实验设计方案8篇

实验设计方案 篇1

　　一、问题的提出：

　　20xx年，国家有关部门通过对全国中小学生体质健康情况的全面调查后，认为：“学生的肺活量、体能等身体素质持续下降，超重和肥胖学生的比例迅速增加，城市男生已达24%，视力不良率居高不下，其中中小学生为62%;由于缺少足够的体育运动，中国中小学生体质健康状况日益下降，超过了50%中学生体质健康方面存在的问题，这直接影响到青少年一代的健康成长，影响到我国人才培养的质量”。随着“全国亿万青少年学生阳光体育运动”全面启动，各个学校切实贯彻“健康第一”的指导思想，广泛开展阳光体育运动，鼓励学生走出教室，走向操场、走进大自然、走到阳光下，积极参加体育锻炼，使“每天锻炼一小时，健康工作五十年，健康一生活辈子”的口号深入人心，掀起了体育锻炼热潮。学校将体育活动作为贯穿教学和管理的主线，大力开发体育课程资源，加强体育场地设施建设，积极开展丰富多彩的体育活动，但在现阶段，大多数学校的体育场地、器材、设施及指导力量等条件还不完善，不能满足学生参加体育锻炼的要求，严重的影响着学生锻炼的兴趣，不利于“阳光体育”的开展。教育行政主管部门从制度上保证在校学生每天要有不少于1小时的课外活动时间，学生参加体育锻炼的积极性和自觉性就显得尤为关键。本研究试图对“体育场地设施对中学生参加体育锻炼的积极性的影响”进行实地考察研究，提出切实可行的解决措施。

　　二、理论依据：

　　近年来，我国中学生体质健康问题严重，部分体质测试指标逐年下滑。自20xx年开始，我国进行了4次全国青少年体质健康调查，结果显示，最近20年，我国青少年学生各方面素质自20xx年呈持续下降状态，其中包括学生的肺活量、速度、力量、耐力等，不仅青少年身体机能、素质和运动能力呈下降趋势，肥胖率也比5年前增长了一倍;视力不良检出率居高不下并伴有随年龄增加检出率上升以及向“低龄化”发展。为解决这些问题，教育部、国家体育总局联合发出《关于开展全国亿万学生阳光体育运动的通知》(以下简称《通知》)，决定：从20xx年开始，结合《学生体质健康标准》的全面实施，在全国各类学校中深入开展亿万学生阳光体育运动(即阳光体育运动)。

　　造成学生体质健康存在问题的原因是多方面的，从教育的角度看，虽然一直强调素质教育，但应试教育还是在执着地流行;从学校方面看，重智育、轻视体育的倾向还未能很好的扭转;从体育自身来看，大家仍然特别重视竞技体育，而对群众体育相对放松;从社会角度来看，伴随现代进程的加快和生活方式的改变，体能下降的现象普遍存在。本文就以淄博市中学的学生参加体育锻炼现状及阳光体育开展情况展开调查，从学校实地和体育教师、学生两方面充分全面的展开调查，分析学生参加体育锻炼存在的影响因素，并给予相应的研究对策，使更多学生参加到体育锻炼中去。

　　三、研究方法

　　1、文献资料法通过计算机检索和人工查阅大量相关文献，包

　　括期刊、专著、学位论文等，进行深入的学习和研究，总结及分析体育设施与学生参与体育运动的研究现状的内容。同时收集国内外有关学生参加体育锻炼的法规文件、书籍，这些宝贵的资料都为本文提供理论和方法学依据。

　　2、问卷调查法据本课题的研究内容与目的，阅读了大量有关社会调查及科研方法等方面的书籍，并经过专家咨询和反复修改后，精心设计了学生问卷。在每所学校发放学生问卷100份。

　　3、实地调研法对随机抽取的六所学校，分别是张店二中、新城中学、沣水中学、湖田中学、傅家中学、唐坊镇中学进行了实地调查，统计了学校的体育场地，器材设施，学生的体育锻炼方式，学校给予学生锻炼的时间，学生的兴趣爱好等，了解学校的实际情况[6]。

