应用存在着器件体积过大、成本过高的问题。D“……断言薛其坤院士领衔的团队将获得诺贝尔物理学奖”太唐突。“断言”意谓“十分肯定地说”，依原文，薛其坤团队很有可能获得诺贝尔物理学奖，但并没有说十分肯定）
霍尔效应实验报告总结体会 第23篇
连续变温霍尔效应测量的程控软件设计
反常霍尔效应虽然已被发现一百余年,但对其产生机理现在仍存在不同的.观点.本文介绍了一种可连续控温的霍尔效应测量系统.该系统的电路采用相干双交流电桥;在LabVIEW软件平台下,以LabVIEW和C混合编程完成整个系统的控制,该系统可实现从液氦温度到室温的精确控温、仪器的远程控制和数据的采集处理,用于镍薄膜的霍尔测量,效果良好.
宋小会,张殿琳,SONG Xiao-hui,ZHANG Dian-lin(中国科学院物理研究所,北京,100080)
霍尔效应实验报告总结体会 第24篇
1. 在零磁场下，测量不等电位的值
表一. 在零磁场下，Is=0. 1mA时产生的不等电位V的值（填绝对值，单位为mV）
Is/mA
V(+Is)
V(-Is)
2. 保持励磁电流Im不变，改变工作电流Is，测量霍尔电压UH
表二. Im=，Is从增加到，记录对应的电压值(单位为mV)
Is/mA
V1(+Im、+Is)
V2(-Im、+Is)
V3(+Im、-Is)
V4(-Im、-Is)
霍尔效应实验报告总结体会 第25篇
关键词：物理实验；参与性学习；独立学院
近年来，随着各行各业对创新型应用型人才的需求，本科教学的模式也该随之变革。多年来中国的教育使得大多数学生养成被动的学习方式，重理论、轻实践，不愿花费时间去找办法解决实际问题。而参与性教学是解决这一现状的比较好的方式。大学物理实验课程是学生进入大学遇到的第一门实践性课程。开展好这一门课对学生的意义重大。除了学习操作仪器处理数据等一些必需的技能外，还必须让学生明白在实践中发现问题进而解决是十分重要的。目前，物理实验参与性学习甚至研究性学习在一些大学中已开展得比较系统，如东南大学、复旦大学皆有自己的一套物理实验研究性教学模式。对于这些学校，一方面，教学和科研实验室条件好；另一方面，学生基础好，对学习有兴趣并更具钻研精神，参与性教学比较容易开展。而对于独立学院，相对来说实验室条件有局限性，教师的主要任务是搞好教学，大部分学生也是以拿到学分为目标而完成课程。但是，笔者认为独立学院的学生也是需要进行参与性学习培养的。本文结合笔者的教学经验讨论在现有条件下如何在独立学院的物理实验课程中开展参与性学习。
一、独立学院物理实验教学现状
以中国传媒大学南广学院为例，该学院对广播电视工程、通信、电信专业的学生开展了大学物理实验课程的教学。实验教学内容包括力学、光学、电磁学这几部分，基本符合对工科电类本科生的培养要求。学院针对自己所具备的实验仪器已经编写出配套的实验教材，并在10年来的教学中积累了丰富的教学经验，但仍然存在一些问题需要重视和解决。
1.实验教学模式化。实验课的流程是教师讲解实验原理，介绍实验仪器，安排实验内容，学生按部就班测量数据，撰写实验报告。在这种模式下，学生往往在原理还比较模糊的情况下就机械性地测量数据，最后虽然完成了实验，但很多学生并没有去思考实验设计、仪器搭配等基本问题，应具备的科学和工程素养得不到提高。
2.实验报告形式死板。实验报告使用的是统一的实验报告册。上面分为实验目的、实验仪器、实验原理、实验步骤、数据处理与分析这几块。除了最后一块，大多数学生只是不加思考去抄实验教材。一则浪费时间，二则没有琢磨和真正理解实验原理和实验中的一些实际问题。
3.实验考核形式单一。目前，实验成绩由两部分构成，出勤和操作占50%，实验报告占50%。一方面，学生是按教师的讲解按部就班操作的，很难提高学生操作技能和解决问题的能力；另一方面，由于实验报告形式死板，实验报告成绩相差也不大，不能反映学生对实验的真实掌握情况，也不能通过实验成绩对学生实现成绩上的区分和应有的激励作用。
二、物理实验参与型学习方案探讨
目前，国内独立性学院正处于发展初期，学校往往由于办学条件和生源层次的限制，无法在实验科研条件和学生课外科研项目上有太多的投入。在长期的教学实践中，笔者总结出以下几种参与性学习方案，并取得了较好的效果。
1.改进实验报告形式。实验报告采取一份报告对应一个实验的形式。报告上印制好做该实验前需要作答的问题，用来检查学生的预习情况。接着是数据表格的填写、误差分析、作图等。最后是实验完成后需要作答的一些问题。该方法既能大大节约学生书写实验报告的时间，又能使他们更加认真地进行预习，通过问题不知不觉地对实验原理和实验方法进行掌握。
2.与学生一起解决实验中遇到的问题。当学生在做实验时，总会碰到一些意想不到的问题。教师可以抓住这些机会，在排除实验仪器故障或错误实验方法时，让学生参与其中观察，思考甚至动手来一起讨论解决这些问题，这样能够使得学生深刻地了解仪器的构造，并提高其发现解决问题的能力。
3.拓展实验小课题。在常规实验内容的基础上，教师还可以建议学生利用现有仪器去探究其他的物理现象和规律，自己完成感兴趣的实验小课题。比如分光计实验的常规内容是对三棱镜的顶角和汞光灯绿色谱线折射率的测量，在此基础上，教师可以启发学生测量汞灯的光谱和色散曲线。再比如，霍尔效应实验中除了常规的测量线圈轴线上的磁场外，还可以将测量扩展到整个空间的磁场分布。这种扩展可以有很多，它既不需要购买新仪器，又可以锻炼他们科学研究的能力。本文通过分析独立性学院物理实验课程的现状，探讨设计了具有较强可行性的参与性实验教学方案。希望通过开展上述参与性学习方案，利用现有的实验室教学条件在规定的必修课时内，促使独立学院工科学生掌握实验研究的方法和手段，培养应有的科学研究和工程技术素养。
参考文献：
[1]陈乾，戴玉蓉，钱锋.课内外相结合引导低年级学生自主研学[J].实验室研究与探索，2011，30（10）.
