時間：2023-03-02 15:06:07
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關鍵詞：熱敏電阻、非平衡直流電橋、電阻溫度特性
1、引言
熱敏電阻是根據半導體材料的電導率與溫度有很強的依賴關系而制成的一種器件，其電阻溫度系數一般為（-0.003~+0.6）℃-1。因此，熱敏電阻一般可以分為:
Ⅰ、負電阻溫度系數（簡稱NTC）的熱敏電阻元件
常由一些過渡金屬氧化物（主要用銅、鎳、鈷、鎘等氧化物）在一定的燒結條件下形成的半導體金屬氧化物作為基本材料制成的，近年還有單晶半導體等材料制成。國產的主要是指MF91~MF96型半導體熱敏電阻。由于組成這類熱敏電阻的上述過渡金屬氧化物在室溫范圍內基本已全部電離，即載流子濃度基本上與溫度無關，因此這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要考慮遷移率與溫度的關系，隨著溫度的升高，遷移率增加，電阻率下降。大多應用于測溫控溫技術，還可以制成流量計、功率計等。
Ⅱ、正電阻溫度系數（簡稱PTC）的熱敏電阻元件
常用鈦酸鋇材料添加微量的鈦、鋇等或稀土元素采用陶瓷工藝，高溫燒制而成。這類熱敏電阻的電阻率隨溫度變化主要依賴于載流子濃度，而遷移率隨溫度的變化相對可以忽略。載流子數目隨溫度的升高呈指數增加，載流子數目越多，電阻率越小。應用廣泛，除測溫、控溫，在電子線路中作溫度補償外，還制成各類加熱器，如電吹風等。
2、實驗裝置及原理
【實驗裝置】
FQJ—Ⅱ型教學用非平衡直流電橋，FQJ非平衡電橋加熱實驗裝置（加熱爐內置MF51型半導體熱敏電阻（2.7kΩ）以及控溫用的溫度傳感器），連接線若干。
【實驗原理】
根據半導體理論，一般半導體材料的電阻率 和絕對溫度 之間的關系為
（1—1）
式中a與b對于同一種半導體材料為常量，其數值與材料的物理性質有關。因而熱敏電阻的電阻值 可以根據電阻定律寫為
（1—2）
式中 為兩電極間距離， 為熱敏電阻的橫截面， 。
對某一特定電阻而言， 與b均為常數，用實驗方法可以測定。為了便于數據處理，將上式兩邊取對數，則有
（1—3）
上式表明 與 呈線性關系，在實驗中只要測得各個溫度 以及對應的電阻 的值，
以 為橫坐標， 為縱坐標作圖，則得到的圖線應為直線，可用圖解法、計算法或最小二乘法求出參數 a、b的值。
熱敏電阻的電阻溫度系數 下式給出
（1—4）
從上述方法求得的b值和室溫代入式（1—4），就可以算出室溫時的電阻溫度系數。
熱敏電阻 在不同溫度時的電阻值，可由非平衡直流電橋測得。非平衡直流電橋原理圖如右圖所示，B、D之間為一負載電阻 ，只要測出 ，就可以得到 值。
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當負載電阻 ，即電橋輸出處于開
路狀態時， =0，僅有電壓輸出，用 表示，當 時，電橋輸出 =0，即電橋處于平衡狀態。為了測量的準確性，在測量之前，電橋必須預調平衡，這樣可使輸出電壓只與某一臂的電阻變化有關。
若R1、R2、R3固定，R4為待測電阻，R4 = RX，則當R4R4+R時，因電橋不平衡而產生的電壓輸出為：
（1—5）
在測量MF51型熱敏電阻時，非平衡直流電橋所采用的是立式電橋 ， ，且 ，則
（1—6）
式中R和 均為預調平衡后的電阻值，測得電壓輸出后，通過式（1—6）運算可得R，從而求的 =R4+R。
3、熱敏電阻的電阻溫度特性研究
根據表一中MF51型半導體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻~溫度特性研究橋式電路，并設計各臂電阻R和 的值，以確保電壓輸出不會溢出（本實驗 =1000.0Ω， =4323.0Ω）。
根據橋式，預調平衡，將“功能轉換”開關旋至“電壓“位置，按下G、B開關，打開實驗加熱裝置升溫，每隔2℃測1個值，并將測量數據列表（表二）。
表一 MF51型半導體熱敏電阻（2.7kΩ）之電阻～溫度特性
溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
電阻Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
表二 非平衡電橋電壓輸出形式（立式）測量MF51型熱敏電阻的數據
i 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
溫度t℃ 10.4 12.4 14.4 16.4 18.4 20.4 22.4 24.4 26.4 28.4
熱力學T K 283.4 285.4 287.4 289.4 291.4 293.4 295.4 297.4 299.4 301.4
0.0 -12.5 -27.0 -42.5 -58.4 -74.8 -91.6 -107.8 -126.4 -144.4
0.0 -259.2 -529.9 -789 -1027.2 -124.8 -1451.9 -1630.1 -1815.4 -1977.9
4323.0 4063.8 3793.1 3534.0 3295.8 3074.9 2871.1 2692.9 2507.6 2345.1
根據表二所得的數據作出 ～ 圖，如右圖所示。運用最小二乘法計算所得的線性方程為 ，即MF51型半導體熱敏電阻（2.7kΩ）的電阻～溫度特性的數學表達式為 。
4、實驗結果誤差
通過實驗所得的MF51型半導體熱敏電阻的電阻—溫度特性的數學表達式為 。根據所得表達式計算出熱敏電阻的電阻～溫度特性的測量值，與表一所給出的參考值有較好的一致性，如下表所示：
表三 實驗結果比較
溫度℃ 25 30 35 40 45 50 55 60 65
參考值RT Ω 2700 2225 1870 1573 1341 1160 1000 868 748
測量值RT Ω 2720 2238 1900 1587 1408 1232 1074 939 823
相對誤差 % 0.74 0.58 1.60 0.89 4.99 6.20 7.40 8.18 10.00
從上述結果來看，基本在實驗誤差范圍之內。但我們可以清楚的發現，隨著溫度的升高，電阻值變小，但是相對誤差卻在變大，這主要是由內熱效應而引起的。
5、內熱效應的影響
