水的电阻率的测定.docx

"水的电阻率的测定"课题开题报告湖北 许春【大中小】【关闭】一、课题提出背景：物理学是一门基础科学，是整个自然学科和现代技术发展的基础，物理知识 在现代生活、社会生产、科学技术中有广泛的应用物理学的研究方法对于探索 自然具有普遍意义学生在高中物理课程中学习物理基础知识和实验技能，接受 科学方法和科学思维的训练，接受科学态度和科学作风的熏陶，这对于他们提高 科学文化素质，适应现代生活，继续学习科学技术，都是十分重要的在现行的高中物理实验中，都给定了具体的实验方案，缺乏学生的自主思考 和创新的思维空间，不利于学生能力的培养和提高而"水的电阻率的测定"这一 探索性物理实验没有可供参考的模式，从实验电路到具体实验器材的制作都需学 生自己去想办法解决，能让学生亲身经历研究的整个过程，并在实践中锻炼他们 发现问题和解决问题的能力，培养其参与意识和创新精神二、课题的研究范围：主导课程：物理相关课程：信息学、化学三、课题的可行性分析：从学生的知识储备来看，作为高二年级的学生，已经完成了电学的理论知识 的学习，并且通过高中两年的实验训练，已经掌握了物理实验所需的基本实验技 能，再加上他们无穷的创造潜力，完全具备了进行该研究性学习课的认知基础。

从学校的物质条件来看，物理实验室拥有高灵敏度电流计、能够提供恒定电 压的电压源等完善的实验器材；化学实验室能够提供便于观察和测量的玻璃器 皿；计算机教室可提供高性能的计算机进行实验数据的处理，完全可以满足本研 究性学习课所需的物质基础从课题的可延展性来看，影响水的电阻率的因素是未知的，它可能与水的种 类、温度、含杂质的情况等因素有关，需要我们去研究分析；另外测量水的电阻 时，又有万用电表测电阻、电桥法、伏安法、替代法等多种方案可供选择，给学 生的思维创新预留了大量的空间从课题的应用性来看，它可以作为物理方法分析水质的基础性研究；也可以 尝试在工业自动控制方面的应用可见本课题的现实应用性比较广泛四、课题的主要研究内容：1、测量不同种类水的电阻率2、测量同一种类水在不同温度下的电阻率3、分析归纳水的电阻率与哪些因素有关五、课题的活动形式及预期的成果：课题的活动形式：查阅资料、实验、讨论等课题的预期成果形式：1、实验模型一套；2、实验设计方案（包括实验任务、实验设计原理、所需实验器材清单、实验 的主要步骤和实验的可行性分析等）；3、记录实验数据的表格若干份；4、结题报告六、活动安排：时间任务活动地点第5周开题报告大礼堂第6周讨论、设计实验模型物理实验室第7周查阅资料，设计实验方案图书馆第8周制作实验模型物理实验室第9、 10周实验研究物理实验室第11、 12周利用计算机进行实验数据的处理和误差分析物理办公室第13周资料的整理物理实验室第14周结题报告及答辩待定"水的电阻率的测定"课题阶段性结题报告一.实验目的： 1.培养学生的自主思考和创新的思维空间，提高学生能力和素质 2.让学生亲身经历研究的整个过程，并在实践中锻炼他们发现问题和解决问题的能力，培养其参与意识和创新精神。