霍尔效应实验报告总结体会 第26篇
【实验原理】
1．液晶光开关的工作原理
液晶的种类很多，仅以常用的TN（扭曲向列）型液晶为例，说明其工作原理。 TN型光开关的结构：在两块玻璃板之间夹有正性向列相液晶，液晶分子的形状如同火柴一样，为棍状。棍的长度在十几埃（1埃＝10-10米），直径为4～6埃，液晶层厚度一般为5-8微米。玻璃板的内表面涂有透明电极，电极的表面预先作了定向处理（可用软绒布朝一个方向摩擦，也可在电极表面涂取向剂），这样，液晶分子在透明电极表面就会躺倒在摩擦所形成的微沟槽里；电极表面的液晶分子按一定方向排列，且上下电极上的定向方向相互垂直。上下电极之间的那些液晶分子因范德瓦尔斯力的作用，趋向于平行排列。然而由于上下电极上液晶的定向方向相互垂直，所以从俯视方向看，液晶分子的排列从上电极的沿－45度方向排列逐步地、均匀地扭曲到下电极的沿＋45度方向排列，整个扭曲了90度。 理论和实验都证明，上述均匀扭曲排列起来的结构具有光波导的性质，即偏振光从上电极表面透过扭曲排列起来的液晶传播到下电极表面时，偏振方向会旋转90度。 取两张偏振片贴在玻璃的两面，P1的透光轴与上电极的定向方向相同，P2的透光轴与下电极的定向方向相同，于是P1和P2的透光轴相互正交。
在未加驱动电压的情况下，来自光源的'自然光经过偏振片P1后只剩下平行于透光轴的线偏振光，该线偏振光到达输出面时，其偏振面旋转了90°。这时光的偏振面与P2的透光轴平行，因而有光通过。
在施加足够电压情况下(一般为1～2伏)，在静电场的作用下，除了基片附近的液晶分子被基片“锚定”以外，其他液晶分子趋于平行于电场方向排列。于是原来的扭曲结构被破坏，成了均匀结构。从P1透射出来的偏振光的偏振方向在液晶中传播时不再旋转，保持原来的偏振方向到达下电极。这时光的偏振方向与P2正交，因而光被关断。
由于上述光开关在没有电场的情况下让光透过，加上电场的时候光被关断，因此叫做常通型光开关，又叫做常白模式。若P1和P2的透光轴相互平行，则构成常黑模式。
液晶可分为热致液晶与溶致液晶。热致液晶在一定的温度范围内呈现液晶的光学各向异性，溶致液晶是溶质溶于溶剂中形成的液晶。目前用于显示器件的都是热致液晶，它的特性随温度的改变而有一定变化。
2．液晶光开关的电光特性
对于常白模式的液晶，其透射率随外加电压的升高而逐渐降低，在一定电压下达到最低点，此后略有变化。可以根据此电光特性曲线图得出液晶的阈值电压和关断电压。
3．液晶光开关的时间响应特性
加上（或去掉）驱动电压能使液晶的开关状态发生改变，是因为液晶的分子排序发生了改变，这种重新排序需要一定时间，反映在时间响应曲线上，用上升时间τr和下降时间τd描述。给液晶开关加上一个周期性变化的电压，就可以得到液晶的时间响应曲线，上升时间和下降时间。
上升时间：透过率由10%升到90%所需时间；下降时间：透过率由90%降到10%所需时间。液晶的响应时间越短，显示动态图像的效果越好，这是液晶显示器的重要指标。早期的液晶显示器在这方面逊色于其它显示器，现在通过结构方面的技术改进，已达到很好的效果。
4.液晶光开关的视角特性
液晶光开关的视角特性表示对比度与视角的关系。对比度定义为光开关打开和关断时透射光强度之比，对比度大于5时，可以获得满意的图像，对比度小于2，图像就模糊不清了。
5.液晶光开关构成图像显示矩阵的方法
除了液晶显示器以外，其他显示器靠自身发光来实现信息显示功能。这些显示器主要有以下一些：阴极射线管显示（CRT），等离子体显示(PDP)，电致发光显示(ELD)，发光二极管（LED）显示，有机发光二极管（OLED）显示，真空荧光管显示（VFD），场发射显示（FED）。这些显示器因为要发光，所以要消耗大量的能量。
液晶显示器通过对外界光线的开关控制来完成信息显示任务，为非主动发光型显示，其最大的优点在于能耗极低。正因为如此，液晶显示器在便携式装置的显示方面，例如电子表、万用表、手机、传呼机等具有不可代替地位。下面我们来看看如何利用液晶光开关来实现图形和图像显示任务。