在實驗過程中，由于利用非平衡電橋測量熱敏電阻時總有一定的工作電流通過，熱敏電阻的電阻值大，體積小，熱容量小，因此焦耳熱將迅速使熱敏電阻產生穩定的高于外界溫度的附加內熱溫升，這就是所謂的內熱效應。在準確測量熱敏電阻的溫度特性時，必須考慮內熱效應的影響。本實驗不作進一步的研究和探討。
6、實驗小結
通過實驗，我們很明顯的可以發現熱敏電阻的阻值對溫度的變化是非常敏感的，而且隨著溫度上升，其電阻值呈指數關系下降。因而可以利用電阻—溫度特性制成各類傳感器，可使微小的溫度變化轉變為電阻的變化形成大的信號輸出，特別適于高精度測量。又由于元件的體積小，形狀和封裝材料選擇性廣，特別適于高溫、高濕、振動及熱沖擊等環境下作溫濕度傳感器，可應用與各種生產作業，開發潛力非常大。
參考文獻：
[1] 竺江峰，蘆立娟，魯曉東。 大學物理實驗[M]
[2] 楊述武，楊介信，陳國英。普通物理實驗（二、電磁學部分）[M] 北京：高等教育出版社
關鍵詞： 大學英語教學 英語實驗報告 個性化 自主學習
一、引言
《大學英語課程教學要求》指出，課程設置要“充分體現個性化，考慮不同起點的學生，既要照顧起點較低的學生，又要為基礎較好的學生創造發展的空間；既能幫助學生打下扎實的語言基礎，又能培養他們較強的實際應用能力尤其是聽說能力；既要保證學生在整個大學期間的英語語言水平穩步提高，又要有利于學生個性化地學習，以滿足他們各自不同專業的發展需要”。英語是一門強調實踐的學科，需要學生在語言輸入的前提下不斷訓練和輸出，即輸入—內化—輸出。
二、大學英語實驗報告的理論依據
1.“i+1”理論、“因材施教”原則。
“i+1”理論中的“i”是“input”的首字母，意思是“輸入”，具體是指語言習得者的語言輸入，“l”則是指習得者的已有語言能力，整體意思就是輸入語言習得者已有的語言知識。而“i+2”和“i+0”（語言的輸入高于或者低于語言習得者目前已有的水平），導致的結果必然是，學生感到所學的知識或者太難，不好接受；或者太容易，提不起學習的興趣。《大學英語課程教學要求》中也有明確的規定，要求大學英語教學“應貫徹分類指導、因材施教”的原則，以適應個性化教學，從而滿足提高大學生英語綜合應用能力的實際需要。
2.建構主義教學。
英語實驗報告以建構主義為理論依據，該理論認為，教學就是要努力創造一個適宜的學習環境，使學習者積極主動地建構他們自己的知識。教師的職責是促使學生在“學”的過程中，實現新舊知識的有機結合。學生是認知的主體，是教學的中心，是知識意義的主動建構者。根據建構主義的教學理念，教材不再是教師教授的內容，而成了學生意義建構的對象。在建構主義學習理論基礎上建立起來的新的教學模式，基本“摒棄”了傳統的以教師為中心的教學模式，完成了教材、教師、學生、媒體等相互關系的轉變。建構主義明確了自主學習模式中學生和教師的角色定位。在這種教學模式下，教師在教學中肩負著“組織”、“監控”、“檢測”、“敦促”、“參與”和“提供幫助”等職責，教師從以教授知識為主，變為以指導、輔導學生的學習為主，從舞臺上的主角變為幕后導演，成為學生建構意義的幫助者、指導者。Holec將“自主”學習能力界定為管理自己學習的能力。
三、什么是“個性化’大學英語教學模式
“個性化”教學模式包括教師的教學與學生的學習兩方面。從教的角度來講，“個性化”教學的實質是“因材施教”；從學的角度來講，“個性化”學習是自主學習、創造性學習，即每個學生在學習的過程中都表現出與他人不同的學習特色，如在學習目標、學習內容、學習手段、學習策略等方面充分體現個人的特色和特長。“個性化”大學英語教學模式是指大學英語這一學科為適應并促進學生個性的發展，使學生在學習和運用英語的過程中充分展現個性并發展個性而構建的一整套的大學英語教學系統。
四、大學英語實驗報告的構建
1.實驗內容。
每項實驗報告包括三樣東西：課程實驗報告、課程實驗教學大綱、本科教學實驗講義。
課程實驗報告包括實驗項目名稱、實驗目的及要求、實驗內容、實驗步驟、實驗環境、實驗結果與分析、教師評語。課程實驗教學大綱包括課程名稱、實驗教學目的、學生實驗報告撰寫要求、學生實驗成績評定規則及方法等。本科教學實驗講義包括實驗內容、目標及要求、實驗準備、實驗測評與考核等。
2.實驗基本操作流程。
在課堂上觀看有關實驗資料，就有關片段向學生提問、歸納、總結、要求：
3.實驗目的。
實驗教學中創設、模擬真實的、充滿張力的生活化的情境，每個學生都進入角色，大膽地展現自己。實驗報告能豐富課堂教學和同學們的課余文化生活，提高同學們的英語表達能力，寓教于樂，讓同學們在娛樂中學習，在活動中增進友誼、溝通和了解，并活躍課堂及校園英語學習氛圍，真切地體現大學生的精神風貌和豐富多彩的校園生活，增強班級凝聚力，激發及提高同學們學習英語的興趣和熱情，鍛煉學生的綜合語言運用能力。
4.實驗測評與考核。
學生實驗測評與考核包括兩項：學生表演英語實驗項目時，組長們作為班上的評委，根據評分標準給演示小組現場打分；教師根據組長的評分評定學生實驗報告的成績。
五、大學英語實驗報告的意義
1.建立了和諧的師生關系，培養了學生的參與意識。
傳統的大學英語教學在一定程度上存在以教師、課堂、課本為中心的情況，教師“一言堂”現象非常突出，本該充滿生機和活力的語言實踐課變成抽象枯燥的“純”語言知識的講授課。大學英語實驗教學，給予學生以尊重、理解和信任，建立民主平等、情感交融、合作交流的師生關系，讓學生積極主動地參與課堂教學的全過程，發揮學生的主觀能動性，促進學生個性的全面健康發展，培養學生的自學能力，突出學生在學習過程中的主體地位。英語實驗報告證明這種教學模式鍛煉了學生的自主學習能力，大大提高了學生的英語綜合能力，培養了學生的創造性、合作精神等素質。
2.建構了以“學生為中心”的教學模式。
大學英語實驗教學強調實驗報告從學生的學習興趣、生活經驗和認知水平出發，倡導體驗、實踐、參與、合作與交流的學習方式和任務型的教學途徑，發展學生的綜合語言運用能力。為使學生敢于創新與面對挑戰，必須為學生營造一個民主、平等、和諧、活躍的教學環境和寬松的心理環境，讓學生敢動、想動、能動。大學英語教師應從學生的需要出發，尊重學生的獨立性、主體性及首創精神，增進彼此尊重、信任，相互促進，采取民主教學方式，尊重學生的民利，與學生共同制訂計劃，討論問題，從而構建以學生為主導、教師為指導的多樣化教學模式，形成了以自主式和合作式為主的學習方式。
3.改進了我校“2+2”大學英語教學模式。
