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热敏内阻是按照半导体材料的浊度率与气温有很强的依赖关系而制成的一种元件，其阻值气温系数通常为(-0.003~+0.6)℃-1。为此，热敏内阻通常可以分为:
ⅰ、负内阻气温系数(简称ntc)的热敏内阻器件
常由一些过渡金属氧化物(主要用铜、镍、钴、镉等氧化物)在一定的焙烧条件下产生的半导体金属氧化物作为基本材料制成的，近些年还有单晶硅半导体等材料制成。国产的主要是指mf91~mf96型半导体热敏内阻。因为组成这类热敏内阻的上述过渡金属氧化物在温度范围内基本已全部电离，即自旋含量基本上与气温无关，因而这类热敏阻值的阻值率随气温变化主要考虑迁移率与气温的关系，随着气温的下降，迁移率降低，内阻率增长。大多应用于测温温控技术，还可以制成流量计、功率计等。
ⅱ、正阻值气温系数(简称ptc)的热敏内阻器件
常用锰酸钡材料添加微量的钛、钡等或稀土元素采用陶瓷工艺，低温烤制而成。这类热敏内阻的内阻率随气温变化主要依赖于自旋含量，而迁移率随气温的变化相对可以忽视。自旋数量随气温的下降呈指数降低，自旋数量越多，内阻率越小。应用广泛，除测温、控温，在电子线路中作湿度补偿外，还制成各种加热器，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(加热炉外置mf51型半导体热敏内阻(2.7kω)以及温控用的气温传感)，连接线若干。
【实验原理】
按照半导体理论，通常半导体材料的阻值率和绝对湿度之间的关系为
(1—1)
式中a与b对于同一种半导体材料为常量，其数值与材料的化学性质有关。因此热敏内阻的阻值值可以按照内阻定理写为
(1—2)
式中为两电极宽度离，为热敏内阻的'横截面，。
对某一特定内阻而言，与b均为常数，用实验方式可以测定。为了易于数据处理，将上式两侧取对数，则有
(1—3)
上式表明与呈线性关系，在实验中只要测得各个气温以及对应的内阻的值，
以为横座标，为纵座标画图，则得到的图线应为直线，可用图解法、计算法或最小二加法求出参数a、b的值。
热敏内阻的内阻气温系数下式给出
(1—4)
从上述方式求得的b值和温度代入式(1—4)，就可以算出温度时的阻值气温系数。
热敏内阻在不同水温时的内阻值，可由非平衡直流电桥测得。非平衡直流电桥原理图如下图所示，b、d之间为一负载内阻，只要测出，就可以得到值。
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当负载内阻→，即电桥输出处于开
路状态时，=0，仅有电流输出，用表示，当时，电桥输出=0，即电桥处于平衡状态。为了检测的确切性，在检测之前，电桥必须预调平衡，这样可使输出电流只与某一臂的内阻变化有关。
若r1、r2、r3固定，r4为待测内阻，r4=r_，则当r4→r4+△r时，因电桥不平衡而形成的电流输出为：
(1—5)
在检测mf51型热敏内阻时，非平衡直流电桥所采用的是卧式电桥，，且，则
(1—6)
式中r和均为预调平衡后的内阻值，测得电流输出后，通过式(1—6)运算可得△r，进而求的=r4+△r。
3、热敏阻值的阻值气温特点研究
依据表中学mf51型半导体热敏内阻(2.7kω)之内阻~气温特点研究桥式电路，并设计各臂内阻r和的值，以确保电流输出不会溢出(本实验=1000.0ω，=4323.0ω)。
按照桥式，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，并将检测数据列表(表二)。
表一mf51型半导体热敏内阻(2.7kω)之内阻～温度特点
室温℃253035404550556065
内阻ω2700222518701573134111601000868748
表二非平衡电桥电流输出方式(卧式)检测mf51型热敏内阻的数据
i12345678910
室温t℃10.412.414.416.418.420.422.424.426.428.4
热力学tk283.4285.4287.4289.4291.4293.4295.4297.4299.4301.4
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
4323.04063.83793.13534.03295.83074.92871.12692.92507.62345.1
