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第26卷总第307期 物 理 教 学 探 讨 Vo1．26 No．307 2OO8年第1期(上半月) Journal of Physics Teaching (S) 1．2008 ．53． 利用DIS探究霍尔效应 周亚文 江苏常州高级中学，江苏省常州市213003 摘 要：本文介绍了在中学物理教学中利用DIS探究霍尔效应的实验方法。 关键词：物理教学；DIS；霍尔效应 中图分类号：G633．7 _文献标识码：A 文章编号：1003—6148(2008)1(S)～0053～3 1 引言 2．2 探究器材 普通高中课程标准实验教科书《物理》讲述 ① 磁场传感器：可测量不同磁场环境下的 了“霍尔效应”，[J 但是教材中只是简单介绍了 磁感应强度，解决了原先实验室不能测量磁感应 霍尔效应现象和霍尔电压等概念。“霍尔效应是 强度的问题。 怎么产生的?”、“霍尔电压与磁感应强度及其他 ②微电流传感器：量程10／~A，是测定微小 物理量有什么关系?”、“描述霍尔元件有哪些主 电流的仪器，与传统的灵敏电流表相比，具有两 要参数?”等内容学生缺少感性认识。学生在物 个优点：一是测定电流时反应更迅速，因此可以 理实验室中利用常规器材研究金属的霍尔效应 捕捉到很微弱的瞬时电流i的变化；二是它可以 会碰到许多困难，这是因为金属的霍尔效应很 通过数据采集器与计算机连接，直接在屏幕上显 弱，一般条件下无法测量到霍尔电压。即便是半 示出微小电流i随时间t的变化图象，可间接反 导体的霍尔元件，霍尔电压也要用数字毫伏表来 映霍尔电压的变化情况。 测量．另外电磁感应强度也不易测量。 ‘ ③ 苏威尔DISI ab数据采集器：采集磁场传 为了帮助学生更好地进行课题研究，我们引 感器和微电流传感器信息，并把采集到的数据传 导学生利用DIS技术来探究霍尔效应，化解课题 输给计算机系统。 难点，并取得很好的效果。 ④霍尔元件：有四个引 DIS(Digital Information System，即数字化信 脚，如图2所示，其中1、3为输 息系统)由传感器、数据采集器和数据处理软件组 入端，与电阻箱、开关、电池串 成与计算机配合使用，可以实时采集、处理实验数 联。2、4为输出端，与微电流 据，把实验结果以表格、图像等形式显示出来。 传感器串联。 2 课题探究 ⑤ 电阻箱：1000fl 利用DIS实验室，针对霍尔效应课题研究内 ⑥ 电源E：1．5V干电池 容，利用磁场传感器、微电流传感器、数据采集器 ⑦条形磁铁 图 2 及计算机系统，观察霍尔效应现象，并研究霍尔 ⑧单刀开关S 电流与磁感应强度的关系。让学生自己发现规 ⑨DISLab网络实验室环境：WINDOWS98 律，总结规律。下面介绍此课题的主要内容：定量 以上操作系统，安装苏威尔数字化实验室软件。 研究霍尔电流与磁感应强度的关系。 2．3 探究过程 2．1 实验电路(图1)