第一篇：巨磁电阻与磁电阻实验报告
巨磁电阻与磁电阻实验
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【摘要】
本实验使用了由基本电路原理配合巨磁电阻原件制作的一套巨磁电阻实验仪，通过改变巨磁电阻处的磁场测量了巨磁电阻的磁阻特性曲线、磁电转换特性曲线，并在体验了其在测量电流、测量转速、磁读写等方面的应用。最后获得了巨磁电阻词组特性曲线、GMR 模拟传感器的磁电转换曲线、GMR 开关传感器的磁电转换特性曲线、巨磁电阻测量电流的数据、齿轮旋转过程中巨磁电阻梯度传感器输出电压曲线、磁信号读出情况，自旋阀磁电阻两个不同角度的磁阻特性曲线。发现巨磁电阻的磁阻随磁场变大而减小，且与方向无关，但是其存在磁滞现象。而自旋阀磁电阻则在磁场由一个方向磁饱和变化到另一个方向磁饱和的过程中磁电阻不断减小或增加，这与磁电阻和磁场的角度有关，且在 0 磁场附近变化特别明显。
【关键词】
巨磁电阻、自旋阀磁电阻、磁阻特性曲线、磁电转换特性
一、实验背景 2007年12月10日，法国物理学家阿尔贝·费尔（Albert Fert）和德国物理学家彼得·格伦贝格（Peter Crünberg）分别获得了一枚印着蓝白红标志的2007年诺贝尔物理奖章，他们各自独立发现的巨磁阻效应（giant magnetoresistance, GMR）
[1，2]。
早在一百多年前，人们对铁磁金属的输运特性受磁场影响的现象，就做过相当仔细的观测。莫特的双电流理论，把电子自旋引入对磁电阻的解释，而巨磁电阻恰恰是基于对具有自旋的电子在磁介质中的散射机制的巧妙利用。
目前巨磁电阻传感器已应用于测量位移、角度等传感器、数控机床、汽车测速、非接触开关、旋转编码器等很多领域，与光电等传感器相比，它具有功耗小，可靠性高，体积小，能工作于恶劣的工作条件等优点。利用巨磁电阻效应在不同的磁化状态具有不同电阻值的特点，可以制成随机存储器（MRAM），其优点是在无电源的情况下可继续保留信息。巨磁电阻效应在高技术领域应用的另一个重要方面是微弱磁场探测器。巨磁电阻薄膜材料的广泛应用，也是纳米材料的第一项实际应用，它使得人们对磁性尤其是纳米尺寸的磁性薄膜介质之输运特性的研究有了突飞猛进的发展，由此带来计算机存储技术的革命性变化，从而深刻地改变了整个世界。
本实验的目的是通过纳米结构层状薄膜的巨磁电阻效应及不同结构的 GMR 传感器特性测量和自旋阀磁电阻测量，了解磁性薄膜材料和自旋电子学的有关知识，并由磁电阻和巨磁电阻的历史发展中解决问题的思想方法，认识诺贝尔物理奖项目巨磁电阻的原理、技术和对科学技术发展的重要贡献。体会实验的设计与实施，理解其原理和方法，体验科学发现的精髓与快乐，促进学生逐步形成系统的物理思想，期望由此启发学生对物理科学和高新技术的浓厚兴趣。
二、实验原理 磁电阻 MR（magneto-resistance 的缩写符号）效应是指物质在磁场的作用下电阻发生变化的物理现象。磁电阻效应按磁电阻值的大小和产生机理的不同可分为：正常磁电阻效应(Ordinary MR: OMR)、各向异性磁电阻效应(Anisotropic MR: AMR)、巨磁电阻效应(giant MR: GMR)和庞磁电阻效应(Colossal MR: CMR)等。
GMR 作为自旋电子学的开端具有深远的科学意义。自旋电子学的研究和发展，引发了电子技术与信息技术的一场新的革命。传统的电子学是以电子的电荷移动为基础的，不考虑电子自旋。巨磁电阻效应表明，电子自旋对于电流的影响非常强烈，电子的电荷与自旋两者都可能载运信息。利用巨磁电阻效应制成的多种传感器，已广泛应用于各种测量和控制领域。
本实验通过纳米结构层状薄膜的巨磁电阻效应及不同结构的GMR传感器特性测量和自旋阀磁电阻测量，了解磁性薄膜材料和自旋电子学的有关知识，并由磁电阻和巨磁电阻的历史发展，及关键人物解决问题的思想方法，认识诺贝尔物理奖项目巨磁电阻的原理、技术，和对科学技术发展的重要贡献。