　　4、逻辑分析法运用归纳、演绎、综合等各种逻辑分析法，对所收集的各种信息进行分析与论证，总结出调查结果，并提出相关对策。

　　四、主要研究内容

　　(1)调查淄博市中学的体育设施、器材、场地的实际情况。

　　(2)了解学校安排学生锻炼的时间及学校场地对学生开放的情况。

　　(3)调查学生的参与锻炼方式，兴趣爱好。

　　(4)分析所得数据，提出解决的可行方法和措施。

　　五、研究阶段安排

　　1前期工作

　　(1)查阅相关文献资料确定研究方向及研究方法。

　　(2)撰写开题报告。

　　2、中期工作

　　(1)采集反映山东省淄博市中学学校场地、设施、器材的实际情况。

　　(2)调查学生参与体育锻炼的方式，兴趣爱好。

　　3、后期工作

　　(1)整理并分析资料

　　(2)撰写论文，形成初稿

　　(3)修改论文，形成成稿。

实验设计方案 篇2

　　发展节水型水产养殖、种植模式，进化水质节约用水，清除鱼池中有机质带来的污染，绿化池塘有效提高池塘利用率，把池塘效益最大化除了优化水产品的品种结构外，还可以开发利用水面及水面以上的空间。这是未来池塘养殖的发展趋势。利用池塘养殖空间，水下养鱼，水面种菜，是发展水池养殖与种植相结合的方向之一。鱼的生存生长产生的废物，恰好是水生蔬菜所必须的营养。精养鱼池的肥水实际上是无土栽培的营养液。在池塘蔬菜种植和水产养殖的结合中，要根据重庆地区池塘养殖的模式和特点，结合当地的气候季节变化，如何因事利导，趋利避害，因地制宜，选择合适的品种搭配采取相适应的种养技术，是我们鱼菜共生实验成功的关键。根据上述思路制定设计方案如下：