依据表二所得的数据做出～图，如下图所示。运用最小二加法估算所得的线性多项式为，即mf51型半导体热敏内阻(2.7kω)的内阻～温度特点的物理表达式为。
4、实验结果偏差
通过实验所得的mf51型半导体热敏阻值的内阻—温度特点的物理表达式为。按照所得表达式估算出热敏内阻的内阻～温度特点的检测值，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
室温℃253035404550556065
参考值rtω2700222518701573134111601000868748
检测值rtω2720223819001587140812321074939823
相对偏差%0.740.581.600.894.996.207.408.1810.00
从上述结果来看，基本在实验偏差范围之内。但我们可以清楚的发觉，随着气温的下降，内阻值变小，而且相对偏差却在变大，这主要是由肺热效应而造成的。
5、内热效应的影响
在实验过程中，因为借助非平衡电桥检测热敏内阻时总有一定的工作电压通过，热敏内阻的内阻值大，容积小，潜热量小，因而焦耳热将迅速使热敏内阻形成稳定的低于外界气温的附加肺热温升，这就是所谓的肺热效应。在确切检测热敏内阻的气温特点时，必须考虑肺热效应的影响。本实验不作进一步的研究和阐述。
6、实验小结
通过实验，我们很显著的可以发觉热敏内阻的电阻对气温的变化是十分敏感的，但是随着气温上升，其阻值值呈指数关系升高。因此可以借助内阻—温度特点制成各种传感，可使微小的气温变化转变为阻值的变化产生大的讯号输出，非常易于高精度检测。又因为器件的容积小，形状和封装材料选择性广，非常易于低温、高湿、振动及热冲击等环境下作温温度传感，可应用与各类生产作业，开发潜力十分大。
学院化学演示实验3报告篇二
院系名称：纺织与材料大学
专业班级：轻化工程11级03班
姓名：梁优
学号：
鱼洗
实验描述：
鱼洗是中国三大青铜器之一，在鱼洗内注入清水后磨擦其两耳，假如频度恰当，还会出现湖面形成波纹，发出嗡嗡的声音并有水花跃出的现象。经验表明，湿润的右手比干燥的手掌更容易造成水花飞越。
实验原理：
鱼洗的原理应当是同时应用了波的叠加和共振。磨擦的手掌相当于两个相干波源，她们形成的水波在盆中互相叠加，产生干涉图样。这与实验中观察到的现象相同。根据我的剖析，假如震动的频度接近于鱼洗的固有频度，就会形成共振现象。通过磨擦输入的能量就会唤起水花。
令人不解的是，事实上鱼洗是否能形成水花与右手的磨擦频度并没有关系。在场的朋友试着磨擦的时侯，无论是平缓的磨擦还是快速的磨擦，都能造成水花迸裂。通过查阅资料获知，鱼洗的原理似乎是磨擦造成的推挽震动。(如同用槌敲锣一样，敲打后锣面的震动频度并不等于敲打频度。)外界能量(右手的磨擦)输入鱼洗时，都会造成其以自己的固有频度振动。(正如在锣面上敲一下。)
为何湿润的手掌更容易导致鱼洗的震动呢?从实践的角度，可能是由于湿润的右手有更小的磨擦系数，由于磨擦上去更流畅，不会出现干燥右手可能会出现的“阻塞”情况，这只是我个人猜测，并没有发觉资料有关于这方面的讨论。
离心力演示仪
实验描述：
离心力演示仪是一个圆锥形仪器，中间有一个细柱，细柱穿过一段闭合的`硬塑胶带上的两个正对小孔。塑胶带的一段固定，静止时，系统为一个竖直平面的圆，中间由细柱传过。当摁下仪器上的按键时，细柱推动塑胶带在水平面旋转上去。当旋转速率减小时，可以看见塑胶带的自由端延细柱向上运动，整个塑胶带弄成旋转的椭圆形状。
实验原理：
离心力是一个惯性力，实际上是并不存在的。绕旋转中心转动的物体有脱离中心延直径方向向外运动的趋势，形成这些趋势的力即称为离心力。当启动仪器时电阻的测量实验原理，塑胶带各部份均作水平方向的圆周运动，所须要的向心力由临近部份的塑胶小段的拉力的径向分力提供。每一个塑胶小段均收到来自前后两个塑胶小段的拉力。因为塑胶带上端是固定的，因而在塑胶带的下半部份，每位塑胶小段的受力均可分解成提供向心力的径向分力和竖直向上的分力。对其上半圆部份也有类似的结果，我个人觉得，塑胶带一段固定是这个仪器最重要的条件，这样塑胶带的下半部份的受力结果能够确定，从而上半部份每位塑胶小段所受的两个拉力的关系才会确定。在竖直向上的分力作用下，塑胶带被压扁成为旋转的椭圆。
辉光球
实验描述：
辉光球是方形圆球，实验室中还有一个为圆盘形状。工作时会发出动感璀璨的七彩辉光，有一种奇幻疗效。仔细观察辉光球，可以看见其中的二氧化碳，白色的一个辉光球尤为显著。当将右手放起来时，脚趾接触圆球的部份会被辉光照亮，同时球中会有一缕二氧化碳与触碰的位置联接，非常美丽。另外观察获知，假如用笔、尺子等其他物体接触辉光球，也会出现上述现象，但硬度与用右手接触相比小得多。
