物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)方案范文怎么寫 物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)方案范文怎么寫啊(2篇)

確定目標(biāo)是置頂工作方案的重要環(huán)節(jié)。在公司計(jì)劃開展某項(xiàng)工作的時(shí)候，我們需要為領(lǐng)導(dǎo)提供多種工作方案。優(yōu)秀的方案都具備一些什么特點(diǎn)呢？又該怎么寫呢？以下是小編給大家介紹的方案范文的相關(guān)內(nèi)容，希望對大家有所幫助。

精選物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)方案范文怎么寫一

關(guān)鍵詞：熱敏電阻、非平衡直流電橋、電阻溫度特性

1、引言

熱敏電阻是根據(jù)半導(dǎo)體材料的電導(dǎo)率與溫度有很強(qiáng)的依賴關(guān)系而制成的一種器件，其電阻溫度系數(shù)一般為（-0.003~+0.6）℃-1。因此，熱敏電阻一般可以分為:

ⅰ、負(fù)電阻溫度系數(shù)（簡稱ntc）的熱敏電阻元件

常由一些過渡金屬氧化物（主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物）在一定的燒結(jié)條件下形成的半導(dǎo)體金屬氧化物作為基本材料制成的，近年還有單晶半導(dǎo)體等材料制成。國產(chǎn)的主要是指mf91~mf96型半導(dǎo)體熱敏電阻。由于組成這類熱敏電阻的上述過渡金屬氧化物在室溫范圍內(nèi)基本已全部電離，即載流子濃度基本上與溫度無關(guān)，因此這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要考慮遷移率與溫度的關(guān)系，隨著溫度的升高，遷移率增加，電阻率下降。大多應(yīng)用于測溫控溫技術(shù)，還可以制成流量計(jì)、功率計(jì)等。

ⅱ、正電阻溫度系數(shù)（簡稱ptc）的熱敏電阻元件

常用鈦酸鋇材料添加微量的鈦、鋇等或稀土元素采用陶瓷工藝，高溫?zé)贫伞＿@類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴于載流子濃度，而遷移率隨溫度的變化相對可以忽略。載流子數(shù)目隨溫度的升高呈指數(shù)增加，載流子數(shù)目越多，電阻率越校應(yīng)用廣泛，除測溫、控溫，在電子線路中作溫度補(bǔ)償外，還制成各類加熱器，如電吹風(fēng)等。

2、實(shí)驗(yàn)裝置及原理

【實(shí)驗(yàn)裝置】

fqj—ⅱ型教學(xué)用非平衡直流電橋，fqj非平衡電橋加熱實(shí)驗(yàn)裝置（加熱爐內(nèi)置mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kω）以及控溫用的溫度傳感器），連接線若干。

【實(shí)驗(yàn)原理】

根據(jù)半導(dǎo)體理論，一般半導(dǎo)體材料的電阻率 和絕對溫度 之間的關(guān)系為

（1—1）

式中a與b對于同一種半導(dǎo)體材料為常量，其數(shù)值與材料的物理性質(zhì)有關(guān)。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據(jù)電阻定律寫為

（1—2）

式中 為兩電極間距離， 為熱敏電阻的橫截面， 。

對某一特定電阻而言， 與b均為常數(shù)，用實(shí)驗(yàn)方法可以測定。為了便于數(shù)據(jù)處理，將上式兩邊取對數(shù)，則有

（1—3）

上式表明 與 呈線性關(guān)系，在實(shí)驗(yàn)中只要測得各個(gè)溫度 以及對應(yīng)的電阻 的值，

以 為橫坐標(biāo)， 為縱坐標(biāo)作圖，則得到的圖線應(yīng)為直線，可用圖解法、計(jì)算法或最小二乘法求出參數(shù) a、b的值。

熱敏電阻的電阻溫度系數(shù) 下式給出

（1—4）

從上述方法求得的b值和室溫代入式（1—4），就可以算出室溫時(shí)的電阻溫度系數(shù)。

熱敏電阻 在不同溫度時(shí)的電阻值，可由非平衡直流電橋測得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示，b、d之間為一負(fù)載電阻 ，只要測出 ，就可以得到 值。

當(dāng)負(fù)載電阻 → ，即電橋輸出處于開

路狀態(tài)時(shí)， =0，僅有電壓輸出，用 表示，當(dāng) 時(shí)，電橋輸出 =0，即電橋處于平衡狀態(tài)。為了測量的準(zhǔn)確性，在測量之前，電橋必須預(yù)調(diào)平衡，這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關(guān)。

