一、实验目的
本实验旨在让学生通过实际操作,了解巨磁电阻现象及其特性,掌握用巨磁电阻测量电阻的方法,培养学生的实验操作能力和科学探究精神。
二、实验原理
巨磁电阻现象是指当一个磁铁靠近一个电阻器时,电阻器的电阻值会发生变化。当磁铁靠近电阻器时,电阻器内部的原子磁矩被磁化,从而导致电阻值减小;当磁铁远离电阻器时,电阻器内部的原子磁矩恢复平衡,电阻值又恢复到原始值。这种现象的原理与电阻器中的电子自由度有关。
三、实验器材与步骤
1. 巨磁电阻器:用于测量电阻的巨磁电阻器。2. 电阻表:用于测量电阻值的仪器。3. 磁铁:用于产生巨磁电阻效应的磁体。
实验步骤:
1. 将巨磁电阻器连接到电阻表上,并将其置于磁铁附近。2. 改变磁铁与巨磁电阻器之间的距离,重复步骤1,观察并记录不同距离下电阻值的变化。3. 分析实验数据,探讨巨磁电阻现象的规律。
四、实验结果与分析
1. 实验发现,当磁铁靠近巨磁电阻器时,电阻值减小;当磁铁远离巨磁电阻器时,电阻值又恢复到原始值。2. 随着磁铁与巨磁电阻器之间的距离增大,电阻值的变化趋势逐渐变得平缓。3. 通过分析实验数据,发现巨磁电阻现象具有一定的规律:当磁铁与巨磁电阻器之间的距离越远,电阻值的变化越小。
五、实验结论
本实验验证了巨磁电阻现象的存在,并探讨了其规律。通过本实验,学生掌握了用巨磁电阻器测量电阻的方法,培养了学生的实验操作能力和科学探究精神。同时,学生对巨磁电阻现象及其原理有了更深入的了解,为今后的物理学习打下了基础。