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低温物理，又称低温学，是研究物体材料在极低温下的物理现象的学科，同时也包括极低温的获得和测量技术。而低温物理学的低温定义为−150°C, −238°F，123K及其以下的温度。在低温下物质的热力学、电学及磁学性质均会发生极为巨大的改变。例如固体的比热容在某些温度下会发生突变；在足够低的温度下，原则上所有顺磁物质均可表现出铁磁性或反铁磁性(具体请参考磁介质)；正温度系数金属的导电性明显提高，而负温度系数NTC半导体的导电性则大大降低。这些现象均与低温下的量子效应有关。[1]

目前在中学阶段，对于低温物理涉及的极少，即使偶有相关知识，也只是粗粗给出定义，或是一笔带过。所以学生对于低温物理知识没有一个感性的认识。低温物理是物理学的前沿学科，中学中涉及很少，而为了增强学生学习物理学的兴趣，拓宽学生思维方式，增长学生见识，让学生能够更加直观认识前沿学科与最新技术，增加对于抽象概念的感性认识在低温区域的物理演示实验开发是非常有必要的。例如气体的冷缩现象；电阻随温度的变化等试验。那么学生能够更加感官的认识这些物理知识，进而得出结论，而不只是停留在书本纯理论的接触，增加学生学习物理的兴趣，有利于学生更好地学习物理知识。[2]

1.2中学低温物理演示实验开发的意义

根据《2011年版初中科学课程标准》中对于科学的定义：科学是以繁杂多样统一的自然界作为研究对象的研究探究活动，是建立在实体证据和理性思维的基础上的。科学探究是科学的本质特征，具有极为重要的教育意义，它不仅可以使学生更深刻的理解科学知识，更好的掌握科学方法，使学生得以亲身体会科学的本质。中学的科学教育应当反映当代科学成果，不仅应该发扬重视基础的优良传统，也要反映当代的科学成果和新的科学思想。课堂中，教师的每一个演示实验都是非常重要的。当然，现阶段大部分中学的课堂实验室并不具备进行课堂演示的设备，这就需要对配套设备进行开发设计，让学生能够直观的获得知识与概念。[3]

现今，在中学阶段进行低温演示实验的学校几乎没有，特别是有关电阻随温度变化的实验，通常只是一句概念带过，学生也只是机械的背下该概念，并没有一个感性的认识。因此，低温演示实验的开发具有非常广阔的前景。

2.液氮的介绍

2.1液氮

液氮写为LN2，是氮气在低温下形成的液体形态，在常温下会汽化成氮气。氮气是空气的主要成份，占大气总量的78.12%（体积分数）。

液氮的物理性质：无色，无，温度极低，氮的沸点为-196°C（1个标准大气压）。

液氮的化学性质：氮是惰性气体，不支持燃烧，无腐蚀性。[4]