B电磁铁实验记录表
1.2.1电生磁——电磁铁磁性的强弱(原卷版+解析)
2020浙教版八年级下科学同步提高必刷题训练第1章电与磁1.2-1电生磁——电磁铁磁性的强弱◆要点1 影响通电螺线管磁性强弱的因素1.影响磁性强弱的因素：电流大小、线圈匝数和是否有铁芯.通电螺线管插入铁芯时磁性增强；电流越大，磁性越强；线圈匝数越多，磁性越强.2.通电螺线管磁极的极性：只与电流方向有关.3.研究影响通电螺线管磁性强弱的因素的方法为控制变量法.◆要点2 通电螺线管的优点1.磁性有无可以由电流的有无控制；2.磁场方向可以由电流的方向控制；3.磁性强弱可以由电流大小和线圈匝数控制.Δ基础题系列1.许多自动控制的电路中都安装有电磁铁。
关于电磁铁，下列说法中正确的是( )。
A.电磁铁的铁芯，可以用铜棒代替B.电磁继电器中的磁体，可以使用永磁铁C.电磁铁磁性的强弱只与电流的大小有关D.电磁铁是根据电流的磁效应制成的2.在探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”的实验中，同学们用相同的铁钉和漆包线制成了甲、乙两电磁铁，并连接了如图所示的电路。
下列叙述中不正确的是( )。
A.图中将甲乙两电磁铁串联起来可使实验得出的结论更有普遍性B.实验中，通过观察被吸引的大头针数量来判断电磁铁磁性的强弱C.图示电路是在研究电磁铁磁性强弱可能与线圈匝数多少有关D.用图示电路也能研究电磁铁磁性强弱可能跟电流的大小有关3.在如图所示的电路中，当闭合开关S，将滑动变阻器滑片P向左移动时，图中电磁铁( )。
A.a端是N极，磁性增强B.a端是S极，磁性增强C.b端是N极，磁性减弱D.b端是S极，磁性减弱4.如图所示，电磁铁的正下方有一铁块，在弹簧测力计作用下沿水平面向右匀速直线运动，同时滑片逐渐向下滑动，下列判断中正确的是( )。
A.铁块对地面的压强先减小后增大B.电磁铁的磁性逐渐增强C.螺线管的上端为S极D.铁块所受摩擦力不断增大5.关于电磁铁的特点，旭敏在笔记本中写出了以下几点，其中错误的是( )。
A.电磁铁通电后有磁性，断电后无磁性B.通入电磁铁的电流越大，它的磁性越强C.当通入电磁铁的电流方向改变后，电磁铁就会失去磁性D.在电流一定时，外形相同的螺线管，线圈匝数越多，磁性越强6.小明同学在一个空心纸管上绕了一些漆包线，为了使导线通电后产生的磁场明显增强，可以采用的办法是( )。
霍尔效应实验
《霍尔效应测量磁场》实验报告姓名学号学院专业班级一、实验目的通过用霍尔元件测量磁场，判断霍尔元件载流子类型，计算载流子的浓度和迁移速度，以及了解霍尔效应测试中的各种副效应及消除方法。
二、实验仪器QS-H霍尔效应组合仪，小磁针，测试仪。
霍尔效应组合仪包括电磁铁，霍尔样品和样品架，换向开关和接线柱。
测试仪由励磁恒流源I M，样品工作恒流源I S，数字电流表，数字毫伏表等组成。
三、实验原理1、通过霍尔效应测量磁场详见实验指导书2、霍尔效应实验中的副效应详见实验指导书3、材料的电导率和载流电子浓度及迁移率详见实验指导书四、实验内容将测试仪上I M输出，I S输出和V h输入三对接线柱分别与实验台上对应接线柱连接。
打开测试仪电源开关，预热数分钟后开始实验。
1. 保持I M不变，取I M＝0.45A，I S取1.00,1.50……,4.50mA，测绘V h-I S曲线，计算R h。
2. 保持I S不变，取I S＝4.50mA，I M取0.100,0.150……,0.450mA，测绘V h-I M曲线，计算R h。