大學英語實驗教學提供圖、文、聲像并茂的教學資源；內容既與課本緊密聯系又遠遠超出課本；信息量豐富新穎，操練形式多樣有趣；能夠及時反饋信息，使學生始終得到指導；能夠兼顧學生的個體差異；能夠鍛煉學生的獨立自學能力；能夠創造一個輕松愉快的學習環境；能夠提供準確、規范、地道的語言輸入；能夠激發學習者的學習興趣，提高學習效率。
4.合作性學習方式的介入。
合作性學習方式是指課堂教學中以小組學習為主的組織形式，已經在大學英語實驗教學中得以應用。有五個共同的基本要素是不可缺少的（嘎斯基著，王坦譯，《合作掌握學習的策略》）：一是積極的相互依賴，使小組成員確信他們“同舟共濟”；二是面對面的交互作用，確保小組成員能直接交流；三是個體責任；四是合作技能，即與他人在小組中協同學習所需要的組織能力、交流能力、協同能力、相互尊重的態度等；五是集體創作加工，小組成員采取自我檢查或反饋方式考查集體學習進行得如何并提出改進措施。
六、結語
大學英語實驗教學越來越被高校重視，英語實驗報告不僅培養學生個性化自主學習的能力，而且是培養學生實踐技能及創新能力的一個重要部分，更是大學英語教學環節中不可缺少的一項，是任何教學手段都無法代替的，在大學英語教學中有著極其重要的意義。“沒有個性，就沒有鮮活的人的發展，就沒有創造人才的呈現”。學生個性化自主學習一是促進潛能開發，最大限度地幫助教育對象開發生命潛能，從而推動個人學習與成功；二是促進終身學習，因為世界唯一不變的就是“變化，社會變化越來越快，信息和知識的更新速度更快，適應社會變化的唯一途徑就是不斷學習和終身學習；三是學以致用，個性化教育更注重學中做，做中學，自我超越最終實現自我學習、自我教育、獨立思考和自我創造，從而真正達到“學習和思維的自由與超越”。
參考文獻：
[1]大學英語課程教學要求[M].2007.9.
[2]Krashen，S.D.The Input Hypothesis：Issues and Implications[M].London：Longman.1985.
[3]Jane Piaget，The Origins of Intelligence in Children，1952.
[4]劉愛軍.大學英語實驗教學體系的構建與實施[J].外語界，2012，4.
[5]余麗華等.倡導個性化，優化大學英語課堂教學[J].江西農業大學學報，2016，4.
實驗者: 賴凱濤、張志誠 實驗時間: 2000/4/3
氣溫: 21.6 ℃ 大氣壓: 101.2 kpa
實驗一 恒溫水浴的組裝及其性能測試
目的要求 了解恒溫水浴的構造及其構造原理，學會恒溫水浴的裝配技術； 測繪恒溫水浴的靈敏度曲線； 掌握貝克曼溫度計的調節技術和正確使用方法。 儀器與試劑 5升大燒杯 貝克曼溫度計 精密溫度計 加熱器
水銀接觸溫度計 繼電器 攪拌器 調壓變壓器
實驗步驟 3.1 實驗器材，將水銀開關、攪拌器等安裝固定。按電路圖接線并檢查。
3.2 大燒杯中注入蒸餾水。調節水銀開關至30℃左右，隨即旋緊鎖定螺絲。調調壓變壓器至220v，開動攪拌器（中速），接通繼電器電源和加熱電源，此時繼電器白燈亮，說明燒杯中的水溫尚未達到預設的30℃。一段時間后，白燈熄滅，說明水溫已達30℃，繼電器自動切斷了加熱電源。
調節貝克曼溫度計，使其在30℃水浴中的讀數約為2℃。安裝好貝克曼溫度計。關閉攪拌器。每1分鐘記錄一次貝克曼溫度計的讀數，一共記錄12個。 開動攪拌器，穩定2分鐘后再每1分鐘記錄一次貝克曼溫度計的讀數，一共記錄12個。 將調壓變壓器調至150v（降低發熱器的發熱功率），穩定5分鐘,后再每2分鐘記錄一次貝克曼溫度計的讀數，一共記錄10個。 實驗完畢，將貝克曼溫度計放回保護盒中，調調壓變壓器至0v。關閉各儀器電源并拔去電源插頭。拆除各接線。 4 實驗數據及其處理
表1 不同狀態下恒溫水浴的溫度變化，℃
220v,不攪拌
4.170
4.130
4.080
4.030
4.010
4.070
4.160
4.155
4.150
4.130
4.115
4.095
4.070
4.055
4.030
4.010
220v,攪拌
4.540
4.620
4.610
4.570
4.510
4.465
4.420
4.370
4.320
4.270
4.220
4.180
4.130
4.090
4.740
4.940
150v,攪拌
4.810
4.680
4.610
4.510
4.410
4.315
4.225
4.130
4.440
4.680
4.580
4.490
4.390
4.320
4.230
4.140
圖1 不同狀態下恒溫水浴的靈敏度曲線
一,用氧彈熱量計測定萘的燃燒熱
二,明確燃燒熱的定義,了解恒壓燃燒熱與恒容燃燒熱的差別
三,了解熱量計中主要部分的作用,掌握氧彈熱量計的實驗技術
四,學會雷諾圖解法校正溫度改變值
儀器與試劑
氧彈卡計貝克曼溫度計普通溫度計壓片器分析天平臺秤萬用電表點火絲剪刀直尺鑷子扳手苯甲酸柴油氧氣鋼瓶氧氣減壓閥
實驗數據及其處理
貝克曼溫度計讀數
苯甲酸
柴油
苯甲酸
柴油
樣品質量g
序號
初段
末段
初段
末段
W2
W2
1
2.157
3.458
1.528
3.440
2.2500
39.1769
2
2.162
3.461
1.533
3.480
W1
W1
3
2.169
3.464
1.538
3.520
1.5718
38.5392
4
2.175
3.467
1.541
3.550
樣重
樣重
5
t>2.180
3.469
1.542
3.558
0.6782
0.6377
6
2.185
3.470
1.544
3.561
點火絲
7
2.190
3.471
1.546
3.568
L2
L2
8
2.194
3.472
1.547
3.570
20
20
9
2.198
3.473
1.549
3.575
L1
L1
10
2.203
3.475
1.550
3.572
16
5.8
消耗
消耗
4
14.2
初段斜率
初段截距
初段斜率
初段截距
0.0051
2.153
0.0023
1.529
末段斜率
末段截距
末段斜率
末段截距
0.0018
3.458
0.0131
3.467
升溫中點
12
升溫中點
align=right>12.5
中點低溫
中點高溫
中點低溫
中點高溫
2.215
3.480
1.558
3.625
溫升
1.265
溫升
2.066