　　一、设计目标

　　我场位于璧山县城与狮子镇之间，养殖水源已严重污染，河水无法使用。其净化池水水质减少循环已成头等大事。

　　1。鱼菜共生池全年不因养鱼投饲料污染水质而换水（确因天旱池水枯竭，只能适当补给）。利用蔬菜汲取池中氨、氮、磷等多余元素净化水质达到不换水的目的。

　　2。鱼产量1000公斤/亩、蔬每亩500公斤。

　　3。对比池鱼产量1000公斤/亩。

　　二、设计方案

　　由于该实验在重庆地区属初试，在全国也没有完全成熟的经验可以借鉴，所以在种植蔬菜的浮床用材方面，既要考虑浮力，又要与就地取材、低成本原则相结合考虑：

　　1。浮床：

　　①用竹子做浮筐，在浮筐上用聚乙烯网布作浮床的面和底。使其面、底中空高度在10cm左右、面部开孔植菜，底部透水供菜营养、并防鱼吃菜根。

　　②用塑料管做浮筐，其他同①。

　　③用板房填充泡沫作浮床开孔植菜，但下部分需网布防鱼吃菜根。

　　④利用竹块定型，同样用网布上下隔两层，然后在四角用竹棍定植在池中，靠四角竹棍支撑重量，成本最低。

　　2。植菜的品种：适应水生的品种。

　　①空心菜：生长期4—10月，时间长、产菜期长。

　　②水芹菜：生长期10—来年3月，有效利用冬季延续空心菜的产量。

　　③丝瓜：需大水大肥、可搭架立体利用水面以上的空间。

　　3。池鱼放养模式：结合当地养殖习惯，不回避草鱼。

　　4。种植面积不超过养鱼水面的20%、不低于15%。

　　三、实验场地

　　试验池安排在18号鱼池、对比池与气幕增氧为同一池塘。及16号池。

　　试验池18号为直角梯形，面 积亩。

实验设计方案 篇3

　　1实验器材

　　低频信号发生器（EE1641C型），便携式电脑小音箱，仿真蝴蝶（冰箱贴），BNC转双鳄鱼夹线。

　　2演示方法

　　2.1演示声音具有“音调”这一特性

　　将仿真蝴蝶用胶水粘在音箱的纸盆上，用BNC转双鳄鱼夹线将低频信号发生器与音箱相连。通过低频信号发生器的“频率选择”按钮，使信号源的频率在“10”、“100”、“1K”三个档位之间进行切换。这时，音箱既可以发出低沉的声音也可以发出尖锐的甚至是刺耳的声音，音调变化十分显著。由此，学生可以深刻地感受到声音可高可低，具有“音调”这样的特性。注意事项：实际上，在调节信号源频率时，声音的响度也会发生变化。为了将学生的注意力集中在音调的变化上，可以适当地提高音箱的音量，因为当声强大于85dB时，耳朵对各个频率声音的灵敏度基本上相等。

　　2.2演示“音调与频率的关系”

　　将低频信号发生器的频率档位选择在“10”，转动“频率微调”旋钮，对信号源频率进行连续调节，可以观察到：蝴蝶振动速度发生变化的同时，声音的音调也发生了变化。蝴蝶振动加快，音调变高；振动变慢，音调变低。这样的实验现象强化了学生的直观感受，为学生作出合理猜想和进一步的实验检验奠定了基础，也有利于学生“频率”概念的建立。注意事项：一定要在“低频”档对信号进行“连续”调节。声音控制在低频是为了人眼能够观察到振动，对信号频率进行连续调节可以使音调以及振动速度的变化更易察觉。

　　3演示用途拓展

　　此套装置除了可以很好地演示“音调与频率的关系”外，还可以演示其他一些声现象，而且效果也相当不错。

　　3.1演示“声音是由于物体的振动产生的”

　　音箱发出声音的同时，蝴蝶也在振动，音箱不发声，蝴蝶振动停止。借助于这一现象，学生可以猜想到：声音可能是由于物体的振动产生的。

　　3.2演示“声音是一种波”

　　将点燃的蜡烛放在音箱前，在频率较低的情况下，可以清楚地看到烛焰周期性的来回晃动，借助于此实验现象，教师可以引出“声波”的概念。

　　3.3演示“响度与振幅的关系”

　　在小音箱的喇叭口置一透明容器，将橡皮泥捏成的小球放在音箱的纸盆上，调节音箱的音量，可以控制小球的弹跳高度。小球的重量较轻，在不同响度的`声音下，小球振动幅度的变化较为明显，这一现象可以演示响度与声源的振动幅度的关系。

　　3.4演示“次声波”和“超声波”

　　从“0”到“10M”顺次切换低频信号发生器的频率档位，可以发现人耳并不是所有频率的声音都能听到。借助这一现象，教师可以引出“超声波”和“次声波”的概念。以上介绍的演示实验，现象新奇、直观，在激发学生学习兴趣的同时能帮助学生理解所学的概念，希望能为教师们的实际教学提供些许参考。

实验设计方案 篇4

　　一、研究问题：

　　任务驱动教学法在中学信息技术课程教学中的应用对学生综合能力提高的作用

　　二、实验处理：

　　对比性实验：普通班与实验班的对比

　　等组实验：普通班与实验班的对比

　　三、实验变量

　　1、实验自变量

　　X=中学信息技术课程中任务驱动教学法的使用

　　2、实验因变量

　　Y1=获取信息的能力

　　Y2=合作学习的能力

　　Y3=对信息评价的能力

　　Y4=反省认知的能力

　　Y5=自我评价的能力

　　3、干扰变量及其控制

　　干扰变量：（1）学生信息技术素养和技术水平的不同

　　（2）任务驱动教学过程中任务的设计、使用的合理性与正确性。

　　（3）学生与他能力的变化发展对这五种能力的影响。

　　干扰变量的控制：

　　（1）为了确保信息技术课程教学效果的提高是由于任务驱动教学方法的使用的作用而不是其它因素的作用，本实验研究过程中采用等组对比实验。

　　（2）为避免由于任务驱动教学中任务的设计不合理而对实验效果产生影响，在进行实验前应由教学设计专家、学科带头教师和学生对设计的任务的合理性进行论证，布尔什确保任务的合理性。

