(大連大學(xué) 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

熱敏電阻溫度計(jì)的設(shè)計(jì)、安裝和使用

(大連大學(xué) 基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心)

1 主要內(nèi)容

基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)中心設(shè)計(jì)性創(chuàng)新性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目主要來源于科研內(nèi)容提取移植、企業(yè)生產(chǎn)實(shí)際凝練結(jié)合. 熱敏電阻溫度計(jì)的設(shè)計(jì)、安裝和使用就是通過教師濃縮提取企業(yè)產(chǎn)品中的物理原理形成的.

設(shè)計(jì)本實(shí)驗(yàn)的目的在于為學(xué)生營造研究式學(xué)習(xí)的氛圍，激發(fā)學(xué)生的創(chuàng)新欲望，增強(qiáng)學(xué)生的創(chuàng)新意識，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新能力. 在參觀歐姆龍公司之后，實(shí)驗(yàn)中心教師自主研發(fā)了相關(guān)的實(shí)驗(yàn)儀器——熱敏電阻溫度計(jì)(圖1)，利用負(fù)溫度系數(shù)熱敏電阻特性的規(guī)律(作為溫度傳感轉(zhuǎn)換器件)，結(jié)合直流電橋原理及相關(guān)實(shí)驗(yàn)知識，可在一定溫度范圍內(nèi)直接量化測量任一溫度值.

圖1 熱敏電阻溫度計(jì)實(shí)驗(yàn)裝置圖

本實(shí)驗(yàn)是在學(xué)生相繼完成基礎(chǔ)性實(shí)驗(yàn)“惠斯通電橋”、提高性實(shí)驗(yàn)“銅電阻和熱敏電阻的溫度特性”學(xué)習(xí)之后再選做的設(shè)計(jì)研究性實(shí)驗(yàn)題目. 所涉及的實(shí)驗(yàn)內(nèi)容，由平衡電橋延伸至非平衡電橋. 該實(shí)驗(yàn)要求剛上大二的學(xué)生，根據(jù)熱敏電阻的溫度特性和積累的知識，設(shè)計(jì)溫度計(jì)并進(jìn)行安裝、調(diào)試和校驗(yàn). 要求學(xué)生設(shè)計(jì)出合理的實(shí)驗(yàn)程序，測得正確的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，呈交合格的“產(chǎn)品”.

2 創(chuàng)新點(diǎn)

該實(shí)驗(yàn)是結(jié)合企業(yè)實(shí)際、自行研制開發(fā)的設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目. 實(shí)驗(yàn)激發(fā)起學(xué)生學(xué)習(xí)物理實(shí)驗(yàn)的興趣，將“工業(yè)儀表的設(shè)計(jì)、制造和使用”濃縮到實(shí)驗(yàn)教學(xué)中. 學(xué)生的創(chuàng)新性思維給教師帶來靈感,這種結(jié)合企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究性課題在教師和學(xué)生之間產(chǎn)生了積極的互動(dòng)作用.

3 主要成效

1)實(shí)驗(yàn)聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際. 將企業(yè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、制造和使用過程融會(huì)在實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，將傳授知識與培養(yǎng)學(xué)生創(chuàng)新意識、提升創(chuàng)新能力相融合，學(xué)生更注重實(shí)驗(yàn)過程；學(xué)生通過該實(shí)驗(yàn)自行設(shè)計(jì)溫度計(jì)，并進(jìn)行組裝、調(diào)試和校驗(yàn)，然后利用溫度計(jì)測溫. 學(xué)生必須自己設(shè)計(jì)參量，獨(dú)立完成實(shí)驗(yàn). 完成實(shí)驗(yàn)的學(xué)生非常有成就感.

2)師生互動(dòng)雙贏. 機(jī)械專業(yè)的學(xué)生曾對儀器提出大膽的改進(jìn)設(shè)想，學(xué)生的創(chuàng)新性思維給教師在重新設(shè)計(jì)時(shí)帶來靈感. 有學(xué)生參與的該實(shí)驗(yàn)儀器獲得了實(shí)用新型專利；學(xué)生以此獲得遼寧省大學(xué)生“創(chuàng)業(yè)大賽”一等獎(jiǎng). 學(xué)生進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)、探究，發(fā)表了“電橋靈敏度的討論”、“熱敏電阻的性能指標(biāo)B對溫度T特性的影響”等論文.

(執(zhí)筆：徐 朋,部德才)

國家級物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心典型教學(xué)案例集錦(續(xù)六)

(國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心 物理學(xué)科組)

本期刊登大連大學(xué) 、天津大學(xué)、哈爾濱工程大學(xué)和哈爾濱工業(yè)大學(xué)有關(guān)專家、教授介紹他們實(shí)驗(yàn)教學(xué)中心的典型教學(xué)案例，供廣大讀者借鑒和參考.