物理實驗操作心得體會及感悟 物理實驗心得與體會(2篇)

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有關物理實驗操作心得體會及感悟一

熱敏電阻是根據半導體材料的電導率與溫度有很強的依賴關系而制成的一種器件，其電阻溫度系數一般為(-0.003~+0.6)℃-1。因此，熱敏電阻一般可以分為:

ⅰ、負電阻溫度系數(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)在一定的燒結條件下形成的半導體金屬氧化物作為基本材料制成的，近年還有單晶半導體等材料制成。國產的主要是指mf91~mf96型半導體熱敏電阻。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基本已全部電離，即載流子濃度基本上與溫度無關，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系，隨著溫度的升高，遷移率增加，電阻率下降。大多應用于測溫控溫技術，還可以制成流量計、功率計等。

ⅱ、正電阻溫度系數(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，高溫燒制而成。這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。載流子數目隨溫度的升高呈指數增加，載流子數目越多，電阻率越小。應用廣泛，除測溫、控溫，在電子線路中作溫度補償外，還制成各類加熱器，如電吹風等。

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【實驗裝置】

fqj-ⅱ型教學用非平衡直流電橋，fqj非平衡電橋加熱實驗裝置(加熱爐內置mf51型半導體熱敏電阻(2.7kω)以及控溫用的溫度傳感器)，連接線若干。

【實驗原理】

根據半導體理論，一般半導體材料的電阻率 和絕對溫度 之間的關系為

(1-1)

式中a與b對于同一種半導體材料為常量，其數值與材料的物理性質有關。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據電阻定律寫為

(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，用實驗方法可以測定。為了便于數據處理，將上式兩邊取對數，則有

(1-3)

上式表明 與 呈線性關系，在實驗中只要測得各個溫度 以及對應的電阻 的值，

以 為橫坐標， 為縱坐標作圖，則得到的圖線應為直線，可用圖解法、計算法或最小二乘法求出參數 a、b的值。

熱敏電阻的電阻溫度系數 下式給出

(1-4)

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

熱敏電阻 在不同溫度時的電阻值，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之間為一負載電阻 ，只要測出 ，就可以得到 值。

當負載電阻 → ，即電橋輸出處于開

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

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

(1-5)

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

(1-6)

式中r和 均為預調平衡后的電阻值，測得電壓輸出后，通過式(1-6)運算可得△r，從而求的 =r4+△r。

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根據表一中mf51型半導體熱敏電阻(2.7kω)之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設計各臂電阻r和 的值，以確保電壓輸出不會溢出(本實驗 =1000.0ω， =4323.0ω)。

根據橋式，預調平衡，將“功能轉換”開關旋至“電壓“位置，按下g、b開關，打開實驗加熱裝置升溫，每隔2℃測1個值，并將測量數據列表(表二)。

表一 mf51型半導體熱敏電阻(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型熱敏電阻的數據

i 1 2 3 4 5 6 7 8 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 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1

根據表二所得的數據作出 ～ 圖，如右圖所示。運用最小二乘法計算所得的線性方程為 ，即mf51型半導體熱敏電阻(2.7kω)的電阻～溫度特性的數學表達式為 。

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通過實驗所得的mf51型半導體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數學表達式為 。根據所得表達式計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 實驗結果比較

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

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

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在實驗過程中，由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時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生穩(wěn)定的高于外界溫度的附加內熱溫升，這就是所謂的內熱效應。在準確測量熱敏電阻的溫度特性時，必須考慮內熱效應的影響。本實驗不作進一步的研究和探討。

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通過實驗，我們很明顯的可以發(fā)現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，其電阻值呈指數關系下降。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、振動及熱沖擊等環(huán)境下作溫濕度傳感器，可應用與各種生產作業(yè)，開發(fā)潛力非常大。

參考文獻：

有關物理實驗操作心得體會及感悟二

總體看，我們認真執(zhí)行學校教育教學工作計劃，把新課程標準的新思想、新理念和物理課堂教學的新思路、新設想結合起來，轉變思想，積極探索，改革教學，讓每一節(jié)課都計劃周密，讓每一分鐘都設計合理，做到一切狀況盡在預料當中。

一、學期初，認真制定教學計劃

在新學期的第一周，我們都會制定詳細的教學計劃。根據教學內容和教學任務，我們把教學任務落實到每節(jié)課上。在以后的教學過程中，我們也彼此監(jiān)督彼此提醒，落實教學任務。使教學有目的有計劃地進行。

我們每周開課，每周所有物理老師參加聽課評課?；ハ鄬W習，取長補短，坦誠相對，團結協(xié)作。我們實行了大約兩三年了，彼此覺得挺有收獲的，所以在繼續(xù)進行。

二、改變教學方法和學習方法，嘗試教學改革

該學期嘗試了“學案導學，小組合作，以學定教”的教學模式。主要以講學稿為載體指導學生課前自學，嘗試小組合作探究，教師以學定教。教學實踐表明，此教學模式較常規(guī)教學更易增強學生的自主自學能力，調動學生學習的積極性，發(fā)揮學生的主動性和主體性。

在中考復習的時候，學習新區(qū)一中的滾動復習方式，每周進行一次綜合練習。實踐證明在第一輪復習時，這個復習方法有實效，在第二輪復習時，進步不大，效果不明顯。

三、存在的問題

1、第二輪復習沒有有效地模式。我們延續(xù)一?？荚囍暗哪Ｊ?，感覺學生的狀態(tài)，學生的學習成績和預期的有一段距離。

2、教學過程中缺少激勵學生的評價機制，我們找不到較好的方法來激勵學生。