水值J/℃
14191
熱值J/g
45920
4實驗討論
固體樣品為什么要壓成片狀？
答：壓成片狀易于燃燒，和氧氣充分接觸，且易于稱中。
2．在量熱學測定中，還有哪些情況可能需要用到雷諾溫度校正方法？
答：實驗中要用到溫度差校正的都可以用。
能力培養方面
首先是創新思維的整體提升，在自己的已有的知識層面上進行陌生知識的學習與理解，不僅僅是學習難度的提升，更是創新意識的培養。大二上學期接觸水性木器漆，剛開始對這方面一竅不通，學習難度很大，很多知識對于我們的眼界都是很難想象的，有時候更是一臉茫然的，陌生帶給我們恐懼與畏怯，但同時帶給我們驚奇與渴望。這期間讓我在創新思維上有了提升。
其次在合作能力上，也得到了很大的提升。創新實驗內容較多，歷時較長，僅靠一個人的努力很難獲得成功。從項目開始到結尾，每個人都時刻在提出自己的意見與學習心得，工作的分擔以及相互的交流讓我少走了很多彎路。
最后在創新實踐方面，最深的體會就是首先要確定創新的方向和目標，其次善于勤于思考，主動動手動腦。創新實驗是一個長期的，復雜的實驗，不是只要按著老師講的步驟做就行了。每一步都需要獨立思考。其中會遇到很多困難，這個時候除了尋找幫助，最重要的還是自己思考。通過思考與改進，使實驗產品更加完善。
素質提高方面
通過這次大學生創新實驗項目，不僅在學習實踐方面收獲頗多，也讓我在為人處事方面更加成熟穩重。創新實驗極大地磨礪了我的耐心與細心，也讓我學會了堅持與不怕失敗的精神，我的與人溝通的能力也有所提升，結識了不少良師益友。與此同時，它也提高了擴展思維能力增強了合作意識，在實踐方面也有很大的提升。希望以后還能更多地參加類似的活動，充實我的大學生活。
一.實驗目的
1.觀察弦上形成的駐波
2.學習用雙蹤示波器觀察弦振動的波形
3.驗證弦振動的共振頻率與弦長、張力、線密度及波腹數的關系
二.實驗儀器
XY弦音計、雙蹤示波器、水平尺
三 實驗原理
當弦上某一小段受到外力撥動時便向橫向移動，這時弦上的張力將使這小段恢復到平衡位置，但是弦上每一小段由于都具有慣性，所以到達平衡位置時并不立即停止運動，而是繼續向相反方向運動，然后由于弦的張力和慣性使這一小段又向原來的方向移動，這樣循環下去，此小段便作橫向振動，這振動又以一定的速度沿整條弦傳播而形成橫波。 理論和實驗證明，波在弦上傳播的速度可由下式表示：
=
ρ
1
------------------------------------------------------- ①
另外一方面，波的傳播速度v和波長λ及頻率γ之間的關系是：
v=λγ-------------------------------------------------------- ②
將②代入①中得 γ
=λ1
-------------------------------------------------------③ ρ1
又有L=n*λ/2 或λ=2*L/n代入③得 γ
n=2L
------------------------------------------------------ ④ ρ1
四 實驗內容和步驟
1.研究γ和n的關系
①選擇5根弦中的一根并將其有黃銅定位柱的一端置于張力杠桿的槽內，另一端固定在張力杠桿水平調節旋鈕的螺釘上。
②設置兩個弦碼間的距離為60.00cm，置驅動線圈距離一個弦碼大約5.00cm的位置上，將接受線圈放在兩弦碼中間。將弦音計信號發生器和驅動線圈及示波器相連接，將接受線圈和示波器相連接。
③將1kg砝碼懸掛于張力杠桿第一個槽內，調節張力杠桿水平調節旋鈕是張力杠桿水平（張力杠桿水平是根據懸掛物的質量精確確定，弦的張力的必要條件，如果在張力杠桿的第一個槽內掛質量為m的砝碼，則弦的張力T=mg，這里g是重力加速度；若砝碼掛在第二個槽，則T=2mg；若砝碼掛在第三個槽，則T=3mg…….） ④置示波器各個開關及旋鈕于適當位置，由信號發生器的信號出發示波器，在示波器上同時顯示接收器接受的信號及驅動信號兩個波形，緩慢的增加驅動頻率，邊聽弦音計的聲音邊觀察示波器上探測信號幅度的增大，當接近共振時信號波形振幅突然增大，達到共振時示波器現實的波形是清晰穩定的振幅最大的正弦波，這時應看到弦的震動并聽到弦振動引發的聲音最大，若看不到弦的振動或者聽不到聲音，可以稍增大驅動的振幅（調節“輸出調節”按鈕）或改變接受線圈的位置再試，若波形失真，可稍減少驅動信號的振幅，測定記錄n=1時的共振頻率，繼續增大驅動信號頻率，測定并記錄n=2,3,4,5時的共振頻率，做γn圖線，導出γ和n的關系。
2.研究γ和T的關系 保持L=60.00cm，ρ
1保持不變，將1kg的砝碼依次掛在第1、2、3、4、5槽內，測出n=1
時的各共振頻率。計算lg r 和lgT，以lg2為縱軸，lgT為橫軸作圖，由此導出r和T的關系。
3.驗證駐波公式
根據上述實驗結果寫出弦振動的共振頻率γ與張力T、線密度ρ關系，驗證駐波公式。
1、弦長l1、波腹數n的
五 數據記錄及處理
1.實驗內容1-2 數據 T=1mg ρ1=5.972 kg/m
數據處理：
由matlab求得平均數以及標準差 1.平均數 x1=117.5600 2.標準差 σx=63.8474
最小二乘法擬合結果： Linear model Poly1:f(x) = p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 = 40.38 (39.97, 40.79) p2 = -3.58 (-4.953, -2.207)
Goodness of fit:SSE: 0.508R-square: 1
Adjusted R-square: 1RMSE: 0.4115
此結果中R-square: 1 Adjusted R-square: 1說明，此次數據沒有異常點，并且這次實驗數據n與γ關系非常接近線性關系，并可以得出結論：n與γ呈正比。
2.實驗內容 3.4數據
1.平均數 x1= 62.20xx 2.標準差 σx=308.2850
最小二乘法擬合結果： Linear model Poly1:f(x) = p1*x + p2
Coefficients (with 95% confidence bounds): p1 =0.4902 (0.4467, 0.5336) p2 = 1.574 (1.553, 1.595) Goodness of fit:SSE: 0.0001705R-square: 0.9977