3. 在零磁场下，取I S=0.1mA，测感应电动势V B’C（即V）。
4. 确定样品导电类型，并求载流子浓度n , 迁移率m, 电导率s。
电子的迁移率，表示每秒钟每伏特电压下电子的运动范围大小。
用来描述载流子在电场下运动的难易程度，其定义是：在弱电场作用下，载流子平均漂移速率与电场强度的比值。
它的量纲是速度除以电场强度，常用的单位是cm2/V·s。
计算涉及相关公式：电磁线圈的磁场大小：B=励磁参数×励磁电流，（1T=10000GS）霍尔系数：R h =V h·d/(Is·B)载流子浓度：n=1/(R h·e)材料的电导率：σ=Is·L/(V·b·d)载流子的迁移率：μ=σ·R h五、数据记录及处理5. 计算霍尔效应系数R h，确定霍尔元件导电类型，求载流子浓度n，迁移率µ，电导率σ。
磁阻效应实验
磁阻效应实验[概述]磁阻器件由于灵敏度高、抗干扰能力强等优点在工业、交通、仪器仪表、医疗器械、探矿等领域应用十分广泛，如：交通车辆检测，导航系统、伪钞检测、位置测量等。
其中最典型的锑化铟（InSb）传感器是一种灵敏度高的磁电阻，有着十分重要的应用价值。
[实验项目]1、理解磁阻效应、霍尔效应等概念。
2、掌握测量锑化铟传感器的电阻与磁感应强度的关系的一种方法。
3、作出锑化铟传感器的电阻变化与磁感应强度的关系曲线，并对此关系曲线的非线性区域和线性区域分别进行拟合。
[实验原理]一定条件下，导电材料的电阻值R随磁感应强度B的变化规律称为磁阻效应。
如图2所示，当半导体处于磁场中时，导体或半导体的载流子将受洛仑兹力的作用，发生偏转，在两端产生积聚电荷并产生霍耳电场。
如果霍耳电场作用和某一速度载流子的洛仑兹力作用刚好抵消，那么小于或大于该速度的载流子将发生偏转，因而沿外加电场方向运动的载流子数量将减少，电阻增大，表现出横向磁阻效应。
若将图1中a端和b端短路，则磁阻效应更明显。
通常以电阻率的相对改变量来表示磁电阻的大小，即用Δρ/ρ（0）表示。
其中ρ（0）为零磁场时的电阻率，设磁电阻在磁感应强度为B的磁场中电阻率为ρ（B），则Δρ=ρ（B）-ρ（0）。
由于磁阻传感器电阻的相图1 磁阻效应对变化率ΔR/R（0）正比于ΔR=R（B）-R（0），因此也对变FD-MR-II 型磁阻效应实验仪，图2为该仪器示意图ρ/ρ（0），这里Δ可以用磁阻传感器电阻的相对改变量ΔR/R（0）来表示磁阻效应的大小。
实验证明，当金属或半导体处于较弱磁场中时，一般磁阻传感器电阻相化率ΔR/R（0）正比于磁感应强度B 的平方，而在强磁场中ΔR/R（0）与磁感应强度B 呈线性关系。
磁阻传感器的上述特性在物理学和电子学方面有着重要应用。
[实验仪器]实验采用图2 FD-MR-II 磁阻效应实验仪FD-MR-II 型磁阻-2V 直流数字电压表、效应验仪包括直流双路恒流电源、0电磁铁、数字式毫特仪（GaAs 作探测器）、锑化铟（InSb）磁阻传感器、电阻箱、双向单刀开关及导线等组成。
实验十一用霍耳效应测磁场
实验十磁场的描绘实验十一用霍耳效应测磁场实验内容1．了解产生霍耳效应的机理。
2. 测量电磁铁气隙中的磁感应强度。
教学要求1．掌握霍耳效应测磁场的原理和方法。
2．学习用“对称测量法”消除副效应的影响。
实验器材HL-4型霍耳效应仪， TH-H型霍耳效应实验测试仪。
霍耳效应是德国物理学家霍耳（A.H.Hall 1855—1938）于1879年在他的导师罗兰指导下发现的。