若r1、r2、r3固定，r4為待測電阻，r4 = rx，則當(dāng)r4→r4+△r時(shí)，因電橋不平衡而產(chǎn)生的電壓輸出為：

（1—5）

在測量mf51型熱敏電阻時(shí)，非平衡直流電橋所采用的是立式電橋 ， ，且 ，則

（1—6）

式中r和 均為預(yù)調(diào)平衡后的電阻值，測得電壓輸出后，通過式（1—6）運(yùn)算可得△r，從而求的 =r4+△r。

3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究

根據(jù)表一中mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kω）之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設(shè)計(jì)各臂電阻r和 的值，以確保電壓輸出不會(huì)溢出（本實(shí)驗(yàn) =1000.0ω， =4323.0ω）。

根據(jù)橋式，預(yù)調(diào)平衡，將“功能轉(zhuǎn)換”開關(guān)旋至“電壓“位置，按下g、b開關(guān)，打開實(shí)驗(yàn)加熱裝置升溫，每隔2℃測1個(gè)值，并將測量數(shù)據(jù)列表（表二）。

表一 mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kω）之電阻～溫度特性

溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

電阻ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748

表二 非平衡電橋電壓輸出形式（立式）測量mf51型熱敏電阻的數(shù)據(jù)

i 9 10

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

熱力學(xué)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

根據(jù)表二所得的數(shù)據(jù)作出 ～ 圖，如右圖所示。運(yùn)用最小二乘法計(jì)算所得的線性方程為 ，即mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻（2.7kω）的電阻～溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。

4、實(shí)驗(yàn)結(jié)果誤差

通過實(shí)驗(yàn)所得的mf51型半導(dǎo)體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 。根據(jù)所得表達(dá)式計(jì)算出熱敏電阻的電阻～溫度特性的測量值，與表一所給出的參考值有較好的一致性，如下表所示：

表三 實(shí)驗(yàn)結(jié)果比較

溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65

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

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

相對誤差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00

從上述結(jié)果來看，基本在實(shí)驗(yàn)誤差范圍之內(nèi)。但我們可以清楚的發(fā)現(xiàn)，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對誤差卻在變大，這主要是由內(nèi)熱效應(yīng)而引起的。

5、內(nèi)熱效應(yīng)的影響

在實(shí)驗(yàn)過程中，由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時(shí)總有一定的工作電流通過，熱敏電阻的電阻值大，體積小，熱容量小，因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產(chǎn)生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內(nèi)熱溫升，這就是所謂的內(nèi)熱效應(yīng)。在準(zhǔn)確測量熱敏電阻的溫度特性時(shí)，必須考慮內(nèi)熱效應(yīng)的影響。本實(shí)驗(yàn)不作進(jìn)一步的研究和探討。

6、實(shí)驗(yàn)小結(jié)

通過實(shí)驗(yàn)，我們很明顯的可以發(fā)現(xiàn)熱敏電阻的`阻值對溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數(shù)關(guān)系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類傳感器，可使微小的溫度變化轉(zhuǎn)變?yōu)殡娮璧淖兓纬纱蟮男盘栞敵?，特別適于高精度測量。又由于元件的體積小，形狀和封裝材料選擇性廣，特別適于高溫、高濕、振動(dòng)及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應(yīng)用與各種生產(chǎn)作業(yè)，開發(fā)潛力非常大。

參考文獻(xiàn)：

[1] 竺江峰，蘆立娟，魯曉東。 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[m]

[2] 楊述武，楊介信，陳國英。普通物理實(shí)驗(yàn)（二、電磁學(xué)部分）[m] 北京：高等教育出版社

[3] 《大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)》編寫組。 大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)[m] 廈門：廈門大學(xué)出版社

[4] 陸申龍，曹正東。 熱敏電阻的電阻溫度特性實(shí)驗(yàn)教與學(xué)[j]

精選物理跨學(xué)科實(shí)踐活動(dòng)方案范文怎么寫二

(1)通過對物體在什么情況下受浮力的探究,認(rèn)識浮力。

(2)經(jīng)歷探究浮力大小以及浮力大小與哪些因素有關(guān)的過程。

(3)知道阿基米德原理。

(4)在探究浮力的過程中學(xué)習(xí)科學(xué)探究的方法,體驗(yàn)科學(xué)探究的樂趣。教學(xué)方法實(shí)驗(yàn)探究法教具容器、乒乓球(或木塊)、金屬塊、大燒杯、彈簧測力計(jì)、細(xì)線、雞蛋、食鹽、溢水杯、小燒杯等。