Adjusted R-square: 0.9969RMSE: 0.007539
由分析可知，此次數據中并沒有異常點，并且進行線性擬合后R-square: 0.9977 Adjusted R-square: 0.9969，因為都極其接近1，所以說此次擬合進行的非常成功，由此我們可以得出相應的結論：lgT與lgγ是線性關系。
六.結論
驗證了弦振動的共振頻率與張力是線性關系
也驗證了弦振動的共振頻率與波腹數是線性關系。
七.誤差分析
在γ和n關系的實驗中，判斷是否接近共振時，會有一些誤差，而且因為有外界風力等不可避免因素，所以可能會有較小誤差。
在γ與T實驗中，由于摩擦力，弦不是處于完全水平等可能產生較小的誤差。
附錄（Matlab代碼）
%%實驗1 %一
A=[1 37.2 2 76.9 3 117.1 4 158.1 5 198.5];
p1=mean(A(:,2)); %平均數 q1=sqrt(var(A(:,2))); %標準差
figure
plot(A(:,1),A(:,2),'o') hold on lsline
xlabel('n 波腹數');
ylabel('γ（Hz） 頻率');title('γ和n的關系');
[k b]=polyfit(A(:,1),A(:,2),1);%擬合直線
%二
% T（kg） LgT（kg） γ(Hz) Lgγ(Hz) B=[1 0.00 37.2 1.57 2 0.3 53.6 1.73 3 0.48 65.0 1.81 4 0.60 72.5 1.86 5 0.70 82.7 1.92];
x=B(:,1); y=B(:,3);
figure
loglog(x,y) %x，y 都為對數坐標 plot(B(:,2),B(:,4),'o') hold on lsline
流體力學綜合實驗
姓名：
學號：
班級號：
實驗日期：2016
實驗成績：
流體力學綜合實驗
一、實驗目的：
1.
測定流體在管道內流動時的直管阻力損失，作出λ與Re的關系曲線。
2.
觀察水在管道內的流動類型。
3.
測定在一定轉速下離心泵的特性曲線。
二、實驗原理
1、求
λ
與Re的關系曲線
流體在管道內流動時，由于實際流體有粘性，其在管內流動時存在摩擦阻力，必然會引起流體能量損耗，此損耗能量分為直管阻力損失和局部阻力損失。流體在水平直管內作穩態流動（如圖1所示）時的阻力損失可根據伯努利方程求得。
1
1
2
以管中心線為基準面，在1、2截面間列伯努利方程:
圖1
流體在1、2截面間穩定流動
2
因u1=u2，z1=z2，故流體在等直徑管的1、2兩截面間的阻力損失為
流體流經直管時的摩擦系數與阻力損失之間的關系可由范寧公式求得，其表達式為
由上面兩式得：
而
由此可見，摩擦系數與流體流動類型、管壁粗糙度等因素有關。由因此分析法整理可形象地表示為
式中：-----------直管阻力損失，J/kg；
------------摩擦阻力系數；
----------直管長度和管內徑，m；
---------流體流經直管的壓降，Pa；
-----------流體的密度，kg/m3；
-----------流體黏度，Pa.s；
-----------流體在管內的流速，m/s；
流體在一段水平等管徑管內流動時，測出一定流量下流體流經這段管路所產生的壓降，即可算得。兩截面壓差由差壓傳感器測得；流量由渦輪流量計測得，其值除以管道截面積即可求得流體平均流速。在已知管徑和平均流速的情況下，測定流體溫度，確定流體的密度和黏度，則可求出雷諾數，從而關聯出流體流過水平直管的摩擦系數與雷諾數的關系曲線圖。
2、求離心泵的特性曲線
三、實驗流程圖
流體力學實驗流程示意圖
轉子流量計
離心泵
壓力表
真空壓力表
水箱
閘閥1
閘閥2
球閥3
球閥2
球閥1
渦輪流量計
孔板流量計
?35×2鋼管
?35×2鋼管
?35×2銅管
?10×2鋼管
四、實驗操作步驟
1、求
λ
與Re的關系曲線
1)
根據現場實驗裝置，理清流程，檢查設備的完好性，熟悉各儀表的使用方法。
2)
打開控制柜面上的總電源開關，按下儀表開關，檢查無誤后按下水泵開關。
3)
打開球閥1，調節流量調節閘閥2使管內流量約為10.5，逐步減小流量，每次約減少0.5，待數據穩定后，記錄流量及壓差讀數，待流量減小到約為4后停止實驗。
4)
打開球閥2，關閉球閥1，重復步驟（3）。
5)
打開球閥2和最上層鋼管的閥，調節轉子流量計，使流量為40，逐步減小流量，每次約減少4，待數據穩定后，記錄流量及壓差讀數，待流量減小到約為4時停止實驗。完成直管阻力損失測定。
2、求離心泵的特性曲線
1)
根據現場實驗裝置，理清流程，檢查設備的完好性，熟悉各儀表的使用方法。
2)
打開控制柜面上的總電源開關，按下儀表開關，先關閉出口閥門，檢查無誤后按下水泵開關。
3)
打開球閥2，調節流量調節閥1使管內流量，先開至最大，再逐步減小流量，每次約減少1，待數據穩定后，記錄流量及壓差讀數，待流量減小到約為4后停止實驗，記錄9-10組數據。
4)
改變頻率為35Hz，重復操作（3），可以測定不同頻率下離心泵的特性曲線。
五、實驗數據記錄
1、設備參數：
；
；
2、實驗數據記錄
1）求
λ
與Re的關系曲線
銅管湍流
鋼管湍流
序號
qv(m3h)
?p(kpa)
序號
qv(m3h)
?p(kpa)
1
8.7
3.14
1
11.1
4.65
2
8.3
2.90
2
10.5
4.20
3
7.9
2.66
3
9.9
3.78
4
7.5
2.40
4
9.3
3.38
5
7.1
2.21
5
8.7
3.00
6
6.7
1.97
6
8.1
2.61
7
6.3
1.77
7
7.5
2.25
8
5.9
1.55
8
6.9
1.97
9
5.5
1.38
9
6.3
1.68
10
5.1
1.21
10
5.7
1.40
11
4.7
1.04
11
5.1
1.16
鋼管層流
序號
qv(Lh)
?p(pa)
1
40
935
2
36
701
3
32
500
4
28
402
5
24
340
6
20
290
7
16
230
8
12
165
9
8
116
10
4
58
2、求離心泵的特性曲線
30Hz離心泵數據記錄
序號
流量
真空表
壓力表
電機功率
1
15.65
-2200