由于这种效应对一般的材料来讲很不明显，因而长期未得到实际应用。
六十年代以来，随着半导体工艺和材料的发展，这一效应才在科学实验和工程技术中得到了广泛应用。
利用半导体材料制成的霍耳元件，特别是测量元件，广泛应用于工业自动化和电子技术等方面。
由于霍耳元件的面积可以做得很小，所以可用它测量某点或缝隙中的磁场。
此外，还可以利用这一效应来测量半导体中的载流子浓度及判别半导体的类型等。
近年来霍耳效应得到了重要发展，冯﹒克利青在极强磁场和极低温度下观察到了量子霍耳效应，它的应用大大提高了有关基本常数测量的准确性。
在工业生产要求自动检测和控制的今天，作为敏感元件之一的霍耳器件，会有更广阔的应用前景。
了解这一富有实用性的实验，对今后的工作将大有益处。
实验原理霍耳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电流和磁场的方向上产生正负电荷的积累，从而形成附加的横向电场。
如图1所示，把一载流导体板垂直于磁场B放置，如果磁场B垂直于电流I S，那么在导体中垂直于B和I S的方向就会出现一定的电势差V H，这一现象叫做霍耳效应，V H叫做霍耳电势差。
图1 霍尔效应原理图本实验用N型半导体（其载流子为电子），设它的长为l，宽为b，厚为d。
沿Z轴正向加一磁场B，沿X轴正向通一工作电流I S，半导体中的载流子将在Y方向受到一个洛仑兹力f B=e v×B (1)式中e、v分别是载流子的电量和平均漂移速度。
霍尔效应实验报告
大学本(专)科实验报告课程名称：姓名：学院：系：专业：年级：学号：指导教师：成绩：年月日（实验报告目录）实验名称一、实验目的和要求二、实验原理三、主要实验仪器四、实验内容及实验数据记录五、实验数据处理与分析六、质疑、建议霍尔效应实验一．实验目的和要求：1、了解霍尔效应原理及测量霍尔元件有关参数.2、测绘霍尔元件的，曲线了解霍尔电势差与霍尔元件控制（工s H I V -M H I V -H V 作）电流、励磁电流之间的关系。
s I M I 3、学习利用霍尔效应测量磁感应强度B 及磁场分布。
4、判断霍尔元件载流子的类型，并计算其浓度和迁移率。
5、学习用“对称交换测量法”消除负效应产生的系统误差。
二．实验原理：1、霍尔效应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，从本质上讲，霍尔效应是运动的带电粒子在磁场中受洛仑兹力的作用而引起的偏转。
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。
如右图（1）所示，磁场B 位于Z 的正向，与之垂直的半导体薄片上沿X 正向通以电流（称为控制电s I 流或工作电流），假设载流子为电子（N 型半导体材料），它沿着与电流相反的X 负向运动。
s I 由于洛伦兹力的作用，电子即向图中虚线箭头所指的位于y 轴负方向的B 侧偏转，L f 并使B 侧形成电子积累，而相对的A 侧形成正电荷积累。
与此同时运动的电子还受到由于两种积累的异种电荷形成的反向电场力的作用。
随着电荷积累量的增加，增大，当E f E f 两力大小相等（方向相反）时，=-，则电子积累便达到动态平衡。
这时在A 、B 两端L f E f 面之间建立的电场称为霍尔电场，相应的电势差称为霍尔电压。
H E H V 设电子按均一速度向图示的X 负方向运动，在磁场B 作用下，所受洛伦兹力为V =-e BL f V 式中e 为电子电量，为电子漂移平均速度，B 为磁感应强度。
