物理跨学科实践活动方案范文怎么写 物理跨学科实践活动方案范文怎么写啊(2篇)

确定目标是置顶工作方案的重要环节。在公司计划开展某项工作的时候，我们需要为领导提供多种工作方案。优秀的方案都具备一些什么特点呢？又该怎么写呢？以下是小编给大家介绍的方案范文的相关内容，希望对大家有所帮助。

精选物理跨学科实践活动方案范文怎么写一

关键词：热敏电阻、非平衡直流电桥、电阻温度特性

1、引言

热敏电阻是根据半导体材料的电导率与温度有很强的依赖关系而制成的一种器件，其电阻温度系数一般为（-0.003~+0.6）℃-1。因此，热敏电阻一般可以分为:

ⅰ、负电阻温度系数（简称ntc）的热敏电阻元件

常由一些过渡金属氧化物（主要用铜、镍、钴、镉等氧化物）在一定的烧结条件下形成的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近年还有单晶半导体等材料制成。国产的主要是指mf91~mf96型半导体热敏电阻。由于组成这类热敏电阻的上述过渡金属氧化物在室温范围内基本已全部电离，即载流子浓度基本上与温度无关，因此这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要考虑迁移率与温度的关系，随着温度的升高，迁移率增加，电阻率下降。大多应用于测温控温技术，还可以制成流量计、功率计等。

ⅱ、正电阻温度系数（简称ptc）的热敏电阻元件

常用钛酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，高温烧制而成。这类热敏电阻的电阻率随温度变化主要依赖于载流子浓度，而迁移率随温度的变化相对可以忽略。载流子数目随温度的升高呈指数增加，载流子数目越多，电阻率越校应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作温度补偿外，还制成各类加热器，如电吹风等。

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]

精选物理跨学科实践活动方案范文怎么写二

(1)通过对物体在什么情况下受浮力的探究,认识浮力。

(2)经历探究浮力大小以及浮力大小与哪些因素有关的过程。

(3)知道阿基米德原理。

(4)在探究浮力的过程中学习科学探究的方法,体验科学探究的乐趣。教学方法实验探究法教具容器、乒乓球(或木块)、金属块、大烧杯、弹簧测力计、细线、鸡蛋、食盐、溢水杯、小烧杯等。

(一)引入新课

播放巨轮远航、气球腾空的视频或展示巨轮远航、气球腾空的图片引入课题。(板书)四、阿基米德原理

(二)新课教学

(1)板书:1.认识浮力,

演示图1

提出问题:在生活中你遇到的哪些物体受到了浮力的作用?你是怎样知道它受到了浮力的作用?请举例说明。

[学生开始可能会以在水中上浮或漂浮的物体为主举例,逐步地会有学生意识到在水中下沉的物体也会受到浮力。]

(注:在这里,第2问的提出一是增加学生对第1问的思考深度,二是为后面用弹簧测力计测浮力做好铺垫;对学生举出的不恰当的例子要及时进行处理)

在水中下沉的物体是否也会受到浮力?怎样知道它是否受到了浮力?

(注:要引导学生学会比较判断物体是否受浮力的各种方法的特点,认识到用弹簧测力计判断物体是否受浮力有独到的好处)

浮力是一种什么样的力?你认为物体在什么情况下会受到浮力?

(注:在学生充分讨论、感受的基础上让学生进行总结、概括)通过前面的讨论我们知道,物体在浸入液体或气体时,会受到液体或气体对它向上托的力,这个力在物理上就叫做浮力。在实验室里,我们可以用弹簧测力计两次测量求出浮力的大小。

在我们举过的事例中,物体都受到了浮力的作用。它们受到的浮力大小是否相同?为什么?

[学生一般会想到在各种不同情况下,物体受到的浮力不相同。]

(注:这一问题的解决要引向用弹簧测力计测出浮力进行比较,使学生养成通过实验研究问题的习惯)

那么,是什么因素影响了浮力的大小?

