推荐物理综合实践活动总结如何写(推荐物理综合实验书籍)(2)

2、实验装置及原理

【实验装置】

fqj—ⅱ型教学用非平衡直流电桥，fqj非平衡电桥加热实验装置（加热炉内置mf51型半导体热敏电阻（2.7kω）以及控温用的温度传感器），连接线若干。

【实验原理】

根据半导体理论，一般半导体材料的电阻率 和绝对温度 之间的关系为

（1—1）

式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的物理性质有关。因而热敏电阻的电阻值 可以根据电阻定律写为

（1—2）

式中 为两电极间距离， 为热敏电阻的横截面， 。

对某一特定电阻而言， 与b均为常数，用实验方法可以测定。为了便于数据处理，将上式两边取对数，则有

（1—3）

上式表明 与 呈线性关系，在实验中只要测得各个温度 以及对应的电阻 的值，

以 为横坐标， 为纵坐标作图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二乘法求出参数 a、b的值。

热敏电阻的电阻温度系数 下式给出

（1—4）

从上述方法求得的b值和室温代入式（1—4），就可以算出室温时的电阻温度系数。

热敏电阻 在不同温度时的电阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如右图所示，b、d之间为一负载电阻 ，只要测出 ，就可以得到 值。

当负载电阻 → ，即电桥输出处于开

路状态时， =0，仅有电压输出，用 表示，当 时，电桥输出 =0，即电桥处于平衡状态。为了测量的准确性，在测量之前，电桥必须预调平衡，这样可使输出电压只与某一臂的电阻变化有关。

若r1、r2、r3固定，r4为待测电阻，r4 = rx，则当r4→r4+△r时，因电桥不平衡而产生的电压输出为：

（1—5）

在测量mf51型热敏电阻时，非平衡直流电桥所采用的是立式电桥 ， ，且 ，则

（1—6）

式中r和 均为预调平衡后的电阻值，测得电压输出后，通过式（1—6）运算可得△r，从而求的 =r4+△r。

3、热敏电阻的电阻温度特性研究

根据表一中mf51型半导体热敏电阻（2.7kω）之电阻~温度特性研究桥式电路，并设计各臂电阻r和 的值，以确保电压输出不会溢出（本实验 =1000.0ω， =4323.0ω）。

根据桥式，预调平衡，将“功能转换”开关旋至“电压“位置，按下g、b开关，打开实验加热装置升温，每隔2℃测1个值，并将测量数据列表（表二）。

表一 mf51型半导体热敏电阻（2.7kω）之电阻～温度特性

温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

电阻ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

表二 非平衡电桥电压输出形式（立式）测量mf51型热敏电阻的数据

i 9 10

温度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4

热力学t k 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4

0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4

0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9

4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.692.9 2507.6 2345.1

根据表二所得的数据作出 ～ 图，如右图所示。运用最小二乘法计算所得的线性方程为 ，即mf51型半导体热敏电阻（2.7kω）的电阻～温度特性的数学表达式为 。

4、实验结果误差

通过实验所得的mf51型半导体热敏电阻的电阻—温度特性的数学表达式为 。根据所得表达式计算出热敏电阻的电阻～温度特性的测量值，与表一所给出的参考值有较好的一致性，如下表所示：

表三 实验结果比较

温度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

参考值rt ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

测量值rt ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823

相对误差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

从上述结果来看，基本在实验误差范围之内。但我们可以清楚的发现，随着温度的升高，电阻值变小，但是相对误差却在变大，这主要是由内热效应而引起的。

5、内热效应的影响

在实验过程中，由于利用非平衡电桥测量热敏电阻时总有一定的工作电流通过，热敏电阻的电阻值大，体积小，热容量小，因此焦耳热将迅速使热敏电阻产生稳定的高于外界温度的附加内热温升，这就是所谓的内热效应。在准确测量热敏电阻的温度特性时，必须考虑内热效应的影响。本实验不作进一步的研究和探讨。

6、实验小结

通过实验，我们很明显的可以发现热敏电阻的阻值对温度的变化是非常敏感的，而且随着温度上升，其电阻值呈指数关系下降。因而可以利用电阻—温度特性制成各类传感器，可使微小的温度变化转变为电阻的变化形成大的信号输出，特别适于高精度测量。又由于元件的体积小，形状和封装材料选择性广，特别适于高温、高湿、振动及热冲击等环境下作温湿度传感器，可应用与各种生产作业，开发潜力非常大。

参考文献：

[1] 竺江峰，芦立娟，鲁晓东。 大学物理实验[m]

[2] 杨述武，杨介信，陈国英。普通物理实验（二、电磁学部分）[m] 北京：高等教育出版社

[3] 《大学物理实验》编写组。 大学物理实验[m] 厦门：厦门大学出版社

[4] 陆申龙，曹正东。 热敏电阻的电阻温度特性实验教与学[j]

推荐物理综合实践活动总结如何写四

初中物理实验题答题方法

一、测量型实验

测量型实验主要有直接测量型和间接测量型两种，共15个实验，这些是中考物理实验测试必不可少的组成部分。

1、测量型实验共10个实验：

⑴用刻度尺测长度;⑵用秒表测时间;⑶用量筒测固、液体的体积;⑷用水表测家庭自来水使用量;⑸用天平测物体的质量;⑹用温度计测水的温度;⑺用弹簧测力计测力的大小;⑻用电流表测电流;⑼用电压表测电压;⑽用电能表测电功的大小。

直接测量型实验主要针对一些常用物理测量工具的使用方法、读数方法等，而这些知识和能力在课堂教学中已逐步渗入，常用物理测量工具的共性都需要看量程、分清分度值。所以只要掌握好其一，便可基本无碍。

2、间接测量型实验共5个实验：

⑴用刻度尺、秒表测平均速度;⑵用天平、量筒测物质密度;⑶用刻度尺、弹簧测力计测滑轮组的机械效率;⑷用电流表、电压表测电阻;⑸用电流表、电压表测小灯泡的电功率。

而且这五种实验都涉及到诸多的物理测量工具的使用，也同时具有相应的实验原理：

⑴物体通过的某段路程或某段时间的平均速度测量实验原理是v=s/t。

⑵测物质密度的实验原理是ρ=m/v和排水法。

⑶测滑轮组的机械效率实验原理主要是η=w有/w总、w=f·s及二力平衡。

⑷测电阻的实验原理是欧姆定律i=u/r的推导式r=u/i。

⑸测小灯泡的电功率实验的原理有两种，①伏安法的实验原理即为p=u·i，②电能表、秒表测电功率实验的原理即为p=w/ t。

解决此类题时，一定要细心，确保基本的物理测量工具的使用、读数不出错。同时还应注意题意的局部拓展性变化。近年来各地的中考物理测量型实验在这类题中变化较多，要格外注意。

二、探究型实验题

探究型实验题也是中考物理实验题的主角，因此教材中探究型的课题每个章节都有渗透。探究型试题也已成为当今中考必考类型试题，而且这类试题大都紧密联系着我们的生活实际。

物理科学探究活动一般有6个主要环节：

⑴提出问题，⑵猜想与假设，⑶制定计划与设计实验方案，⑷进行实验和收集 …… 此处隐藏：4202字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……