28000
694
2
14.64
-2000
31000
666
3
13.65
-1800
37000
645
4
12.65
-1200
40000
615
5
11.62
200
42000
589
6
10.68
47000
565
7
9.66
100
50000
549
8
8.67
1000
51000
521
9
7.67
1500
55000
488
10
6.63
1800
59000
468
11
5.62
1800
60000
442
12
4.58
2000
67000
388
13
0.08
0.0022
0.083
166.9
35Hz離心泵數據記錄
序號
流量
真空表
壓力表
電機功率
1
18.27
-500
42000
1052
2
17.26
-400
48000
998
3
16.24
-300
51000
972
4
15.26
-300
56000
933
5
14.27
-200
61000
906
6
13.28
-200
65000
861
7
12.27
-200
68000
824
8
11.27
-100
71000
798
9
10.26
76000
758
10
9.26
-100
80000
725
11
8.26
82000
682
12
7.26
-100
89000
653
13
6.27
150
90000
626
14
5.26
180
100000
585
15
4.43
200
110000
528
六、典型計算
1、求
λ
與Re的關系曲線
以銅管湍流的第一組數據為例計算
T=22℃時，ρ≈997.044kg/m3
μ≈1.0×10-3Pa?s
以管中心線為基準面，在1、2截面間列伯努利方程
P1ρ+u12+gz1=P2ρ+u22+gz2+hf
因u1=u2，z1=z2，故流體在等徑管的1、2兩截面間的阻力損失為
hf=?Pρ=3.14*10001000=3.15J/kg
u=qvA=qvπ4d12=8.73600×0.0007548=3.202m/s
;
Re=duρμ=0.031×3.202×997.0440.001=98960.27
因為hf=λ?Pρ
;
所以λ=?Pρd1l2u2=3.15×0.0311.2×23.2022=0.01587
其他計算與此相同。
2、求離心泵的特性曲線
湍流銅管：管長L2=1.2m；管內徑d2=31mm
銅管湍流
序號
qv(m3h)
?p(kpa)
u(ms)
Re
λ
1
8.7
3.14
3.202
98960.27
0.01587
2
8.3
2.90
3.055
94410.37
0.01611
3
7.9
2.66
2.907
89860.48
0.01631
4
7.5
2.40
2.760
85310.58
0.01633
5
7.1
2.21
2.613
80760.68
0.01677
6
6.7
1.97
2.466
76210.78
0.01679
7
6.3
1.77
2.318
71660.89
0.01706
8
5.9
1.55
2.171
67110.99
0.01704
9
5.5
1.38
2.024
62561.09
0.01745
10
5.1
1.21
1.877
58011.19
0.01780
11
4.7
1.04
1.730
53461.3
0.01801
鋼管湍流
序號
qv(m3h)
?p(kpa)
u(ms)
Re
λ
1
11.1
4.65
4.085
126259.7
0.01444
2
10.5
4.20
3.864
119434.8
0.01458
3
9.9
3.78
3.643
112610
0.01476
4
9.3
3.38
3.423
105785.1
0.01495
5
8.7
3.00
3.202
98960.27
0.01517
6
8.1
2.61
2.981
92135.43
0.01522
7
7.5
2.25
2.760
85310.58
0.01530
8
6.9
1.97
2.539
78485.73
0.01583
9
6.3
1.68
2.318
71660.89
0.01620
10
5.7
1.40
2.098
64836.04
0.01649
11
5.1
1.16
1.877
58011.19
0.01706
湍流鋼管：管長L3=1.2m；管內徑d32=31mm
鋼管層流
層流鋼管：管長L1=2m；管內徑d1=6mm
序號
qv(Lh)
?p(pa)
u(ms)
Re
λ
1
40
935
0.393
2351.03
0.06084
2
36
701
0.353
2111.74
0.05631
3
32
500
0.314
1878.43
0.05083
4
28
402
0.275
1645.12
0.05338
5
24
340
0.236
1411.81
0.06145
6
20
290
0.196
1172.52
0.07547
7
16
230
0.157
939.22
0.09353
8
12
165
0.118
705.91
0.11928
9
8
116
0.079
472.60
0.18869
10
4
58
0.039
233.31
0.37737
2、離心泵的特性曲線
以第一組數據為例，n=30Hz
T=23℃時，ρ≈997.044Kg/m3
μ≈1.0×10-3Pa?s
以水平地面為基準面，離心泵進口壓力表為1-1截面，離心泵出口壓力表為2-2截面，在此兩截面之間列伯努利方程
P1ρg+u12g+z1+H=P2ρg+u22g+z2+Hf
因為
Hf≈0
;
所以H=
P2-P1ρg+u2-u12g+?Z
?Z=Z2-Z2=0.2m
;
進口直徑D=50mm
;
出口直徑d=40mm
u1=qvA1=qvπ4D2=15.653600×π4×0.052m/s=2.215m/s
;
u2=qvA2=qvπ4d2=15.653600×π4×0.042m/s=3.458m/s、
H=3.647mH2O
N=N電?η電?η傳
;
η電=0.75
;
η傳=0.95
N=694×0.75×0.95=494.5W
η=NtN
;
Nt=qHρg=3.647×15.65×997.044×9.81/3600W=155.26W
η=155.26494.5×100%=31.36%