实验原理：
辉光球的另一个名称是电离子奇幻球，顾名思义，它的工作原理与电离有关。经查资料获知，黏稠的稀有二氧化碳在高频的强电场作用下会发生电离作用。而从生活中的霓虹灯得悉，稀有二氧化碳假如电离，则会发光，具体的颜色与二氧化碳种类有关。按照查到的资料了解，在我们的实验室的辉光球中，发出红绿蓝四色辉光的圆盘可能充有he，
ne
和_e，白色的辉光球中可能充有ar。在人手触摸辉光球时，因为人体和大地相连，人触摸的位置的电势与大地的电势相等，整个辉光球的电场分布不再均匀，右手触碰的地方有更低的电势，所以会愈加明亮，同时，辉光球中央的电极与人手之间的电势差会更大电阻的测量实验原理，因此产生的辉光弧线会始终追随人的手掌。
学院化学演示实验3报告篇三
学院化学演示实验报告实验目的：通过演示来了解弧光放电的原理
实验原理：给存在一定距离的两电极之间加上高压，若两电极间的电场达到空气的击穿电场时，两电极间的空气将被击穿，并形成大规模的放电，产生二氧化碳的弧光放电。
雅格布天梯的两极构成一矩形，上端宽度小，因此场强悍(因)。其上端的空气最先被击穿而放电。因为电弧加热(空气的湿度下降，空气就越易被电离,击穿场强就升高)，使其下部的空气也被击穿，产生不断放电。结果弧光区逐步上移，如同爬梯子通常的壮丽。当升至一定的高度时，因为两电极宽度过大，使极间场强太小不足以击穿空气，弧光因此熄灭。
简单操作：打开电源，观察弧光形成。并观察现象。(注意弧光的形成、移动、消失)。
实验现象：
两根电极之间的高电流使极间最窄小处的电场极其强。巨大的电场力使空气电离而产生二氧化碳离子导电，同时形成光和热。热空气带着电弧一起上升，如同新约中的雅各布(yacob以色列人的先祖)梦中看到的天梯。
注意事项：演示器工作一段时间后，步入保护状态，手动断电，稍等一段时间，仪器恢复后可继续演示，
实验拓展：举例说明电弧放电的应用
学院化学演示实验3报告篇四
一、演示目的
二氧化碳放电存在多种方式，如电晕放电、电弧放电和火花放电等，通过此演示实验观察火花放电的发生过程及条件。
二、原理
首先让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。这是因为电荷在导体上的分布与导体的曲率直径有关。导体上曲率直径越小的地方电荷蓄积越多(尖端电极处)，两极之间的电场越强，空气层被击穿。反之越少(球型电极处)，两极之间的电场越弱，空气层未被击穿。当尖端电极与平板电极之间的距离小于球型电极与平板电极之间的距离时，其间的电场较弱，不能击穿空气层。而此时球型电极与平板电极之间的距离近来，放电只能在此处发生。
三、装置
一个尖端电极和一个球型电极及平板电极。
四、现象演示
让尖端电极和球型电极与平板电极的距离相等。尖端电极放电，而球型电极未放电。接着让尖端电极与平板电极之间的距离小于球型电极与平板电极之间的距离，放电在球型电极与平板电极之间发生。
五、讨论与思索
雷电暴风雨时，最好不要在狭小平坦的田野上行走。为何?
学院化学演示实验3报告篇五
一、实验任务
精确测定西安地区的重力加速度
二、实验要求
检测结果的相对不确定度不超过5%
三、物理模型的构建及比较
初步确定有以下六种模型方案：
方式一、用打点计时器检测
所用仪器为：打点计时器、直尺、带钱包的铁架台、纸带、夹子、重物、学生电源等.
借助自由落体原理使重物做自由落体运动.选择理想纸带，找出起始点0，数出时间为t的p点，用米尺测出op的距离为h，其中t=0.02秒×两点间隔数.由公式h=gt2/2得g=2h/t2，将所测代入即可求得g.
方式二、用滴水法测重力加速度
调节水龙头球阀，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方式三、取直径为r的玻璃杯，内装适当的液体，固定在旋转台上.旋转台绕其对称轴以角速率ω匀速旋转，这时液体相对于玻璃杯的形状为旋转抛物面
重力加速度的估算公式推论如下：
取液面上任一液元a，它距转轴为_，质量为m，受重力mg、弹力n.由动力学知：
ncosα-mg=0(1)
nsinα=mω2_(2)
两式相比得tgα=ω2_/g，又tgα=dy/d_，∴dy=ω2_d_/g，
∴y/_=ω2_/2g.∴g=ω2_2/2y.
.将某点对于对称轴和垂直于对称轴最高点的直角座标系的座标_、y测出，将转台怠速ω代入即可求得g.