本实验使用了巨磁电阻实验仪、基本特性测量组件、GMR 传感器、电流测量组件、角位移组件、磁卡读写组件等实验装置。其中巨磁电阻实验仪包括稳压电源、恒流源、电压表、电流表。基本特性组件由 GMR模拟传感器，螺线管线圈及比较电路，输入输出插孔组成，用以对 GMR 的磁阻特性和磁电转换特性进行测量。在这个实验中使用螺线管线圈提供变化磁场，GMR 传感器置于螺线管的中央。而在将 GMR 构成传感器时，为了消除温度变化等环境因素对输出的影响，一般采用桥式结构。但是对于电桥结构，如果 4 个 GMR电阻对磁场的响应完全同步，就不会有信号输出。故将处在电桥对角位置的两个电阻 R3、R4 覆盖一层高导磁率的材料如坡莫合金，以屏蔽外磁场对它们的影响，而 R1、R2 阻值随外磁场改变。分析表明，输出电压：U OUT
= U IN ΔR/（2R-ΔR）。屏蔽层同时设计为磁通聚集器，它的高导磁率将磁力线聚集在 R1、R2 电阻所在的空间,进一步提高了 R1、R2 的磁灵敏度。同时巨磁电阻被光刻成微米宽度迂回状的电阻条，以增大其电阻至 kΩ数量级，使其在较小工作电流下得到合适的电压输出。电流测量组件将导线置于 GMR 模拟传感器近旁，用 GMR 传感器测量导线通过不同大小电流时导线周围的磁场变化，就可确定电流大小。角位移测量组件用巨磁阻梯度传感器作传感元件，铁磁性齿轮转动时，齿牙干扰了梯度传感器上偏置磁场的分布，使梯度传感器输出发生变化，每转过一齿，就输出类似正弦波一个周期的波形。磁读写组件用于演示磁记录与读出的原理。磁卡做记录介质，磁卡通过写磁头时可写入数据，通过读磁头时将写入的数据读出来。写磁头是绕线的磁芯，线圈中通过电流时产生磁场，在磁性记录材料上记录信息。巨磁阻读磁头利用磁记录材料上不同磁场时电阻的变化读出信息。最后采用四端接线法接自旋阀磁电阻，放置于线圈中央，调整其与线圈轴线的夹角可以测量自旋阀磁电阻在不同外磁场方向时的的磁阻特性曲线。
三、实验仪器设备 实验仪器包括 GMR 传感器、巨磁电阻实验仪稳压电源、恒流源、螺线管、电压表、电流表、基本特性测量组件、电流测量组件、角位移组件、磁卡读写组件。巨磁电阻实验仪包括稳压电源、恒流源、电压表、电流表。稳压电源提供测量所需要的电压，恒流源为螺线管供电提供测量所需的磁场，电压表和电流表分别用于测量 GMR 的电压或电流。
在将GMR构成传感器时，为了消除温度变化等环境因素对输出的影响，一般采用桥式结构，图 10 是某型号传感器的结构。
10 H / m
图GMR 模拟传感器结构图
对于电桥结构，如果 4 个 GMR 电阻对磁场的响应完全同步，就不会有信号输出。图 10 中，将处在电桥对角位置的两个电阻 R 3，R 4 覆盖一层高导磁率的材料如坡莫合金，以屏蔽外磁场对它们的影响，而 R 1，R 2 阻值随外磁场改变。
设无外磁场时4个GMR电阻的阻值均为 R，R 1，R 2 在外磁场作用下电阻减小 ΔR，简单分析表明，输出电压：
U OUT
= U IN ΔR（/
2R-ΔR）
（6）
屏蔽层同时设计为磁通聚集器，它的高导磁率将磁力线聚集在 R 1，R 2 电阻所在的空间 , 进一步提高了 R 1，R 2 的磁灵敏度。从图 10 的几何结构还可见，巨磁电阻被光刻成微米宽度迂回状的电阻条，以 增大其电阻至 k Ω数量级，使其在较小工作电流下得到合适的电压输出。
测量所用磁场可以用电磁铁，也可以用螺线管。本实验用螺线管线圈提供变化磁场。GMR传感器置于螺线管的中央。由理论分析可知，无限长直螺线管内部轴线上任一点的磁感应强度为：
B = μ 0 nI（7）
7
式中 n
为线圈密度，I
为流经线圈的电流强度，0 为真空中的磁导率。采用国际单位制时，由上式计算出的磁感应强度单位为特斯拉（1特斯拉＝10000高斯）。
基本特性组件由GMR模拟传感器，螺线管线圈及比较电路，输入输出插孔组成。用以对GMR的 磁阻特性和磁电转换特性进行测量。测量时GMR传感器置于螺线管的中央。
四、
实验目的 1.GMR 效应的原理 2.GMR 模拟传感器的磁电转换特性曲线 3.GMR 的磁阻特性曲线 4.MR传感器测量电流
5.MR 梯度传感器测量齿轮的角位移，了解 GMR 转速（速度）传感器的原理 五、实验内容、步骤 1.GMR 效应的原理；根据磁阻变化设计表格，测量 GMR 的磁阻特性曲线；观察曲线特点，理解磁阻曲线所反映的物理原理。
2.测量 GMR 模拟传感器和 GMR 数字开关传感器的磁电转换特性曲线；比较两种磁电转换曲线的异同，了解 GMR 做不同传感器应用时技术处理和电路结构特点，体会物理原理到技术应用的实验设计思想。
3.GMR 模拟传感器测量电流，分析偏置磁场对传感器应用的影响及原因。
