16
5.2实验设计 16
5.2.1实验原理 16
5.2.2实验器材 16
5.3低温环境下蜡烛的燃烧演示实验 17
5.3.1实验演示 17
5.3.2实验结果与分析 17
6.总结 19
参考文献 20
致谢 20
1.研究背景
1.1选题背景
低温物理学是一门用来研究物体在低温下发生的物理现象的学科,包括极低温的获得和极低温的测量技术。在低温物理学中对低温的定义为−150°C, 即−238°F,或者123K及以下的温度。在低温下,物质的热学、力学、电学和磁学性质均会发生巨大改变。例如:固体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;金属的导电性在低温下将会明显提高,但是半导体的导电性反而会大大降低,这些现象均与低温下的量子力学效应有关。正因为低温状态下会出现这些特殊的现象,所以越来越多的科学家对低温物理进行了更深入地研究,最终也得到了许许多多令人惊喜的成果。这些成果中,有些和中学科学联系十分紧密,通过对相关知识的介绍,不仅可以拓宽学生的知识面,是学生与最前沿的科学技术知识接轨,还可以极大的提高学生的学习兴趣。但是由于各方面的原因,却很少被运用到现在的中学科学教学中。为了能将低温物理运用到中学科学教学中,对中学的某些实验进行改进则是当下最为关键和重要的,是非常有益的探索。因此我们展开了该课题的研究,希望能通过我的的尝试来适当改进中学科学中的某些实验,能将低温物理完美的运用到中学实验教学中。
1.2中学阶段低温物理演示实验研究现状源:自'优尔.·论,文;网·www.youerw.com/
2.液氮的介绍
2.1液氮
正如大家所知道的,氮气是空气的主要成分,它占空气总量的78.03%(体积分数),空气中大约四分之三以上都是氮气,液氮是氮气在低温条件下加压液化形成的液态物质。
液氮的物理性质:无色,无,温度极低,液氮的沸点约为零下196°C(1个标准大气压)。
液氮的化学性质:氮气是惰性气体,不能燃烧也不支持燃烧,而且没有腐蚀性,在空气中能较稳定的存在。
2.2液氮使用注意事项
由于液氮具有超低温性,常温下特别容易汽化,并能吸收大量热量。使用时若不慎落到皮肤上,则会引起皮肤组织的冻伤;若不慎溅到眼睛里,则会冻伤眼睛中某些重要组织,较严重时可能会失明。而且常温下液氮的膨胀比率为1:700,迅速膨胀的氮气会立即驱散周围的氧气,形成一个缺氧的环境,从而带来一定的危险。总而言之,液氮还是具有一定的危险性的,所以,在使用液氮时要注意以下几点:
1. 使用液氮之前必须要戴好专用的防护措施道具,如:全皮绝缘手套、护目镜等等;
2. 务必在空气流通、干燥的地方使用液氮,还需备有液氮专用的实验工具;
3. 务必将液氮放于避光处,且不得将液氮放置在易燃易爆物品附近,使用时不得靠近火源;
4. 在存取液氮以及实验过程中,要轻拿轻放,而且动作要快,防止时间过长使物体温度升高,形成不必要的实验误差[3] 液氮温区低温物理演示实验的开发中学温度相关实验的改进(2):http://www.youerw.com/wuli/lunwen_66971.html