霍尔效应实验
4. 绘制I H ~VH 曲线，分析工作电流 I H 与霍尔电压
VH 的关系。
5. 将实际测量的霍尔灵敏度K值与实验室给出值进行比较，分析 异号观测法的作用。
思考题
1. 霍尔元件都用半导体材料制成而不用金 属材料，为什么？ 2. 为提高霍尔元件的灵敏度你将采用什么 办法？ 3. 本实验怎样消除副作用的影响？还有什 么实验中采用类似方法去消除系统误差？
霍尔效应实验仪的部件之一：电磁铁（2500GS/A）
霍尔样品及调节架
调节架上的水平和垂直刻度
霍尔效应测试仪
实验原理
Z
B Y 4 d 1
IH
2 X 3
VH
VH RI H B d
(1-1)
上式中比例系数R称为霍尔系数，对同一材料R为一常数。 因成品霍尔元件（根据霍尔效应制成的器件）d也是一常数。 故R/d常用另一常数K来表示，有
E
H
E
（2）能斯特效应
• 由图所示由于输入电流端引线a、b点处的电阻不相 等，通电后发热程度不同，使a和b两端之间出现热扩 散电流，在磁场的作用下，在c、e两端出现横向电场， 由此产生附加电势差，记为 V 。其方向与 I H 无关，只 随磁场方向而变。 4
【实验题】4电与磁探究实验(考点梳理+强化练习)—2021中考物理二轮专题复习讲义
2021中考物理二轮考点过关：电与磁探究实验考点梳理1．探究影响电磁铁磁性强弱的因素的实验（1）电磁铁磁性强弱的影响因素：线圈匝数多少、电流大小。
当电流大小一定时，电磁铁的线圈匝数越多，磁性越强；当线圈匝数一定时，通过电磁铁的电流越大，磁性越强。
（2）实验中用到的方法：①转换法：电磁铁的磁性无法直接观察，通过它吸引大头针的多少来判断，这里用到的是转换法；②控制变量法：电磁铁的磁性和多个因素有关，在探究中要采用控制变量法。
2．磁场对通电导线的作用（1）磁场对通电导线有力的作用．（2）其作用方向与电流的方向、磁场的方向有关．3．产生感应电流的条件闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，会产生电流，这种电流叫感应电流，这一现象叫电磁感应现象．这是由英国科学家法拉第最先发现的．由这一知识点可以知道产生感应电流的条件有三点：①闭合电路；②一部分导体；③切割磁感线运动．强化练习1．如图所示是小明探究“影响电磁铁磁性强弱的因素”，小明用电池（电压一定）、滑动变阻器、数量较多的大头针、铁钉以及较长导线为主要器材，进行如图所示的简易实验。
（1）他将导线绕在铁钉上制成简易电磁铁，并巧妙地通过比较来显示电磁铁磁性的强弱，这种研究方法叫做（选填“控制变量法”、“转换法”、“类比法”“等效替代法”）。
下面的实验也用这种方法的是。
A.认识电压时，我们可以用水压来类比B.用磁感线形象地描述磁场C.探究“压力的作用效果与哪些因素有关”时，通过海绵的凹陷程度判断作用效果是否明显（2）该探究实验通过的电路连接方式来控制电流相同；（3）由该图可得到的实验结论是：电流一定时，，电磁铁磁性越强；（4）电磁铁吸引的大头针下端分散的原因是，乙的上端是极。
2．探究影响电磁铁磁性强弱的因素（1）根据如图可知，（填“甲”或“乙”）的磁性强，说明电流一定时，电磁铁的，磁性越强。
（2）当滑片P向左移动时，电磁铁甲、乙吸引大头针的个数（填“增加”或“减少”），说明通过电磁铁的，磁性越强。
比例电磁铁行程力特性仿真与实验研究
量磁位函数给出, 有以下形式
标量磁位 # 1: A = A 0