序號
流量Qv(m3h)
揚程
軸功率
效率
1
15.65
3.647
494.5
31.36%
2
14.64
3.889
474.5
32.60%
3
13.65
4.440
459.6
35.83%
4
12.65
4.647
438.2
36.45%
5
11.62
4.672
419.7
35.15%
6
10.68
5.173
402.6
37.29%
7
9.66
5.439
391.2
36.49%
8
8.67
5.422
371.2
34.41%
9
7.67
5.756
347.7
34.50%
10
6.63
6.113
333.5
33.02%
11
5.62
6.197
314.9
30.04%
12
4.58
6.876
276.45
30.95%
30Hz離心泵的特性曲線
35Hz離心泵的特性曲線
序號
流量Qv(m3h)
揚程
軸功率
效率
1
18.27
5.036
749.55
33.35%
2
17.26
5.586
711.08
36.84%
3
16.24
5.833
692.55
37.16%
4
15.26
6.298
664.76
39.28%
5
14.27
6.756
645.53
40.58%
6
13.28
7.125
613.46
41.91%
7
12.27
7.394
587.10
41.99%
8
11.27
7.656
568.58
41.23%
9
10.26
8.125
540.08
41.94%
10
9.26
8.515
516.56
41.47%
11
8.26
8.684
485.93
40.11%
12
7.26
9.387
465.26
39.80%
13
6.27
9.444
446.03
36.07%
14
5.26
10.446
416.81
35.82%
15
4.43
11.455
376.20
36.65%
七、實驗結果分析與討論
1、求
λ
與Re的關系曲線
實驗結果：由關系曲線可以看出，鋼管層流實驗中，雷諾數與摩擦阻力系數在雙對數坐標中呈線性關系，摩擦阻力系數只與流動類型有關，且隨雷諾數的增加而減小，而與管壁粗糙度無關；在銅管湍流與鋼管湍流實驗中，摩擦阻力系數隨雷諾數增加而趨于一個定值，此時流體進入完全阻力平方區，摩擦阻力系數僅與管壁的相對粗糙度有關，與雷諾數的增加無關。
結果分析：實驗結果基本與理論相符合，但是也存在誤差，如：在鋼管層流實驗中，在雷諾數在1870~2000范圍內，雷諾數Re增大，λ并不隨Re增大而減小，反而增大。產生這種現象可能是因為在Re為1870~2000范圍內時已經非常接近于湍流，導致其規律與理論出現偏差。此外，還有可能是因為設備本身存在的誤差，即流量調小至一定程度時，無法保證對流量的精準調節，使結果出現誤差。
減小誤差的措施：a.在實驗正式開始前對設備進行檢查，確認設備無漏水等現象再開始實驗；b.進行流量調節時，每次應以相同幅度減小c.調節好流量后，應等待3分鐘，等讀數穩定后再進行讀數。
2、離心泵的特性曲線
實驗結果：有實驗數據和曲線圖可以看出，揚程隨流量的增加而降低，軸功率隨流量的增加而升高，效率隨流量的增加先升高后降低。隨著轉速增大，三者均增大，由實驗結果可以看出，基本符合Qv＇Qv=n＇n、H＇H=n＇n2、N＇N=n＇n3的速度三角形關系。
結果分析：實驗結果與理論規律基本符合，在轉速為35Hz時結果較理想，但是在轉速為30Hz時，雖然符合基本規律，但是效率明顯過低。造成這種現象的主要原因是轉速過低，設備存在的設備誤差更大，改善方法是在較高轉速下進行實驗。
減小誤差的方法：a.在實驗正式開始前對設備進行檢查，確認設備無漏水等現象再開始實驗；b.進行流量調節時，每次應以相同幅度減小c.調節好流量后，應等待3分鐘，等讀數穩定后再進行讀數。d.在轉速稍高的條件下進行實驗。e.讀數壓力表時指針擺動幅度大，應在均勻擺動時取其中間值。
六、實驗思考與討論問題
1、直管阻力產生的原因是什么？如何測定與計算？
答：流體有粘性，管壁與流體間存在摩擦阻力。用壓力計測定所測流體在所測水平等徑管內流動的壓差,一定要水平等徑，p=ρhf就可求得直管阻力。
2、影響本實驗測量準確度的原因有哪些？怎樣才能測準數據？
答：管內是否混入氣泡，流體流動是否穩定。排出管內氣泡，改變流速后等待2~3min待流體流動穩定后記錄數據。
3、水平或垂直管中，對相同直徑、相同實驗條件下所測出的流體的阻力損失是否相同？
答：不同，根據伯努利方程可知，垂直管高度差將影響阻力損失。
氣溫: 21.6 ℃ 大氣壓: 101.1 kpa
實驗七：二組分固棗液相圖的測繪
一.目的要求
1）、分析法測繪鉛-錫二元金屬相圖，了解固-液相圖的基本特點
2）、學會熱電偶的制作、標定和測溫技術
3）、掌握自動平衡記錄儀的使用方法
二.儀器 試劑
自動平衡記錄儀
熱電偶
電爐、泥三角 、坩鍋鉗
純sn、含sn為20%、40%、60%、和80%的snpb合金以及純pb（坩鍋上的記號分別為1、2、3、4、5、6）
三.實驗數據及處理
熱電偶工作曲線
pb
sn
h2o
相變溫度 ℃
323
232
100
平臺高度 格
61.9
47.3
28.1
曲線斜率
6.6118
曲線截距
-84.269
步冷曲線
pb %
20
40
60
80
100
折點高度 格
47.4
43.8
41.2
47.5
56.5
62.3
平臺高度 格
40.5
40.5
40.4
40
39.9
39.9
折點溫度 ℃
229
205
188
230
289
328
平臺溫度 ℃
228
184
183
180
180
325
熱電偶工作曲線
pb～sn相圖
四.提問思考
1.步冷曲線各段的斜率以及水平段的長度與哪些因素有關？
答：對于斜率來說，與平衡記錄儀的走紙速度和混合物中各物質的比例有關；對于水平長度來說，與控制冷卻速度有關。
2.根據實驗結果討論各步冷曲線的降溫速率控制是否得當。
答：在本次實驗中，我們并沒有采取降溫控制，不過各平臺明顯，所以，由此看來，我們操作得當！
3.如果用差熱分析法或差示掃描發來繪制相圖，是否可行？
答：由于樣品在吸熱中相變較多，造成熱容變化很大，與參比物相差甚遠，造成基線發生漂移，因此，用以上兩種方法不可行。
4.試從實驗方法比較測繪氣—液相圖的異同點。
關鍵詞：奧爾夫團體音樂治療；大學生；社交焦慮；療效機制