(2)板书:2.探究浮力

请你对浮力的大小与哪些因素有关提出猜想,并说出猜想的依据。

(注:说出猜想依据是为了保证猜想的科学性,避免出现胡猜乱想的现象)

[学生一般会从浮力的受力物体与施力物体液体入手进行猜想,浮力大小可能与物体有关,也可能与液体有关。

学生可能猜想出的因素一般有,

①物体的体积;②物体的密度;③物体在液体中的深度。⑵与周围物体有关的因素:①液体的密度;②液体的多少;③被排开的液体体积。]

过分析,我们可以把上述猜想归结为以下4个:

物体的密度;物体浸没在液体中的深度;液体的密度;物体排开的液体的体积。

(注:要引导学生对提出的这些猜想进行分析、归类,去伪存真,以便实验探究更加顺利)

为了验证我们的猜想是否正确,我们应该怎样来设计这一实验呢?(注:引导学生注意为保证实验结果的可靠性,要控制变量)

将学生分成若干小组,自主选择探究以上的一个或几个猜想,并注意这些因素是怎样影响浮力的大小的。

(注:因为课堂时间有限,不必每个人都要进行完全的探究,藉此引导学生意识到合作的重要性)巡视中对学生的实验情况进行指导,兼顾学生对猜想的选择情况,进行正确引导,保证每个猜想都有多组学生来验证。

(注:要让学生感受到大量实验得出的结论才可靠,体会团结起来力量大的道理)

实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。

(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)

通过大家的合作探究,我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是:浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关,与物体的密度和物体浸没在液体中的深度无关。

请大家思考:

物体在密度大的液体中受到的浮力是否一定大?物体排开的液体体积大时,物体受到的浮力是否一定大?在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体可否受到相同的浮力?

[学生在思考的基础上,不难回答;况且也有学生在实验中已发现在密度小的液体中,物体排开液体的体积大的话浮力也可较大。]

(注:这是一个极具价值的问题,这样就等于在探究过程中发现了新的问题,可促使探究进一步的深入)

既然在液体的密度和物体排开液体的体积都不同时,物体受到的浮力的大小可能相同。再说浮力的大小与液体的密度和排开液体的体积有关是否欠妥?那么,浮力大小到底跟什么因素有关?又是怎样的关系呢?

[学生可能会猜想浮力与排开液体的质量、重力有关;浮力与排开液体的重力相等或成正比]

(注:根据液体密度小、排开液体的体积大与液体密度大、排开液体的体积小的物体受到的浮力的大小可能相同,不难猜出排开液体的质量,进而猜出排开液体的重力;而浮力的大小更可能与排开液体的重力有关,因为它们都是力)

为了验证浮力的大小是否与排开液体的重力大小相等或成正比,又应当怎样来设计实验呢?

(注:要提醒学生在液体密度不同、排开液体的体积也不同的各种情况下,随机测出浮力的大小和排开液体的重力,然后进行比较)

[学生分成若干小组,用不同物体、不同液体定量探究浮力的大小与排开液体的重力大小的关系。]

(注:因为课堂时间有限,每个人只要随意测出一组数据即可)

巡视中对学生的实验情况进行指导,进行正确引导,保证每组学生都能得出正确结论。实验过程、实验数据和实验结论的典型展示。

(注:探究成果共享,使实验结论更有说服力;同时,不要忽视错误探究过程的展示,犯错误并及时改正错误是人成长的必经之路)

通过大家的合作探究,我们对提出的猜想进行了验证。大家得出的结论是:浮力的大小与物体排开的液体所受的重力相等。这就是著名的阿基米德原理。

(注:要对学生强调大量实验得出的结论才可靠,在全班同学的努力下,我们一节课解决了智者阿基米德几年都没解决的问题)

(3)板书:3.阿基米德原理

浸在液体中的物体所受浮力的大小等于被物体排开的液体所受的重力。讲述阿基米德洗澡发现阿基米德原理的轶事。阿基米德在洗澡时突然意识到浮力的大小与物体排开的液体所受的重力有关。

通过本节课的探究,对你以后在科学探究中的猜想有什么启示?课下与你的同学一起讨论。

(注:这对提高学生在科学探究中的猜想能力有重要意义)

知识扩展:我们研究的是物体在液体中受到的浮力,物体在气体中是否也受到浮力呢?物体在气体中也会受到浮力。大量实验证明,阿基米德原理同样适用于气体。

(三)回顾小结

引导学生就本次实验探究过程中在知识与技能、过程与方法以及情感态度与价值观方面的收获进行总结。

(四)布置作业(略)

物理网为大家编辑的八年级下学期物理教学计划，大家仔细品味了吗?祝大家学期生活愉快。