4.GMR 梯度传感器测量齿轮的角位移，了解 GMR 转速（速度）传感器的结构和原理。
5.实验了解磁记录与读出的原理。
6.自旋阀的磁电阻曲线，与多层膜磁电阻曲线比较，分析其异同及原因。
六、实验数据及处理分析 原始数据记录：
1、GMR 模拟传感器的磁电转换特性测量
根据实验数据由公式 B = μ0nI 算得的磁感应强度，由 R=U/I 算得的电阻
励磁电流I1(mA)磁感应强度 B 输出电压 U（mV）
励磁电流I1(mA)磁感应强度 B 输出电压 U（mV）
30.159289
235-100-30.1593 236 90 27.143361
235-90-27.1434 235 80 24.127432
233-80-24.1274 234 70 21.111503
228-70-21.1115 230 60 18.095574
210-60-18.0956 214
15.079645
180-50-15.0796 185 40 12.063716
144.8 -40-12.0637 150 30 9.047787
107-30-9.04779 112 20 6.031858
69.1 -20-6.03186 73.9 10 3.015929
33.5 -10-3.01593 37.8 6 1.809557
20.6 -6-1.80956 24.7 3 0.904779
12.3 -3-0.90478 15.4 1 0.301593
6.5 -1-0.30159 9.7 0 0.000000
3.6 0 0 5.6-1-0.301593
0.6 1 0.301593 3.2-3-0.904779
2.4 3 0.904779 1.3-6-1.809557
3.9 6 1.809557 2.2-10-3.015929
15.1 10 3.015929 11.3-20-6.031858
63.1 20 6.031858 62.5-30-9.047787
104.9 30 9.047787 101.9-40-12.063716
140.7 40 12.06372 138.1-50-15.079645
176.5 50 15.07964 173.8-60-18.095574
210 60 18.09557 207-70-21.111503
228 70 21.1115 227-80-24.127432
233 80 24.12743 233-90-27.143361
235 90 27.14336 235-100-30.159289
236 100 30.15929 235 以 B 为横坐标，输出电压 U 为纵坐标，作图得：
误差分析：
（1）
在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负 0.2mA 以***-40-20 0 20 40磁场减少时B-U磁场增大时B-U磁感应强度B与输出电压U的关系曲线输出电压U（mV）磁感应强度B(G)
内，反应在图像上就是最低处的输出都在 y 轴上，实际上应当是分别分布在 y 轴左右两侧的；（2）
用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）
使用 Excel 表格处理数据的过程中可能会有精度损失； 2、GMR 的磁阻特性曲线的测量 根据实验数据由公式 B = μ0nI 算得的磁感应强度，由 R=U/I 算得的电阻，如下表所示：
（磁阻两端电压U=4V），如下表所示：
（磁阻两端电压 U=4V）
励磁电流I1(mA)磁感应强度 B 输出电压 U（mV）
励磁电流I1(mA)磁感应强度 B 输出电压 U（mV）
30.159289
235-100-30.1593 236 90 27.143361
235-90-27.1434 235 80 24.127432
233-80-24.1274 234 70 21.111503
228-70-21.1115 230 60 18.095574
210-60-18.0956 214 50 15.079645
180-50-15.0796 185 40 12.063716
144.8 -40-12.0637 150 30 9.047787
107-30-9.04779 112 20 6.031858