方式四、光电控制计时法
调节水龙头球阀，使水滴按相等时间滴下，用秒表测出n个(n取50—100)水滴所用时间t，则每两水滴相隔时间为t′=t/n，用米尺测出水滴下落距离h，由公式h=gt′2/2可得g=2hn2/t2.
方式五、用圆柱摆检测
所用仪器为：米尺、秒表、单摆.
使单摆的摆锤在水平面内作匀速圆周运动，用尺子检测出h(见图1)，用秒表测出摆锥n转所用的时间t，则摆锥角速率ω=2πn/t
摆锥作匀速圆周运动的向心力f=mgtgθ，而tgθ=r/h所以mgtgθ=mω2r由以上几式得：
g=4π2n2h/t2.
将所测的n、t、h代入即可求得g值.
方式六、单摆法检测重力加速度
在摆角很小时，摆动周期为：
则通过对以上六种方式的比较，本想尝试借助光电控制计时法来检测，但由于实验室器材不全，故该方式难以进行;对其他几种方式反复比较，用单摆法检测重力加速度原理、方法都比较简单且最熟悉，仪器在实验室也很齐全，故借助该方式来测最为顺利，进而可以得到更为精确的值。
四、采用模型六借助单摆法检测重力加速度
摘要：
重力加速度是数学学中一个重要热阻。月球上各个地区重力加速度的.数值，随该地区的地理经度和相对海平面的高度而稍有差别。通常说，在赤道附近重力加速度值最小，越紧靠南北两极，重力加速度的值越大，最大值与最小值之差约为1/300。研究重力加速度的分布情况，在月球数学学中具有重要意义。借助专门仪器，仔细测绘各地区重力加速度的分布情况，还可以对地下资源进行侦测。
伽利略在汉堡大修道院禅修察一个圣灯的平缓摆动，用他的心跳跳动作为计时器估算圣灯摆动的时间，他发觉连续摆动的圣灯，其每次摆动的时间间隔是相等的，与圣灯摆动的幅度无关，并进一步用实验否认了观察的结果，为单摆作为计时装置奠定了基础。这就是单摆的等时性原理。
应用单摆来检测重力加速度简单便捷，由于单摆的震动周期是决定于震动系统本身的性质，即决定于重力加速度g和摆长l，只须要量出摆长，并测定摆动的周期，就可以算出g值。
实验器材：
单摆装置(自由落体测定仪)，钢尺子，游标千分尺、电脑通用计数器、光电门、单摆线
实验原理：
单摆是由一根不能伸长的轻质细线和悬在此线上端容积很小的重球所构成。在摆长远小于球的半径，摆锥质量远小于线的质量的条件下，将悬挂的小球自平衡位置拉至一边(很小距离，摆角大于5°)，之后释放，摆锥即在平衡位置左右作周期性的往返摆动，如图2-1所示。
图2-1单摆原理图
摆锥所受的力f是重力和绳子张力的合力，f指向平衡位置。当摆角很小时(θ
sinθ=
f=psinθ=-mg=-m_(2-1)
由f=ma，可知a=-_
式中减号表示f与位移_方向相反。
单摆在摆角很小时的运动，可近似为简谐震动，比较谐振动公式：a==-ω2_
可得ω=
于是得单摆运动周期为：
t=2π/ω=2π(2-2)
t2=l(2-3)
或g=4π2(2-4)
借助单摆实验测重力加速度时，通常采用某一个固定摆长l，在多次精密地检测出单摆的周期t后，代入(2-4)式，即可求得当地的重力加速度g。
由式(2-3)可知，t2和l之间具有线性关系，为其斜率，如对于各类不同的摆长测出各自对应的周期，则可借助t2—l图线的斜率求出重力加速度g。
试验条件及偏差剖析：
上述单摆检测g的方式根据的公式是(2-2)式,这个公式的创立是有条件的，否则将使检测形成如下系统偏差:
1.单摆的摆动周期与摆角的关系，可通过检测θ
实际上，单摆的周期t随摆角θ降低而降低。按照震动理论，周期除了与摆长l有关，并且与摆动的角振幅有关，其公式为：
t=t0[1+2sin2+2sin2+……]
式中t0为θ接近于0o时的周期，即t0=2π
2.悬线质量m0应远大于摆锥的质量m，摆锥的直径r应远大于摆长l，实际上任何一个单摆都不是理想的，由理论可以证明，此时考虑上述诱因的影响，其摆动周期为：
3.假如考虑空气的压强，则周期应为：
式中t0是同一单摆在真空中的摆动周期，空气是空气的密度，摆锥是摆锥的密度，由上式可知单摆周期并非与摆锥材料无关，当摆锥密度很小时影响较大。
4.忽视了空气的粘滞阻力及其他诱因造成的磨擦力。实际中单摆摆动时，因为存在这种磨擦阻力，使单摆不是作简谐震动而是作减振震动，使周期减小。