(2)
第二类边界条件为: 满足物理量 u 在边界 # 上
的法向导数
5 5
u n
=
f
2 (x , y )
对于平面稳定电磁场问题, 第二类边界条件用
标量磁位函数给出, 有以下形式
标量磁位 #
2:
5A 5n
=
-
Bn
Λ
(3)
式中 B n ——磁通密度矢量的法向分量
107
准的几何锥形盆口。对比直线形状, 采用内凹型和外 凸型两种曲线构成盆口 (图 9)。采用内凹曲线, 衔铁 的位移力特性最佳; 曲线外凸, 水平特性段尾部上 翘, 电磁铁的水平力特性变差; 直线则介于两者之间 (图 10)。 内凹曲线提供的导磁面积比较狭窄, 磁通 绝大多数集中在曲线的前端, 即导套的底部, 此时磁 通分量 5 2 较小, 轴向附加力 F 2 也相应较小; 曲线外 凸时, 隔磁环处的导磁面积加大, 磁通更多向导套前 端集中, 径向磁通分量 5 2 得到明显加强, 使得主气 隙磁通 5 1 受到较大的削弱, 衔铁轴向推力相应出现 下跌。因此, 内凹型隔磁曲线相对于直线型和外凹型 隔磁曲线而言, 能够更好地补偿主工作气隙轴向力 的幅值变化, 因而也就能够获得更好的行程力特性。
长时, 磁路通过衔铁、极靴、壳体即形成闭合; 可见因
衔铁长度变短而引入的后端非工作气隙导致整个磁
路磁阻变大, 引起磁力大幅度减小。 衔铁作为电磁铁的重要组成部分, 是其唯一的
可动工作部件。 减少长度降低质量可缩短其动作时
间, 但电磁铁的推力减小。过长的衔铁长度并不能增 加轴向推力, 可以选取图 6 的B 点即曲线进入饱和 的起始点作为衔铁的设计长度, 既有足够大的轴向
第20章 电与磁(实验专题)
第二十章电与磁1、某兴趣小组在研究扬声器结构时，发现扬声器中有一个环形磁体，他们不知道环形磁体的磁极分布情况，于是几位同学提出了以下三种猜想：猜想1：磁极呈横向分布（例如图甲，左侧为N极，右侧为S极）；猜想2：磁极呈轴向分布（例如图乙，上面为N极，下面为S极）；猜想3：磁极呈上中下分布（例如图丙，上下面为N极，中部为S极）。
（1）根据所学知识，他们经过讨论，断定猜想3是错误的。
你认为他们判断的依据是______________。
（2）为了验证其他猜想，他们用细线将环形磁体水平悬挂起来（如图丁所示），结果观察到磁体在任意位置都能保持静止。
这说明猜想________是错误的（选填“1”“2”或“3”）。
（3）请设计一个简单实验，验证剩下的一个猜想是否正确，简述你的实验方案。
主要器材：简要做法：如何判断：2、磁铁具有吸引铁、钴、镍等物质的性质，小蕊和小昌同学想探究磁体对回形针的吸引力的大小与放入它们之间物体的哪些因素有关，请你参与探究并解决一些问题.（1）如图甲，保持磁体和纸片间的距离一定，在纸片上放入不同的物体时，通过比较纸片下面能吸附的回形针数量，显示磁体对回形针吸引力的大小.回形针的放置有乙、丙两种方法，依据_______________的原理，回形针在磁场中某点受到的吸引力等于它的重力，应选择图中_______（填“乙”或“丙”）所示的方法. （2）选择正确的方法后，他们在纸片上分别放入形状、面积和厚度相同，材料不同的铁板、铝板等，观察能吸引的回形针个数，多次实验后将数据记录在下表中.①分析数据，可以得出，在其他条件相同时，放入铁板或镍板，吸引回形针的数量_______，说明铁板和镍板对吸引力的影响_______________，即对磁性屏蔽效果明显.