69.1 -20-6.03186 73.9 10 3.015929
33.5 -10-3.01593 37.8 6 1.809557
20.6 -6-1.80956 24.7 3 0.904779
12.3 -3-0.90478 15.4 1 0.301593
6.5 -1-0.30159 9.7 0 0.000000
3.6 0 0 5.6-1-0.301593
0.6 1 0.301593 3.2-3-0.904779
2.4 3 0.904779 1.3-6-1.809557
3.9 6 1.809557 2.2-10-3.015929
15.1 10 3.015929 11.3-20-6.031858
63.1 20 6.031858 62.5-30-9.047787
104.9 30 9.047787 101.9-40-12.063716
140.7 40 12.06372 138.1-50-15.079645
176.5 50 15.07964 173.8-60-18.095574
210 60 18.09557 207-70-21.111503
228 70 21.1115 227-80-24.127432
233 80 24.12743 233-90-27.143361
235 90 27.14336 235-100-30.159289
236 100 30.15929 235
作图如下：
误差分析：
（1）在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负 0.2mA 以内，反应在图像上就是最高处的输出都在 y 轴上，实际上应当是分别分布在 y 轴左右两侧的；（2）用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；（3）使用 Excel 表格处理数据的过程中可能会有精度损失； 3、GMR 开关（数字）传感器的磁电转换特性曲线测量 实验数据及由公式 B = μ0nI 算得的磁感应强度如下表所示，高电平：1V，低电平：-1V 减小磁场 增大磁场 开关动作 励磁电流/mA 电压/V 磁感应强度/G 开关动作 励磁电流/mA 电压/V 磁感应强度/G 关 30.2 1.882 4.0
关 29.5 1.882 4.5
开-30.5 0.0941-5.0
开-32.2 0.0941-4.5
作图如下：
***-40-20 0 20 40磁场减少时B-U磁场增大时B-U磁感应强度B与输出电压U的关系曲线输出电压U（mV）磁感应强度B(G)
误差分析：
（1）
在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负 0.2mA 以内；（2）
用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能因磁滞现象造成影响；
（3）
使用 Excel 表格处理数据的过程中可能会有精度损失；、用 用 GMR 传感器测量电流
低磁偏置 25mV：
励磁电流 I(mA)输出电压 U（mV）
励磁电流 I(mA)输出电压 U（mV）
300 27.2-300 23.0 200 26.5-200 23.7 100 25.8-100 24.3 0 25.1 0 25.0-100 24.4 100 25.8-200 23.7 200 26.5-300 23.0 300 27.1 作图如下：
00.20.40.60.811.21.41.61.82-20.0 -15.0-10.0-5.0 0.0 5.0 10.0 15.0磁场减小时巨磁阻磁场增大时巨磁阻磁感应强度B(G)输出电压U（V）开关特性曲线
适当磁偏置 151mV：
励磁电流 I(mA)输出电压 U（mV）
励磁电流 I(mA)输出电压 U（mV）
300 154.0-300 148.5 200 153.2-200 149.5 100 152.3-100 150.5 0 151.3 0 151.4-100 150.4 100 152.4-200 149.5 200 153.3-300 148.6 300 154.2 作图如下：
误差分析：
（1）
操作中，设置低磁偏置和适当磁偏置时，由于输出电压对偏置磁铁的位置变动很灵敏，故初始磁偏置时的输出电压距离要求会有误差；（2）