　　（3）为降低其它因素对教学效果的影响，先对学生的确基本学习能力、信息素养和计算机技术水平等因素进行调查分析，并对其它教学方法在教学中的应用所产生的效果作预测分析，最终对教学效果进行分析时加以考虑并予以排除。

　　四、试验程序设计

　　1、实验假设

　　（1）任务驱动教学法对学生获取信息的能力的提高有显著的作用

　　（2）任务驱动教学法对学生合作学习的能力的提高有显著的作用

　　（3）任务驱动教学法对对信息评价的能力的提高有显著的作用

　　（4）任务驱动教学法对反省认知的能力的提高有显著的作用

　　（5）任务驱动教学法对自我评价的能力的提高有显著的作用

　　2、实验对象

　　在附中信息技术教学中选取高二（3）、（4）班和第二中学信息技术教学中选取高二（2）、（5）班为实验对象；附中高二（3）班和第二中学高二（2）为实验组，教学中采用任务驱动教学法；附中高二（4）班和第二中学高二（5）班为控制班，教学中不采用任务驱动教学法；实验实施前对学生能力进行前测，确认两班同学在这三个方面的能力相当，视为等组。

　　●控制1=附中高二（4）班部分学生和二中高二（5）班

　　●实验1=附中高二（3）班部分学生和二中高二（2）班

　　（注：考虑到前测时可能两个学校的两个班不一定全部可以分为两个等组，故从两学校的两班中分别选取部分同学形成两个等组。为不影响实验的正常、顺利进行，对不纳入实验的同学也实施同样的实验手段，但不纳入数据的统计分析中）

　　3、实验过程

　　本实验研究采用等组对比前测后测实验研究。

　　（1）利用里克特量表对预期的实验对象进行前测，并分别从两个自然班中选取部分学生组成实验组和控制组：实验组和控制组。

　　（2）利用调查问卷对实验对象进行学习风格、能力结构等因素进行调查研究，了解学生的特点和已具备的能力状况，为以后的效果分析扫清障碍。

　　（3）在两个学校的两个实验班的教学中任务驱动教学方法（教学内容和任务驱动基本架构是由研究者和学科教师根据研究和教学的需要共同确定的）。在教学的过程中利用行为观察记录表、反思日志表、调查问卷、里克特量表等工具对学生的行为进行观察和记录。

　　（4）在研究进行两个月左右时对学生这三种能力的发展进行形成性检验，发现存在的问题，并针对问题提出解决措施，进行补救。

　　（5）学期结束时，对学生这三种能力的发展进行终结性检验，验证实验假设是否成立，如成立，用实验数据证明，如不成立，说明原因。

实验设计方案 篇5

　　思考：蜡烛纸杯灯为什么会转动?

　　材料：纸杯2个、牙签1支、蜡烛1支、胶带1卷、绳子1根、剪刀1把

　　操作：

　　1、取一纸杯，在杯身对称处各剪开一个方形大口，在杯底固定上蜡烛，作为灯的底座。

　　2、另一个纸杯则在杯身约等距离位置剪出三四个长方形的扇叶，在杯底中央处穿上绳子，并用牙签棒固定，作为灯的上座。

　　3、将两个纸杯上下对口用胶带贴好固定。

　　4、点上蜡烛，拉起绳子，看看有什么现象产生。

　　讲解：

　　1、蜡烛燃烧的时候，火焰尖端多呈朝上的方向。

　　2、空气受热会上升，然后沿着上方纸杯的扇叶口流动，因而造成旋转的现象。

　　创造：

　　你能让蜡烛纸杯灯向相反的方向转动吗?

　　注意：注意蜡烛燃烧时的安全!