②铁、镍、铝都是导体，而铝对磁性屏蔽效果不明显，原因可能是___________________.③铝是导体，陶瓷、玻璃和塑料是绝缘体，从表中数据知道，它们对吸引力影响效果相同.据此，你提出一个值得探究的问题：_______________________________.（3）他们在纸片上分别放入形状和__________相同、面积不同的铁板.发现铁板面积越大，吸住的回形针数量越少.（4）日常生活中，磁卡常受外界磁场影响出现消磁现象.请你根据含有铁、镍的物体对磁性屏蔽效果明显的性质，再写出一种保护磁卡磁性的方法.____________________.3、（2010湖洲）右图为一种椭球体磁铁，该磁铁磁性最强的部位在哪里呢?小明认为在磁铁的两端。
2024浙教版八下科学 1.2 电生磁(2)学案
浙教版八下§1.2 电生磁（2）学案姓名[学习目标]1、认识电磁铁的特点；2、掌握影响电磁铁磁性强弱的因素；3、能利用控制变量法进行实验方案的设计；4、了解电磁铁的优点。
一、知识点梳理：1、猜测影响通电螺线管周围磁场强弱的因素有：__________、__________、__________等；2、影响因素那么多，研究时采取的基本研究方法是____________法。
3、研究电磁铁磁性强弱与电流大小的关系：（1）本研究的方法是：控制___________、___________、____________ 不变，改变线圈中的电流大小，研究当电流逐渐变大时，电磁铁的磁性如何变化。
（2）用什么方法判断电磁铁磁性强弱：；（3）根据实验要求设计的电路图如图所示。
通过改变线圈中电流大小，判断电磁铁的磁性强弱变化。
（4）现象：；（5）结论：。
4、研究电磁铁磁性强弱与线圈匝数多少的关系：（1）将两个仅线圈匝数不同的电磁铁联在电路中；目的是控制相同；（2）通电后观察两个电磁铁；从而判断它们的磁性强弱；（3）现象：；（4）结论：。
5、和永磁体相比，电磁铁的优点有：①有无可以控制②磁性可以控制③极性可以控制。
6、可以达到增强电磁铁磁性的方法有，可以达到改变电磁铁极性的方法有。
二、例题讲解例题1、连接如图所示电路，提供足够数量的大头针，只通过控制开关和调节滑动变阻器滑片的位置，无法探究( )A. 电流的有无对电磁铁磁场有无影响B. 电流方向对电磁铁磁场方向的影响C. 电流大小对电磁铁磁场强弱的影响D. 线圈匝数对电磁铁磁场强弱的影响（例题1图）（例题2图）（例题3图）例题2、如图所示，为使滑动变阻器的滑片P向右移动时，通电螺线管对条形磁铁的斥力变大，则电源和变阻器接入电路的方式可以是（）A. G接F，E接B，D接HB. G接F，E接A，D接HC. G接E，F接B，D接HD. G接E，F接A，D接H例题3、如图所示，条形磁铁置于水平桌面上，电磁铁右端同定并保持水平，且与条形磁铁在同一平面和相同高度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
假设内容相同条件吸起大头针针数量（根）实验证明
第一次
（ ）圈
第二次
（ ）圈
假设内容相同条件吸起大头针针数量（根）实验证明
第一次
（ ）圈
第二次
（ ）圈
缠绕圈数———————————————————————————————— 电磁铁的磁力大小与线圈 有关。磁力大小与缠绕数一节电池缠绕圈数 电磁铁的磁力大小与线圈 有关。电磁铁的磁力大小与线圈圈数关系的实验记录表电磁铁的磁力大小与线圈圈数关系的实验记录表不同条件不同条件磁力大小与缠绕数一节电池