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]