实验设计方案 篇6

　　一、研究问题：

　　任务驱动教学法在中学信息技术课程教学中的应用对学生综合能力提高的作用

　　二、实验处理：

　　对比性实验：普通班与实验班的对比

　　等组实验：普通班与实验班的对比

　　三、实验变量

　　1、实验自变量

　　X=中学信息技术课程中任务驱动教学法的使用

　　2、实验因变量

　　Y1=获取信息的能力

　　Y2=合作学习的能力

　　Y3=对信息评价的能力

　　Y4=反省认知的能力

　　Y5=自我评价的能力

　　3、干扰变量及其控制

　　干扰变量：(1)学生信息技术素养和技术水平的不同

　　(2)任务驱动教学过程中任务的设计、使用的合理性与正确性。

　　(3)学生与他能力的变化发展对这五种能力的影响。

　　干扰变量的控制：

　　(1)为了确保信息技术课程教学效果的提高是由于任务驱动教学方法的使用的作用而不是其它因素的作用，本实验研究过程中采用等组对比实验。

　　(2)为避免由于任务驱动教学中任务的设计不合理而对实验效果产生影响，在进行实验前应由教学设计专家、学科带头教师和学生对设计的任务的合理性进行论证，布尔什确保任务的合理性。

　　(3)为降低其它因素对教学效果的影响，先对学生的确基本学习能力、信息素养和计算机技术水平等因素进行调查分析，并对其它教学方法在教学中的应用所产生的效果作预测分析，最终对教学效果进行分析时加以考虑并予以排除。

　　四、试验程序设计

　　1、实验假设

　　(1)任务驱动教学法对学生获取信息的能力的提高有显著的作用

　　(2)任务驱动教学法对学生合作学习的能力的提高有显著的作用

　　(3)任务驱动教学法对对信息评价的能力的提高有显著的作用

　　(4)任务驱动教学法对反省认知的能力的提高有显著的作用

　　(5)任务驱动教学法对自我评价的能力的提高有显著的作用

　　2、实验对象

　　在附中信息技术教学中选取高二(3)、(4)班和第二中学信息技术教学中选取高二(2)、(5)班为实验对象;附中高二(3)班和第二中学高二(2)为实验组，教学中采用任务驱动教学法;附中高二(4)班和第二中学高二(5)班为控制班，教学中不采用任务驱动教学法;实验实施前对学生能力进行前测，确认两班同学在这三个方面的能力相当，视为等组。

　　●控制1=附中高二(4)班部分学生和二中高二(5)班

　　●实验1=附中高二(3)班部分学生和二中高二(2)班

　　(注：考虑到前测时可能两个学校的两个班不一定全部可以分为两个等组，故从两学校的两班中分别选取部分同学形成两个等组。为不影响实验的正常、顺利进行，对不纳入实验的同学也实施同样的实验手段，但不纳入数据的统计分析中)

　　3、实验过程

　　本实验研究采用等组对比前测后测实验研究。

　　(1)利用里克特量表对预期的实验对象进行前测，并分别从两个自然班中选取部分学生组成实验组和控制组：实验组和控制组。

　　(2)利用调查问卷对实验对象进行学习风格、能力结构等因素进行调查研究，了解学生的特点和已具备的能力状况，为以后的效果分析扫清障碍。

　　(3)在两个学校的两个实验班的教学中任务驱动教学方法(教学内容和任务驱动基本架构是由研究者和学科教师根据研究和教学的需要共同确定的)。在教学的过程中利用行为观察记录表、反思日志表、调查问卷、里克特量表等工具对学生的行为进行观察和记录。