在实验操作中，用恒流源调节励磁电流时距离要调到的值总会有部分偏差，其范围在正负 0.2mA 以内；（3）
用恒流源调节励磁电流时，为保证调到需要调到的励磁电流的精确度，会有很小幅度的回调，可能22.523.023.524.024.525.025.526.026.527.027.5-400-200 0 200 400低磁偏置减少电流低磁偏置增大电流低磁偏置25mV待测励磁电流与输出电压关系曲线148.0149.0150.0151.0152.0153.0154.0155.0-400-200 0 200 400低磁偏置减少电流低磁偏置增大电流适当磁偏置151mV待测励磁电流与输出电压关系曲线
因磁滞现象造成影响；（4）
使用 Excel 表格处理数据的过程中可能会有精度损失；（5）
测量适当磁偏置时，减小励磁电流时的初始电流 300mA 对应的输出电压偏离直线较多，可能由于操作原因，比如偏置磁铁的不稳定或触碰等。、GMR 梯度传感器的特性及应用 起始角度/度 139 136 133 130 127 124 121 118 转动角度/度 0 3 6 9 12 15 18 21 输出电压/mV 821 857 870 873 936 962 959 881 起始角度/度 115 112 109 106 103 100 97 94 转动角度/度 24 27 30 33 36 39 42 45 输出电压/mV 828 852 869 866 943 946 987 897 作图如下
误差分析：
（1）
转动齿轮时，由于每次转动的幅度很小，由于操作原因会有转动的角度误差存在；（2）
转动齿轮后读数时，会有因读数造成的角度误差存在； 6、通过实验了解磁记录与读出的原理
实验数据如下表所示：
十进制数 92 二进制数 0 1 0 1 1 1 0 0 磁卡区域号 0 1 2 3 4 5 6 7 读出电平（V）
2.9 1.916 2.9 1.916 1.916 1.916 2.9 2.9
******10000 9 18 27 36 45转动角度/度输出电压/mV
误差分析：设置的二进制数据写入时，磁卡区域可能未严格对齐； R GMR 传感器在有关领域的应用实例：
基于 GMR 传感器阵列的生物检测：
GMR 传感器比电子传感器更灵敏、可重复性强，具有更宽的工作温度、工作电压和抗机械冲击、震动的优异性能，而且 GMR 传感器的工作点也不会随时间推移而发生偏移。
GMR 传感器的制备成本和检测成本低，对样本的需求量很小。由 GMR 传感器组成的阵列，还可以结合现有的 IC 工艺，提高整体设备的集成度，进行多目标的检测。同时，对比传统的荧光检测法，磁性标记没有很强的环境噪声，标记本身不会逐渐消退，也不需要昂贵的光学扫描设备以及专业的操作人员。
测量原理：GMR 阵列传感器生物检测的基本模式用 GMR 阵列传感器进行生物检测，是以磁性颗粒为标记物，采用直接标记法或两步标记法，在施加一定方向的外加磁场的情况下，用磁敏传感器对磁性标记产生的寄生磁场进行检测，从而实现对生物目标定性定量分析。
测量方法：以 DNA 检测为例，第一步将已知序列的 DNA 探针链结合在包埋了自旋阀传感器的芯片表面，加入用生物素标记的 DNA 目标链溶液，进行充分杂交；第二步，加入被抗生物素包裹的磁性颗粒，形成生物素一抗生物素共价键，从而选择性地捕获磁性标记。
标记反应完成后，用外加梯度磁场将未参与标记的多余磁性颗粒分离，再施加激励磁场将磁标记(磁性颗粒)磁化，磁化的磁标记产生的寄生磁场引起传感器阻值的变化，从而导致反映生物反应的信号输出。
第二篇：漏磁检测实验报告
漏磁检测实验报告
姓名：王焕友 学号：U201012465 班级：机械（中英）1001班
一、实验目的
1.通过实验了解漏磁探伤的基本原理； 2.掌握漏磁探伤仪器的功能和使用方法。3.了解漏磁检测仪的使用规范。
二、基本原理及优缺点分析
1、基本原理： 将被测铁磁材料磁化后，若材料内部材质连续、均匀，材料中的磁感应线会被约束在材料中，磁通平行于材料表面，被检材料表面几乎没有磁场；如果被磁化材料有缺陷，其磁导率很小、磁阻很大，使磁路中的磁通发生畸变，其感应线会发生变化，部分磁通直接通过缺陷或从材料内部绕过缺陷，还有部分磁通会泄露到材料表面的空间中，从而在材料表面缺陷处形成漏磁场。利用磁感应传感器（如霍尔传感器）获取漏磁场信号，然后送入计算机进行信号处理，对漏磁场磁通密度分量进行分析能进一步了解相应缺陷特征比如宽度、深度。