3•测量不同种类水的电阻率；测量同一种类水在不同温度下的电阻率；分析 归纳水的电阻率与哪些因素有关二.实验器材：高灵敏度电流计、能够提供恒定电压的电压源、化学实验室便于观察和测量 的玻璃器皿；使用高性能的计算机进行实验数据的处理三•实验数据分析处理方法1：电阻1二电阻2二（0s9999欧姆），变阻箱（0s9999欧姆）直流电源（0s12V）电流表（-50s50G）〃水的电阻率的测定〃课题小组实验记录表格—电桥法测电数R1&R2阻值(G)电源可变电阻R'电流I温度TQ水高H（mm）水宽曰（mn）底度（mm :通电面积电阴率c Q・血〕特殊现象1600024590020.946.1102.45004732.0343.90260002454^020.951.0102.45005222.4047 .临3600024397020.955.0102.45005632.0049 J3460002334"?020.959.9102.45006133.7647.19平均值\X\XXXX47.03实验数据处理图象：截面积与电阻变化图象:44244 444 &44电桥法测添加食盐杂质后原始数据表：电阻率与浓度数据图象分析：〃水的电阻率的测定〃课题小组实验记录表格—电桥法测电阻：添加食盐后测量i：i.i：ii：ii：ii：i 0.0500 Li.lLiOLi CL 1500 0.2000R1&R2 阻值⑸）电源可变电 阻庄侃）电 疣I温度TQ水■高H(ttufn)水宽n[mitt)底度(mn)通电面和协入告盐的质量（0燈盐的浓 度⑺）电阻 率（G加）13500&700002146104.2S5004796.S80.000.000067.16135006巧绷02146104.2S3004796.S340.02736.1423500659002146104.2S5004796.S33.550.031J血335006J37021461042S5004796.S8SJ50.03^5.1J435006皿02146104.2S50047加翻0.039S4.恥53500S45502146104.2S5004796.S810.550.04404.3-7百3500639002146104.2S3004796.S811.550.04S23.74735006356021A6104.2S5004796.SS12R0.05233.42E35006275021书104.2S5004796.S80.0S1J2.64935006255021104.2S50024.550.10242.45103500618502146104.2S5004796.S849.550.206^1.77电阻值与所加食盐量数据图象分析:（由于时间关系暂时未做）如数据显示，未加杂质的纯净水通电时，其电阻的变化随通电面积的增大而 逐渐变小。

由此可知在电压、定值电阻不变的情况下与其水的电阻成反比例：定值电阻为6000欧姆，电源电压为2伏水高为46.7mm无特殊现象时, 水的电阻为4590欧姆当水位上升至51.0mm时，电阻变化了 44欧姆当水位 上升至55.0mm时，电阻变化了 149欧姆继续上升为59.9mm时，电阻变化了 550欧姆下面对比一下：46.704590051.04.345464455.04439714959.94.93847550经过对比，我们发现当水位上升比例为1： 1,电阻变化比为1： 3由此我 们也可以得出水的电阻变化程度与金属的导电电阻比相同即增大或减小同样大 小的截面积，产生的电阻的变化相同结论：在常温常压下，自来水的电阻率大约为47.03欧•米；但在自来水中添加少量食盐，其电阻率直线下降，在盐水浓度为0.0273％时，电阻率已降为6.14欧•米，此后水的电阻率随盐水浓度的增加而逐渐经过试验，我们还发现水可以储存一定的电量由于水有这么一种金属没有 的性质，使的我们在做实验室麻烦了许多我们不仅要得到大量的电阻、电流、 电压的数据，更重要的是我们必须测出通电的时间同时我们还要尽可能的减少 时间的长度，从而使实验得到的数据能经得起验证。

所以，要想真正的做好这个 课题难度还是较大的四.活动感想对于这次试验的目的，我是这么认为的：这次研究性学习实验有两个目的 一是动手能力的培养二是让学生通过独自的思考与动手试验，体会到研究的乐 趣感受研究的经过，启发学生从中学习和感悟出那些科学家前辈们的思想、坚 定和执著的信念我清晰地记得在这个研究性实验课题开始时同学一些同学对我说的话他们 说："赵科第，就别犯傻了，这个研究性学习没得上头还是回来自习，参加别 的活动吧！在说水的电阻测了有何意义呢？要是有意义还轮得到你吗?世界上这 么多博士、研究生他们不早就研究出来了在说如今的说要任务是学习，哪来那 么都精力来做实验呀！" 他当时的那一段话确实让我犹豫了一会儿，但我后来还 是参加了我抱着一种尝试或者说好奇的心理，这种心理最终没让我后悔，因为 它给了我启示最初我认为搞研究非常简单，指导我们在实验中遇到困难束手无策时才真正 投降了然后找老师去寻求援助，但是我们想过没有，那些站在世界科技高峰的 科学家们是如何战胜困难的呢？他们去找谁求助呢？谁又能给他帮助呢？事实 上没有简单的事，简单的事只是人们的主观认为罢了有这样的一位科学家曾说 过：〃任何一件事都=简单+简单+简单+……+简单。

在实验中我们研究组仔细的观察、研究、分析、讨论发现试验中有太多太多 的现象我们都没看过，而且还有很多连老师都没听说过这种情况常常发生在实 验中我们不得不去推断浑然不觉中，又大大提高了你的能力总结：实践是认识的来源，认识是实践的基础。