　　(4)在研究进行两个月左右时对学生这三种能力的发展进行形成性检验，发现存在的问题，并针对问题提出解决措施，进行补救。

　　(5)学期结束时，对学生这三种能力的发展进行终结性检验，验证实验假设是否成立，如成立，用实验数据证明，如不成立，说明原因。

实验设计方案 篇7

　　一、实验原理

　　(1)鉴定实验设计的理念：

　　某些化学试剂 + 生物组织中有关有机化合产生特定的颜色反应。

　　(2)具体原理：

　　①可溶性还原糖+ 斐林试剂→砖红色沉淀。

　　②脂肪小颗粒 + 苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。

　　③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色反应。

　　二、目标要求

　　初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

　　三、重点、难点

　　1.重点

　　①初步掌握鉴定生物组织中可溶性还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

　　②通过实验的操作和设计培养学生的动手能力，掌握探索实验设计技巧，从而培养创新思维能力。

　　2.难点

　　根据此实验方法、原理，设计实验来鉴定常见食物的成分。

　　四、实验材料

　　1.可溶性还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织，以苹果、梨为最好。

　　2.脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子，以花生种子为最好(实验前浸泡3h～4h)。

　　3.蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d～2d的黄豆种子(或用豆浆、或用鸡蛋蛋白)。

　　五、仪器、试剂

　　1.仪器:剪刀,解剖刀,双面刀片,试管,试管架,试管夹,大小烧杯,小量筒,滴管,玻璃漏斗,水浴锅,研钵,石英砂,纱布,载玻片,盖玻片,毛笔,吸水纸,显微镜。

　　2.试剂:①斐林试剂(0.1g/L的NaOH溶液+ 0.05g/mL的CuSO4溶液);②苏丹Ⅲ染液;③双缩脲试剂;④ 体积分数为50%的酒精溶液;⑤蒸馏水。

　　六、方法步骤

　　1.制备试剂。

　　2.可溶性还原糖的鉴定、方法、步骤。

　　3.脂肪的鉴定、方法、步骤。

　　4.蛋白质的鉴定、方法、步骤。

　　七、教学过程

　　新课引入：我们在化学中学习过物质的鉴定，其原理是被鉴定的物质与所用的化学试剂要么发生颜色反应，要么产生沉淀，我们生物学上也采用此原理，在生物学中物质鉴定的理念是：某些化学试剂能够使生物组织中的有关有机化合物产生特定的颜色反应。

　　新课教学：(具体原理)

　　①可溶性还原糖+ 斐林试剂→砖红色沉淀。(水浴加热)

　　②脂肪小颗粒 + 苏丹Ⅲ染液→橘黄色小颗粒。(要显微镜观察)

　　③蛋白质 + 双缩脲试剂→紫色反应。(要先加A液NaOH 溶液再加B液CuSO4 溶液) 今天，我们学习鉴定生物组织中还原糖、脂肪、蛋白质的基本方法。

　　(一)、还原糖的鉴定

　　1、还原糖的鉴定步骤:

　　选材： 苹果：洗净、去皮、切块，取5g放如研钵中 制备组织样液研磨成浆：加石英砂，加5 ml水研磨

　　注入组织样液2ml过滤：将玻璃漏斗插入试管中，漏斗上垫一层纱布

　　加斐林试剂：2ml(由斐林试剂甲液和乙液充分混合而成，不能分别加入)

　　水浴加热：煮沸2min

　　观察溶液颜色变化：浅蓝色→棕色→砖红色。

　　2、实验成功的要点：

　　①还原糖的鉴定实验:选择含糖量较高、颜色为白色或近白色的植物组织，以苹果、梨为最好。

　　②斐林试剂要两液混合均匀且现配现用。

　　斐林试剂的配制过程示意：

　　斐林试剂甲液( 0.1 g/ml的 NaOH 溶液) 按一定比例混合均匀

　　斐林试剂 斐林试剂乙液( 0.05 g/ml的 CuSO4 ③在鉴定尿液中是否含有葡萄糖时还能用其他那些鉴定方法?

　　学生回答：还可以用斑氏试剂产生砖红色沉淀;及糖尿试纸据糖的由少到多产生浅蓝、浅绿、棕或深棕色。

　　(二)、脂肪的鉴定

　　1、脂肪的鉴定步骤:

　　取材：花生种子(浸泡3-4h),将子叶削成薄片

　　取理想薄片

　　在薄片上滴2-3滴苏丹Ⅲ染液

　　去浮色 制片

　　制成临时装片

　　观察：先在低倍镜下，找到材料的脂肪滴，然后，转为高倍镜观察。

　　结论：细胞中的圆形脂肪小颗粒已经被染成橘黄色。

　　2、实验成功的要点：

　　①.脂肪的鉴定实验:选择富含脂肪的种子，以花生种子为最好(实验前浸泡3h～4h)。

　　②该试验成功的关键是获得只含有单层细胞理想薄片。

　　③滴苏丹Ⅲ染液染液染色2-3min，时间不宜过长，以防细胞的其他部分被染色。

　　(三)、蛋白质的鉴定

　　1、 蛋白质的鉴定步骤：

　　结论：蛋白质与双缩脲试剂发生紫色反应。

　　2、实验成功的要点：

　　①蛋白质的鉴定实验:可用浸泡1d～2d的黄豆种子(或用豆浆、或用鸡蛋蛋白稀释液)。

　　②双缩脲试剂的使用，一定要先加入A液(即0.1 g/ml的 NaOH 溶液)，再加入双缩脲试剂B液(即0.01 g/ml的 CuSO4 溶液)。

　　③还可设计一只加底物的试管，不加双缩脲试剂，进行空白对照，说明颜色反应的引起是蛋白质的存在与双缩脲试剂发生反应，而不是空气的氧化引起。

实验设计方案 篇8

　　一、霍尔效应实验设计方案

　　电子从电子枪加热发射而出，经加速电压加速，穿过极板射向荧屏。这个过程产生霍尔效应中所需的工作电流。在无外磁场的情况下，观察亮点的移动情况，测量霍尔电压；在极板处加上垂直于电子束及极板方向的磁场，电子束因此受到洛伦兹力而偏转，在极板积聚，产生电压，测量得霍尔电压UH；除去磁场，观察荧光屏上亮点位置移动情况，待位置稳定后，测量此时电压。

　　二、霍尔效应实验的实现步骤及实验检验实验步骤

　　将磁铁和示波管组装在一起，提供磁场；连接外电路开关，打开电源，开始实验；调整聚焦及亮度，使亮点集中到荧光屏中央，测量霍尔电压；加载磁场，测量极板处磁感应强度B，观察荧光屏亮点移动情况；稳定后，测量霍尔电压UH；除去磁场，观察亮点移动情况，测量霍尔电压。实验结果与现象分析实验数据分析在X偏转板处所加磁场的磁感应强度B为0.00017T，示波管内部是固定结构，为使示波管正常工作，对电源供给有一定要求，可分析出加速电压UO为阴极K与第二栅极G2之间的电压，约为1000V（因为实验时G2电位可调范围为±100V，实际加速电压为900V至1100V）。示波器内X偏转板之间的距离（由于在透明的真空壳体内不能准确测量，目测为1cm）约为0.01m。将示波器的亮度调大，所测电压逐渐增大；当亮度调节到最大时（输入电压约为900V至1100V），所测霍尔电压达到最大值33.8V。理论上，电子经加速电压加速后，亮点在荧光屏上迅速向上偏移，这个过程时间极短。这是受洛伦兹力作用，使电子束向上偏转。由于偏转极板两侧电荷积聚，产生霍尔电压，电子束同时受电场力和洛伦兹力作用平衡。但是由于对于此时电子速度，极板长度不可忽略，所以电子束相对中央位置发生偏转。过3min，待稳定后，再除去磁场，如图5。亮点迅速移动到下方，这是由于磁感应强度为零，霍尔效应消失。这个过程是极短的。这些现象都符合霍尔效应，所以本实验成功验证了霍尔效应。

　　三、结语

　　本文所设计的霍尔效应实验利用电子枪作为电子发射装置，讨论从阴极发射出的电子经过磁场时产生的霍尔效应现象。从荧光屏上电子的亮度变化可以推断出从通过控制光栅中心小孔的电子密度（电子数目）增减；通过观察荧光屏上亮点的移动情况，得到霍尔效应内部的平衡过程；并根据测量X极板上的霍尔电压判断霍尔效应现象的明显程度。相比于传统的霍尔效应实验，本实验仪器最大特点就是实验过程动态可知、实验结果直观易得。通过荧光屏上的亮点亮度变化可以得知电子束密度增减，亦即电流强弱；两极板电压可以直接测量得霍尔电压；通过观察亮点在荧光屏上移动情况，可得知霍尔效应内部电子受力平衡过程。因此本实验可以让学生更加清楚地理解霍尔效应的过程和本质。另外本文所设计的霍尔效应实验，由于仪器由示波管简单改装而来，所以制作容易，操作简便，成本低、互换性强，适合学生实验。