(一)引入新課

播放巨輪遠(yuǎn)航、氣球騰空的視頻或展示巨輪遠(yuǎn)航、氣球騰空的圖片引入課題。(板書)四、阿基米德原理

(二)新課教學(xué)

(1)板書:1.認(rèn)識浮力,

演示圖1

提出問題:在生活中你遇到的哪些物體受到了浮力的作用?你是怎樣知道它受到了浮力的作用?請舉例說明。

[學(xué)生開始可能會(huì)以在水中上浮或漂浮的物體為主舉例,逐步地會(huì)有學(xué)生意識到在水中下沉的物體也會(huì)受到浮力。]

(注:在這里,第2問的提出一是增加學(xué)生對第1問的思考深度,二是為后面用彈簧測力計(jì)測浮力做好鋪墊;對學(xué)生舉出的不恰當(dāng)?shù)睦右皶r(shí)進(jìn)行處理)

在水中下沉的物體是否也會(huì)受到浮力?怎樣知道它是否受到了浮力?

(注:要引導(dǎo)學(xué)生學(xué)會(huì)比較判斷物體是否受浮力的各種方法的特點(diǎn),認(rèn)識到用彈簧測力計(jì)判斷物體是否受浮力有獨(dú)到的好處)

浮力是一種什么樣的力?你認(rèn)為物體在什么情況下會(huì)受到浮力?

(注:在學(xué)生充分討論、感受的基礎(chǔ)上讓學(xué)生進(jìn)行總結(jié)、概括)通過前面的討論我們知道,物體在浸入液體或氣體時(shí),會(huì)受到液體或氣體對它向上托的力,這個(gè)力在物理上就叫做浮力。在實(shí)驗(yàn)室里,我們可以用彈簧測力計(jì)兩次測量求出浮力的大小。

在我們舉過的事例中,物體都受到了浮力的作用。它們受到的浮力大小是否相同?為什么?

[學(xué)生一般會(huì)想到在各種不同情況下,物體受到的浮力不相同。]

(注:這一問題的解決要引向用彈簧測力計(jì)測出浮力進(jìn)行比較,使學(xué)生養(yǎng)成通過實(shí)驗(yàn)研究問題的習(xí)慣)

那么,是什么因素影響了浮力的大小?

(2)板書:2.探究浮力

請你對浮力的大小與哪些因素有關(guān)提出猜想,并說出猜想的依據(jù)。

(注:說出猜想依據(jù)是為了保證猜想的科學(xué)性,避免出現(xiàn)胡猜亂想的現(xiàn)象)

[學(xué)生一般會(huì)從浮力的受力物體與施力物體液體入手進(jìn)行猜想,浮力大小可能與物體有關(guān),也可能與液體有關(guān)。

學(xué)生可能猜想出的因素一般有,

①物體的體積;②物體的密度;③物體在液體中的深度。⑵與周圍物體有關(guān)的因素:①液體的密度;②液體的多少;③被排開的液體體積。]

過分析,我們可以把上述猜想歸結(jié)為以下4個(gè):

物體的密度;物體浸沒在液體中的深度;液體的密度;物體排開的液體的體積。

(注:要引導(dǎo)學(xué)生對提出的這些猜想進(jìn)行分析、歸類,去偽存真,以便實(shí)驗(yàn)探究更加順利)

為了驗(yàn)證我們的猜想是否正確,我們應(yīng)該怎樣來設(shè)計(jì)這一實(shí)驗(yàn)?zāi)?(注:引導(dǎo)學(xué)生注意為保證實(shí)驗(yàn)結(jié)果的可靠性,要控制變量)

將學(xué)生分成若干小組,自主選擇探究以上的一個(gè)或幾個(gè)猜想,并注意這些因素是怎樣影響浮力的大小的。

(注:因?yàn)檎n堂時(shí)間有限,不必每個(gè)人都要進(jìn)行完全的探究,藉此引導(dǎo)學(xué)生意識到合作的重要性)巡視中對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行指導(dǎo),兼顧學(xué)生對猜想的選擇情況,進(jìn)行正確引導(dǎo),保證每個(gè)猜想都有多組學(xué)生來驗(yàn)證。

(注:要讓學(xué)生感受到大量實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論才可靠,體會(huì)團(tuán)結(jié)起來力量大的道理)

實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的典型展示。

(注:探究成果共享,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力;同時(shí),不要忽視錯(cuò)誤探究過程的展示,犯錯(cuò)誤并及時(shí)改正錯(cuò)誤是人成長的必經(jīng)之路)

通過大家的合作探究,我們對提出的猜想進(jìn)行了驗(yàn)證。大家得出的結(jié)論是:浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān),與物體的密度和物體浸沒在液體中的深度無關(guān)。

請大家思考:

物體在密度大的液體中受到的浮力是否一定大?物體排開的液體體積大時(shí),物體受到的浮力是否一定大?在液體的密度和物體排開液體的體積都不同時(shí),物體可否受到相同的浮力?

