本篇文章给大家谈谈声速的测量实验报告思考题，以及声速的测量实验报告分析讨论题对应的知识点，文章可能有点长，但是希望大家可以阅读完，增长自己的知识，最重要的是希望对各位有所帮助，可以解决了您的问题，不要忘了收藏本站喔。

1、急求 大学物理实验报告

物理实验报告

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；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得到的。严格一点，考虑载流子的统计分布，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v沿y轴负向运动，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、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“0.000”。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“0.0000”。

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14.00cm处与读数零点对齐）。顺时针转动“ 调节”旋钮， 依次取值为1.00，2.00，…，10.00mA，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14.00cm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14.00cm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=23.09，N=3150匝，L=280mm,r=13mm

表1 关系 （ =900mA）

（mV） （mV） （mV） （mV）

1.00 0.28 -0.27 0.31 -0.30 0.29

2.00 0.59 -0.58 0.63 -0.64 0.61

3.00 0.89 -0.87 0.95 -0.96 0.90

4.00 1.20 -1.16 1.27 -1.29 1.23

5.00 1.49 -1.46 1.59 -1.61 1.54

6.00 1.80 -1.77 1.90 -1.93 1.85

7.00 2.11 -2.07 2.22 -2.25 2.17

8.00 2.41 -2.38 2.65 -2.54 2.47

9.00 2.68 -2.69 2.84 -2.87 2.77

10.00 2.99 -3.00 3.17 -3.19 3.09

表2 关系 （ =10.00mA）

（mV） （mV） （mV） （mV）

0 -0.10 0.08 0.14 -0.16 0.12

100 0.18 -0.20 0.46 -0.47 0.33

200 0.52 -0.54 0.80 -0.79 0.66

300 0.85 -0.88 1.14 -1.15 1.00

400 1.20 -1.22 1.48 -1.49 1.35

500 1.54 -1.56 1.82 -1.83 1.69

600 1.88 -1.89 2.17 -2.16 2.02

700 2.23 -2.24 2.50 -2.51 2.37

800 2.56 -2.58 2.84 -2.85 2.71

900 2.90 -2.92 3.18 -3.20 3.05

表3 关系 =10.00mA， =900mA

（mV） （mV） （mV） （mV） B ×10-3T

0 0.54 -0.56- 0.73 -0.74 2.88

0.5 0.95 -0.99 1.17 -1.18 4.64

1.0 1.55 -1.58 1.80 -1.75 7.23

2.0 2.33 2.37- 2.88 -2.52 10.57

4.0 2.74 -2.79 2.96 -2.94 12.30

6.0 2.88 -2.92 3.09 -3.08 12.90

8.0 2.91 -2.95 3.13 -3.11 13.10

10.0 2.92 -2.96 3.13 -3.13 13.10

12.0 2.94 -2.99 3.15 -3.06 13.20

14.0 2.96 -2.99 3.16 -3.17 13.3

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=1.33x10-2T

理论值比较误差为: E=5.3%

十、问题讨论（或思考题）：

参考资料： 网站: 中有很多

2、大学普通物理实验超声波测定声速，思考题谁会，大一新生求解答

1、把表笔的头和地线接起来，如果看不到一条水平线，调整示波器的位置旋钮，看看是不是跑屏幕上面或下面去了？如果没有看看亮度，是不是太暗了？再没有就报修吧；

2、超声波发射的轴线很细，你又看不到，如果从远处往近处移动，你恐怕不易找到轴线在哪；

3、这似乎是微波的问题，对于超声波，我还真没注意还有波节和波腹，你确定这是超声波的问题吗？

4、向右是X轴，也是时间轴。如果你习惯倒着画，我没意见，但我相信大多数人看着都不会习惯。

3、用驻波法和相位比较法测声速，示波器的接线和操作有什么不同？ 大学物理实验报告的思考问题2

相位比较法即出现李萨如图（l该变量为一个波长时图形恢复原状），驻波法是形成驻波利用驻波波长是原波长的1/2来测，两种方法接线无区别，示波器相位比较法需要把声源处和接收器的电压信号接到x轴和y轴上，其他无区别

2。不是一直存在，一直存在的是波的干涉，示波器显示波形幅度最大时与上一最大位置差1/2声波波长

3。这样才能使两边都成像，1/s+1/s'=1/f,s+s'=L,使方程有解L必须>=4f（如若，您对我的答复满意，请点击左下角“好评”，您的。）

4、多普勒效应综合实验大学物理实验思考题

实验一 验证多普勒效应并由测量数据计算声速

让小车以不同通过光电门，仪器自动记录小车通过光电门时的平均运动及与之对应的平均接收频率。由仪器显示的f－V关系图可看出，若测量点成直线，符合（2）式描述的规律，即直观验证了多普勒效应。用作图法或线性回归法计算f－V直线的斜率k，由k计算声速u并与声速的理论值比较，计算其百分误差。

