测量地磁场实验-居家物理实验（版）
实验项目名称：测量地磁场实验
实验目的：
1.了解地磁场分布，并研究测量地磁场的方法
2.利用智能手机测量地磁场的水平分量，垂直分量和磁倾角
实验原理和实验内容：
地球本身具有磁性，所以地球和近地之间存在着磁场，叫做地磁场。地磁场的强度和方向随地点（甚至随时间）而异。地磁场的北极，南极分别在地理南极，北极附近，批次并不重合，而且两者之间的偏差随时间不断在缓慢变化。
在一个不太大的范围内，地磁场基本上是均匀的，可用三个参量来表示地磁场的方向和大小。
仪器设备的记录：
智能手机，直尺，铅笔，白纸
实验内容及数据记录：（可使用EXCEl数据导入，注意有效数字，标明单位）
- 确定磁力计三轴指代方位与手机对应关系
- 测量地磁场的水平分量
将手机水平放置，在水平面上旋转手机，找到磁场的最大值，画出此时位置并记录磁场Bmax，继续旋转手机找到磁场值的最小值，并记录磁场Bmin，根据Bmax和Bmin数据计算地磁场的水平分量B∥大小
- 测量地磁场的垂直分量
将手机沿确定好的位置竖直放置，然后倒置，分别记录磁场的最大值和最小值数据，计算地磁场的垂直分量B⊥大小
- 计算磁感应强度大小及磁倾角，并估算相对误差
- 实验数据的处理：（给出不确定度的计算结果及实验结果的表达式，必须有计算过程，注意有效位数保留和单位，画图可使用电脑绘图。）
B的水平分量：根据B∥=（Bmax-Bmin）/2
1.（44.9375+328125）/2=38.875 ????T
2.（44.75+31.25）/2=38 ????T
3.（44.1875+31.5）/2=37.84375????T
所以B∥的平均值：38.23958 ????T
B的垂直分量：根据B⊥=（Bmax-Bmin）/2
1.(23.5+44.13)/2=33.815 ????T
2.(23.63+44.25)/2=33.94 ????T
3.(25.44+43)/2=34.22 ????T
所以B⊥的平均值：33.99167????T
磁倾角β=arctan(B⊥/ B//)
所以β= arctan(33.99167 / 38.23958 )=arctan（0.88891）
=41.6343°
实验结果的误差分析与问题讨论：（这是培养分析能力的重要环节，一定认真完成）
- 由于实验地与所给地之间的距离，引起的误差较为影响
- 实验仪器手机硬件和灵敏度的影响也可能会造成误差，以及测量水平分量时桌面的平整度，垂直时手机与平面的角度都会引起测量误差
- 最后可能为周围有带磁场的物件的干扰，造成误差
实验思考题解答：
- 如何确定手机的xyz轴方向？
用手机指南针确定正北方向，打开磁力计，在xy数值是否在某一范围跳动，稳定之后水平旋转90°，重复稳定操作，则此位置手机的前摄所指即为Y，前一步为X，数值上方为Z