2、漏磁检测是用磁传感器检测缺陷，相对于渗透、磁粉等方法，有以下几个优点：
1）容易实现自动化。由传感器接收信号，软件判断有无缺陷，适合于组成自动检测系统。
2）有较高的可靠性。从传感器到计算机处理，降低了人为因素影响引起的误差，具有较高的检测可靠性。
3）可以实现缺陷的初步量化。这个量化不仅可实现缺陷的有无判断，还可以对缺陷的危害程度进行初步评估。
4）对于壁厚30mm以内的管道能同时检测内外壁缺陷。5）因其易于自动化，可获得很高的检测效率且无污染。
3、漏磁检测技术也不是万能的，有其局限性：
1）只适用于铁磁材料。因为漏磁检测的第一步就是磁化，非铁磁材料的磁导率接近1，缺陷周围的磁场不会因为磁导率不同出现分布变化，不会产生漏磁场。
2）严格上说，漏磁检测不能检测铁磁材料内部的缺陷。若缺陷粒表面距离很大，缺陷周围的磁场畸变主要出现在缺陷周围，而工件表面可能不会出现漏磁场。
3）漏磁检测不适用于检测表面有涂层或覆盖层的试件。
4）漏磁检测不适用于形状复杂的试件。磁漏检测采用传感器采集漏磁通信号，试件形状稍复杂就不利于检测。
5）磁漏检测不适合检测开裂很窄的裂纹，尤其是闭合性裂纹。
三、实验装置1、2、3、4、磁化器 试块 磁敏传感器 探头
四、实验过程
首先对被检铁磁性材料进行磁化然后测量其漏磁场信号通过分析判断,给出检测结果;最后根据实际情况选择退磁与否。漏磁检测只限于检测铁磁性材料,主要是铁磁性材料的表面及近表面的检测。该方法具有探头结构简单、易于实现自动化、无污染、检测灵敏度高、不需要耦合剂、检测时一般不需要对表面进行清洗处理、可以实现缺陷的初步量化等特点。
五、实验结果
无缺陷时 有缺陷时
六、实验心得
通过这次试验，我对漏磁检测的方法又有了更深的了解，同时也认识到无损检测的重要性。
第三篇：电阻与变阻器教案
电阻与变阻器教案
一、教学目标 知识与技能
1、知道电阻的概念、单位及其换算，以及电阻器在电路中的符号。
2、理解决定电阻大小的因素，知道滑动变阻器的构造，在电路中的符号，理解滑动变阻器的作用，会把滑动变阻器接入电路以改变电路的电流，知道变阻箱的读数方法。过程与方法
1、利用“控制变量法”和“归纳法”对决定电阻大小的因素进行实验探究。
2、利用 图示分析和实验验证的方法来学习滑动变阻器的构造、作用、使用方法。
情感态度价值观
培养实事求是的科学探究态度和表达自己观点、尊重他人的意识。
二、教学重点、难点
1、教学重点：探究决定电阻大小的因素；变阻器的构造和使用方法。
2、教学难点：控制变量法的运用，会用变阻器改变电流和电压。
三、预习课本76页2分钟
四、复习
1、什么是电流？
电何的定向移动形成电流。物理学中用每秒钟通过导体任一横截面的电荷量来表示电流的强弱。用符号I表示，I=Q/t，单位安培，单位符号A。测量工具;电流表：。要串联在电路中使用，不能直接接在电源两级，什么是电压？
电荷的压力差。有电源提供，符号U。单位：伏特，用V表示。测量工具：电压表，符号V，使用时要并联在电路中使用，可以直接接到电源两端。测量○哪个用电器两端的电压，只要用电压表“抱一抱”这个用电器。
电流表因为内阻很小，分析电路时刻直接当成一条导线。
电压的内阻很大，电流很小，分析电路时，刻看成开路。那到底什么事电阻呢？今天我们就一起来认识一下电阻。
五、电阻
1、电阻就是导体对电流的阻碍作用。
电阻与电流有这样一个关系：电压一定时，电流越小电阻越大，电流远大，电阻越小。
2、用符号R表示
3、单位：欧姆，简称“欧”，符号Ώ，（解释Ώ的读法和写法，并让学生上来写）
4、我们知道他的单位是Ώ，那1Ώ到底多大呢？导体两端给1V的电压（电荷的压力差）通过的电流为1A时，1Ώ的单位是比较小的。有一些电阻较大的，那需要用较大的单位来表示，比Ώ的答单位有千欧kΏ、兆欧MΏ，这里要注意兆欧的符号M是大写的，M的单位比k大1000倍，1kΏ=1000Ώ,1MΏ=1000kΏ，5、一个小灯泡的电阻大约10Ώ，像我们实验室用的 导线，一条导线只有约0.001Ώ，几乎为0，所以在实验时如果把导线直接接到灯泡两端，灯泡就会被短路，是因为导线电阻远小于灯泡，电流几乎都从旁边的导线经过。看课本76页信息窗，几个常见用电器的电阻。