图2 多普勒效应验证实验及测量小车水平运动安装示意图

一．仪器安装

如图2所示。所有需固定的附件均安装在导轨上，并在两侧的安装槽上固定。调节水平超声传感发生器的高度，使其与超声接收器（已固定在小车上）在同一个平面上，再调整红外接收传感器高度和方向，使其与红外发射器（已固定在小车上）在同一轴线上。将组件电缆接入实验仪的对应接口上。安装完毕后，让电磁铁吸住小车，给小车上的传感器充电，第一次充电时间约6～8秒，充满后(仪器面板充电灯变绿色)可以持续使用4～5分钟。在充电时要注意，必须让小车上的充电板和电磁铁上的充电针接触良好。

【注意事项】

① 安装时要尽量保证红外接收器、小车上的红外发射器和超声接收器、超声发射器三者之间在同一轴线上，以保证信号传输良好；

② 安装时不可挤压连接电缆，以免导线折断；

③ 小车不使用时应立放，避免小车滚轮沾上污物，影响实验进行。

二．测量准备

1．实验仪开机后，首先要求输入室温。因为计算物体运动时要代入声速，而声速是温度的函数。利用 t u 将室温T值调到实际值，按“确认”。

2．第二个界面要求对超声发生器的驱动频率进行调谐。在超声应用中，需要将发生器与接收器的频率匹配，并将驱动频率调到谐振频率f0，这样接收器获得的信号幅度才最强，才能有效的发射与接收超声波。一般f0在40KHz左右。调谐好后，面板上的锁定灯将熄灭。

3．电流调至最大值后，按“确认”。本仪器所有操作，均要按“确认”键后，数据才被写入仪器。

【注意事项】

①调谐及实验进行时，须保证超声发生器和接收器之间无任何阻挡物；

②为保证使用安全，三芯电源线须可靠接地。

三．测量步骤

1．在液晶显示屏上，选中“多普勒效应验证实验”，并按“确认”；

2．利用 u 键修改测试总次数（选择范围5~10，一般选5次），按 ▼ ，选中“开始测试”；

3．准备好后，按“确认”，电磁铁释放，测试开始进行，仪器自动记录小车通过光电门时的平均运动及与之对应的平均接收频率；

改变小车的运动，可用以下两种方式：

a．砝码牵引：利用砝码的不同组合实现；

b．用手推动：沿水平方向对小车施以变力，使其通过光电门。

为便于操作，一般由小到大改变小车的运动。

4．每一次测试完成，都有“存入”或“重测”的提示，可根据实际情况选择，“确认”后回到测试状态，并显示测试总次数及已完成的测试次数；

5．改变砝码质量（砝码牵引方式），并退回小车让磁铁吸住，按“开始”，进行第二次测试；

6．完成设定的测量次数后，仪器自动存储数据，并显示f－V关系图及测量数据。

【注意事项】

小车不可太快，以防小车脱轨跌落损坏。

四．数据记录与处理

由f－V关系图可看出，若测量点成直线，符合（2）式描述的规律，即直观验证了多普勒效应。用 u 键选中“数据”，q 键翻阅数据并记入表1中，用作图法或线性回归法计算f－V关系直线的斜率k。公式（4）为线性回归法计算k值的公式，其中测量次数i＝5 ～ n，n≤10。

由k计算声速u = f0/k，并与声速的理论值比较，声速理论值由u0 = 331(1＋t/273)1/2 (米/秒)计算，t表示室温。测量数据的记录是仪器自动进行的。在测量完成后，只需在出现的显示界面上，用 u 键选中“数据”，q 键翻阅数据并记入表1中，然后按照上述公式计算出相关结果并填入表格。

5、声速测量实验思考题

1.因为此时在示波器上呈的像最稳定清晰，波动较小，利于读数。调整方法:首先调节声速测试仪信号源输出电压(6~10V)，调节信号频率(在25~45kHz)，观察频率调整时接受波的电压幅度变化，在某一频率点处(34.5kHz~37,5kHz之间)电压幅最大，此即为与换能器匹配的频率，记录f。

2.极大时刚好是S1和S2之间的距离为半波长的整数倍，极小值为四分之一波长的奇数倍。

3.因为是反射波与入射波干涉图像，如果不平行就无法叠加了，相位法理论上是可以的，应该

4.个人认为相位法好，因为是直线，比观察波峰直观

兄弟我也在做这个，正好看到，就按我理解的解答了下，参考下

好了，文章到这里就结束啦，如果本次分享的声速的测量实验报告思考题和声速的测量实验报告分析讨论题问题对您有所帮助，还望关注下本站哦！

推荐文章：