[學(xué)生在思考的基礎(chǔ)上,不難回答;況且也有學(xué)生在實(shí)驗(yàn)中已發(fā)現(xiàn)在密度小的液體中,物體排開液體的體積大的話浮力也可較大。]

(注:這是一個(gè)極具價(jià)值的問題,這樣就等于在探究過程中發(fā)現(xiàn)了新的問題,可促使探究進(jìn)一步的深入)

既然在液體的密度和物體排開液體的體積都不同時(shí),物體受到的浮力的大小可能相同。再說浮力的大小與液體的密度和排開液體的體積有關(guān)是否欠妥?那么,浮力大小到底跟什么因素有關(guān)?又是怎樣的關(guān)系呢?

[學(xué)生可能會(huì)猜想浮力與排開液體的質(zhì)量、重力有關(guān);浮力與排開液體的重力相等或成正比]

(注:根據(jù)液體密度小、排開液體的體積大與液體密度大、排開液體的體積小的物體受到的浮力的大小可能相同,不難猜出排開液體的質(zhì)量,進(jìn)而猜出排開液體的重力;而浮力的大小更可能與排開液體的重力有關(guān),因?yàn)樗鼈兌际橇?

為了驗(yàn)證浮力的大小是否與排開液體的重力大小相等或成正比,又應(yīng)當(dāng)怎樣來設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)?zāi)?

(注:要提醒學(xué)生在液體密度不同、排開液體的體積也不同的各種情況下,隨機(jī)測出浮力的大小和排開液體的重力,然后進(jìn)行比較)

[學(xué)生分成若干小組,用不同物體、不同液體定量探究浮力的大小與排開液體的重力大小的關(guān)系。]

(注:因?yàn)檎n堂時(shí)間有限,每個(gè)人只要隨意測出一組數(shù)據(jù)即可)

巡視中對學(xué)生的實(shí)驗(yàn)情況進(jìn)行指導(dǎo),進(jìn)行正確引導(dǎo),保證每組學(xué)生都能得出正確結(jié)論。實(shí)驗(yàn)過程、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)結(jié)論的典型展示。

(注:探究成果共享,使實(shí)驗(yàn)結(jié)論更有說服力;同時(shí),不要忽視錯(cuò)誤探究過程的展示,犯錯(cuò)誤并及時(shí)改正錯(cuò)誤是人成長的必經(jīng)之路)

通過大家的合作探究,我們對提出的猜想進(jìn)行了驗(yàn)證。大家得出的結(jié)論是:浮力的大小與物體排開的液體所受的重力相等。這就是著名的阿基米德原理。

(注:要對學(xué)生強(qiáng)調(diào)大量實(shí)驗(yàn)得出的結(jié)論才可靠,在全班同學(xué)的努力下,我們一節(jié)課解決了智者阿基米德幾年都沒解決的問題)

(3)板書:3.阿基米德原理

浸在液體中的物體所受浮力的大小等于被物體排開的液體所受的重力。講述阿基米德洗澡發(fā)現(xiàn)阿基米德原理的軼事。阿基米德在洗澡時(shí)突然意識到浮力的大小與物體排開的液體所受的重力有關(guān)。

通過本節(jié)課的探究,對你以后在科學(xué)探究中的猜想有什么啟示?課下與你的同學(xué)一起討論。

(注:這對提高學(xué)生在科學(xué)探究中的猜想能力有重要意義)

知識擴(kuò)展:我們研究的是物體在液體中受到的浮力,物體在氣體中是否也受到浮力呢?物體在氣體中也會(huì)受到浮力。大量實(shí)驗(yàn)證明,阿基米德原理同樣適用于氣體。

(三)回顧小結(jié)

引導(dǎo)學(xué)生就本次實(shí)驗(yàn)探究過程中在知識與技能、過程與方法以及情感態(tài)度與價(jià)值觀方面的收獲進(jìn)行總結(jié)。

(四)布置作業(yè)(略)

物理網(wǎng)為大家編輯的八年級下學(xué)期物理教學(xué)計(jì)劃，大家仔細(xì)品味了嗎?祝大家學(xué)期生活愉快。