6、电阻器？？？
（1）作用：电阻器用来调节电路中的电流和电压。（2）在电路中的符号：
（3）电阻器在电路中也会消耗电流，所以他也是一个用电器。
六、影响电阻大小的因素
1、预习课本
在阅读课本时，你们要思考几个问题：（1）怎样研究电阻的大小？
刚才，我们已经知道在电压一定时，电流越小，电阻越大。所以我们可以在固定电压下，根据电流的大小来判断电阻的大小。（2）电阻的大小与那些因素有关？
电阻跟材料、长度、横截面积、温度有关： a、材料：现在请同学们翻到课本78页，用一分钟看一下几种物质的导电性能，观察哪种物质的导线性能好。（电阻越小，导电性能越好）银(Ag）的导线性能最好，接下来是铜（Cu），铝（Al），铁（Fe）
现在使用较多的是铜和铝。大家知道为什么不用银？银的导电性能最好？（因为银的价格比较贵，而且难以避免有人去偷导线，这样会照成很多麻烦）相对来说铜铝是比较实用的导体。由于铁丝的电阻大约是铜的5.6倍，铝的3.4倍，这就是为什么不用铁来做电线的原因。）b、长度
导线好比水渠，水渠越长，水流就越小，同样导线越长电流也就越小，这样电阻就越大。所以电阻大大小跟导线的长度有关系。
c、横截面积：河道越宽，水流就越大，同样，导线越粗，也就是横截面积越大，电流就越大，这样电阻就越小。
d、温度：大部分物质的性质是温度越高，电阻越大。你知道小灯泡什么时候做容易烧坏吗？（提问）在来等的那一瞬间，这个时候灯丝的温度低，电阻小，电流就比较大，所以容易烧坏，你们做实验的时候会有个别同学喜欢玩，经常断开闭合开关，现在知道为什么，希望以后不要再有这种情况发生了。
另外还有个别物质的电阻是随温度的升高而减小的，玻璃能导电吗？在常温下，玻璃是不导电的（导电性能非常小），我们把不导电的物体成为绝缘体，就像导线外面那一层橡胶皮，就是绝缘体。给玻璃加热，电阻变小，当他达到一定温度时就可以导电。
（3）在实验中用到的实验方法？
2、扩展：我们以前家里常用的白炽灯，如果灯丝断掉，有什么方法可以让它重新发亮。（看着灯丝倾斜灯泡，让灯丝重新搭上去。接入电路中，会发现灯泡更亮了，这是为什么？接入电路多的灯丝变短了，电阻就变小，这样电流变大。）
重新搭上去的灯丝容易脱落，如果在半夜风一吹就灭了。而且电流越大，灯丝更容易烧断。总结电阻
3、现在我们知道电阻导体的材料、长度、横截面积、和温度有关，这些都是导体本身固有的属性，所以电阻的产生是由导体本身的性质决定的，跟电压和电流的大小无关。
板书设计：
1、电阻
（1）定义：导体对电流的阻碍作用叫电阻。（2）符号： R。
（3）单位：欧姆，简称“欧”，符号Ώ
千欧kΏ、兆欧MΏ
1kΏ=1000Ώ,1MΏ=1000kΏ，小灯泡的电阻大约10Ώ，一条导线只有约0.001Ώ
2、电阻器
（1）作用：电阻器用来调节电路中的电流和电压。（2）在电路中的符号：
（3）会消耗电流，是用电器。
3、影响电阻大小的因素
材料、长度、横截面积、温度
电阻的产生是由导体本身的性质决定的
第四篇：电与磁练习题
（原理问题）1.如图，是手摇式手电筒，只要转动手电筒的摇柄，灯泡就能发光。下列实验能揭示手电筒工作原理的是（）
A．
B．
C．
D．
【解答】解：手摇式手电筒中没有电池，在晃动手电筒时，手电筒中的永磁体在线圈中运动，运动是相对而言的，相对于永磁体而言，线圈在做切割磁感线运动，线圈中就会产生感应电流，电流通过灯泡时，小灯泡就会发光。因此这种手电筒的工作原理是电磁感应现象，即发电机就是利用该原理制成的。
A、图中，通电导体在磁场中受力运动，为电动机的工作原理图，故A错；
B、图中，闭合电路的部分导体在磁场中切割磁感线运动，产生感应电流，为发电机的工作原理图，故B正确；
C、图中，反映通电导体的周围存在磁场，为电流的磁效应，故C错误；
D、图中，通电线圈在磁场中受力转动，为电动机的原理图，故D错误。
故选：B。
（电磁继电器）2.如图所示，GMR是一个巨磁电阻，其阻值随磁场的增强而急剧减小，当闭合开关S1、S2时，下列说法正确的是（）
A．电磁铁的右端为
S
极
B．小磁针将顺时针旋转
C．当
P
向左滑动时，电磁铁的磁性增强，指示灯变亮
D．当
P
向右滑动时，电磁铁的磁性减弱，电压表的示数增大
【解答】解：
AB、根据安培定则可知，电磁铁的左端为N极，右端为S极；根据磁极间的相互作用规律可知，通电后，小磁针将会逆时针旋转，故A正确、B错误；
C、闭合开关S1和S2，使滑片P向左滑动，变阻器接入电路的电阻变小，左侧电路中电流变大，电磁铁的磁性增强，巨磁电阻的阻值减小，右侧电路中电流变大，所以指示灯的亮度会变亮，故C正确。
D、使滑片P向右滑动，变阻器接入电路的电阻变大，左侧电路中电流变小，电磁铁的磁性变弱，巨磁电阻的阻值变大，右侧电路中电流变小，根据U＝IR可知，灯泡两端的电压减小，即电压表示数变小，故D错误。
故选：AC。
（实验问题）3.为了探究导体在磁场中怎样运动，才能产生电流，采用了图中的实验装置：
（1）用细线将悬挂的导体ab放入蹄形磁体中，闭合开关，电流计指针不会偏转，让导体ab在蹄形磁体中左右运动，电流计指针
偏转；断开开关，让导体ab在蹄形磁体中左右运动，电流计指针
偏转。（选填“会”或“不会”）
（2）用细线将悬挂的导体ab放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体ab在蹄形磁体中竖直上下运动，电流计指针
偏转；让导体ab在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，电流计指针
偏转。（选填“会”或“不会”）
（3）综合（1）（2）可知，导体ab在磁场中运动产生感应电流的条件是：导体ab必须是
电路的一部分，且一定要做
运动。
（4）在探究过程中，闭合开关：①让导体ab在蹄形磁体中向左运动，电流计指针向右偏转；②让导体ab在蹄形磁体中向右运动，电流计指针向左偏转；
③断开开关，将图中的蹄形磁体的N、S极对调，再闭合开关，让导体ab在蹄形磁体中向左运动，电流计指针向左偏转。
通过①和②说明感应电流的方向与
方向有关；
通过①和③说明感应电流的方向与
方向有关。
【解答】解；
（1）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，导体没有切割磁感线，电流计指针不偏转；让导体在蹄形磁体中左右运动，导体切割磁感线，有感应电流产生，电流计指针会偏转；
断开开关，让导体在蹄形磁体中左右运动，虽然导体切割磁感线，但由于开关断开，电路没有电流，电流计指针不会偏转；
（2）将细导线悬挂的导体放入蹄形磁体中，闭合开关，让导体在蹄形磁体中竖直上下运动，导体没有切割磁感线，没有感应电流产生，电流计指针不会偏转；
闭合开关，让导体在蹄形磁体中斜向上或斜向下运动，导体做切割磁感线运动，有感应电流产生，电流计指针会偏转；
（3）综合（1）（2）中的实验现象可知，导体在磁场中运动产生电流的条件是：导体必须是闭合电路的一部分，且一定要做切割磁感线的运动；
（4）①和②中磁场方向相同，导体的运动方向不同，电流计指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与导体运动的方向有关；
①和③中导体运动的方向相同，磁场方向不同，电流计指针偏转方向不同，说明感应电流的方向与磁场方向有关。
故答案为：（1）会；不会；（2）不会；会；（3）闭合；切割磁感线；（4）导体运动；磁场。
第五篇：国巨电阻的命名规则不算难
国巨电阻的命名规则不算难，作为国巨代理商，我们为您解释。
国巨电阻都是以R开头，前面2个字母表示电阻的系列名称。RC表示一般厚膜电阻，例如：RC0402JR-07100KL；RL表示低阻值电阻，如RL0603JR-070R12L；RT表示高精密厚膜电阻；RJ表示薄膜电阻；RV表示高压电阻。
系列名称（RC/RT/RJ/RV等）后面的4位数表示尺寸，如0100，0201，0402，0603，0805，1206，1210，1218，2010，2512等等。尺寸后面的字母表示误差。W=±0.05%,B=±0.1%,C=±0.25%,D=±0.5%,F=±1%,G=±2%,J=±5%,K=±10%,M=±20% 误差后面的字母表示封装形式，如R表示纸带，K表示塑料编带。
封装形式后面2位数表示封装尺寸，07表示7寸盘；10表示10寸盘；13表示13寸盘。封装后面的数值表示阻值，如0R表示0欧；1K=1000欧，1M=1000 000欧。最后的L表示无铅
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