中圖分類號：J611.2文獻標識碼：ADOI：10.3969/j.issn1003-7721.2013.02.018
音樂治療是一門集音樂、醫學和心理學為一體的新興的邊緣學科。它是“一個系統的干預過程，在這個過程中，治療師利用音樂體驗的各種形式，以及在治療過程中發展起來的，作為治療的動力的治療關系來幫助被治療者達到健康的目的”[1]。奧爾夫團體音樂治療作為音樂治療眾多方法中的一類，它是德國著名音樂家卡爾·奧爾夫（Carl Orff）所創立的奧爾夫音樂教學法在音樂治療領域的運用。由于它遵循的一些原則和團體音樂治療中的一些治療原則相吻合，因此作為一種音樂治療的手段被運用于團體音樂治療中。本研究通過奧爾夫團體音樂治療對存在不同程度社交焦慮的大學生進行團體輔導，探討以奧爾夫團體音樂治療形式改善大學生社交焦慮現狀的有效途徑，制定切實可行的奧爾夫團體音樂治療方案并驗證其成效。
一、問題的提出與假設
1.問題的提出
現代社會，良好的交往能力不僅是社會發展、個人事業成功的重要條件，而且是個人心理健康的保證。大學階段是人一生中心理發展最為重要的關鍵時期之一，是大學生的心理走向成熟、人格趨于完善和穩定，確定自己未來的發展目標的重要時期。大學生思維活躍，求知欲強，情感豐富，他們對人際交往的需求處于人生的最高峰。然而有相當一部分的大學生因社交焦慮而導致人際交往的需求得不到滿足，從而造成人際關系失調，影響大學生的身心健康。我國現有大學生心理健康的調查文獻中，可以看出大學生人際關系和焦慮問題是影響大學生心理健康諸因素中較為嚴重的問題。金華等人的研究表明：“中國正常人SCL90評定結果的初步分析”，18-29歲這個年齡段的人際敏感均分最高，而在這個年齡段上的人際敏感分高于其它因子的評分，焦慮分值也是這個年齡段為最高”[2]；彭純子等人在湖南高校的調查表明：“約有16.26%的大學生存在比較嚴重的社交焦慮”[3]；李英等人的研究結果表明：“有27.2%的大學生被試處于高交往焦慮，18.5%的被試非常羞怯，14.1%存在高度交流恐懼，最困擾大學生的主要是小組討論、會議交流和2人交談”[4]。從這些研究中我們可以看到，大學生由于社交焦慮從而導致人際交往的問題是比較嚴重的，這對大學生的身心健康構成了潛在的、現實的威脅。如何幫助大學生更好地應付日常生活中的社交困惑，保持良好的心理健康水平，己經成為關心教育，關注大學生成長的所有人士非常關注的問題。人類心理的適應，最主要的就是對于人際關系的適應，所以人類心理的病態，主要也是由于人與人之間關系失調而來。因此，有必要運用專業的方法對大學生的社交焦慮進行團體心理干預，以促進他們的心理健康。
針對目前存在的問題，一些心理學家和心理健康教育從業人員進行了多方面的積極的嘗試和探索。本研究在他們研究的基礎上，借鑒他們的成功的經驗，以團體音樂治療中的奧爾夫團體音樂治療的理論和實踐為基礎，采用癥狀自評量表（SCL90）、社會回避和苦惱量表（SAD），交往焦慮量表（IAS）、SPSS11.5數據處理軟件等作為研究工具，通過奧爾夫團體音樂治療的干預模式，檢驗奧爾夫團體音樂治療對改善大學生社交焦慮狀況的效果。研究假設：
第一，前測實驗組和對照組在SCL90、IAS、SAD得分基本一致。
第二，后測實驗組在SCL90、IAS、SAD中的各個指標呈下降的趨勢，焦慮因子明顯改善、交往能力增強、自我接納程度增高。
第三，后測對照組在SCL90、IAS、SAD中的指標沒有明顯的改善。
第四，奧爾夫團體音樂治療能有效地改善大學生社交焦慮的狀況，學會情緒管理，提升他們的社會交往能力和心理健康水平。
二、研究過程
1.研究方法
本研究運用文獻法查閱中外大量相關文獻，設計奧爾夫團體音樂治療的可行性方案；運用測量法對研究對象進行團體輔導前和輔導后的測量，全部問卷和量表都由研究對象自行填寫；運用實驗法按照設計好的輔導方案對研究對象進行輔導干預；運用統計分析法使用SPSS11.5軟件包對實驗數據進行分析處理。
2.研究工具
（1）SCL·90癥狀量表（Symptom Checklist 90，SCL90）（見附錄一）
此量表由迪洛葛迪斯（Derogatis）編制，此表包含90個項目，十個因子，分別為軀體化、強迫癥狀、人際關系敏感、抑郁、焦慮、敵對、恐怖、偏執、精神病性和其它。每題采用5點評分，癥狀從無到嚴重分別評為1、2、3、4、5，得分越高表示癥狀越明顯，心理健康狀況越差。可以評定一個特定的時間，通常是評定一周以來的時間。此量表已較廣泛應用在心理咨詢與心理治療中，有較好的信效度報告。
（2）社交回避及苦惱量表（Social Avoidance and Distress Scale）（見附錄二）
此量表為沃森和弗倫德（Watson&Friend）編制，此量表得分高的人，在實際交往中焦慮程度較高，反之亦然。SAD量表中的所含的28個條目中，14條用于評價社交回避（一種行為表現），14條用于評定社交苦惱（一種情感反應）；兩個分量表的信度系數分別為0.85及0.87。
（3）交往焦慮量表（Interaction Anxiousness Scale）（見附錄三）
此量表為利里（Leary）編制， 交往焦慮量表（IAS）用于評定獨立于行為之外的主觀社交焦慮體驗傾向，含有15條自陳條目，按“一點兒也不符合”到“非常符合”分別記1一5分。其總評分從15分（社交焦慮程度最低）到75分（社交焦慮程度最高）。
3.研究對象
本研究的研究對象為武漢某大學06、07級學生，通過自愿報名參加。對參與的學生進行癥狀自評量表（SC—L90）、社交回避及苦惱量表（SAD）進行測試，篩選出SCL—90的焦慮因子大于2，SAD總分高于13分、焦慮分量表高于7分、回避分量表高于12分的報名者48人，平均年齡在18—20歲之間，組成研究對象。將48人分為實驗組與對照組，其中實驗組24人，女生14人、男生10人；對照組24人，女生15人、男生9人。考慮到團體音樂治療形式的干預，每一組治療團體的人數不宜超過12人，因此又將實驗組的成員分為兩組，每組12人進行奧爾夫團體音樂治療，數據統一計算。對照組的成員不做任何干預。
4.研究程序
（1）場地與設備
場地：武漢某大學排練教室。
設備：鋼琴、打擊樂器—大鼓、小鼓、手鼓、三角鐵、碰鈴、木魚、響板等，CD音響一套，軟墊13個。
（2）團體類型
本團體是為了幫助大學生克服社交焦慮而設置的。該團體并不針對嚴重的精神病患者，而只是運用音樂治療中情緒影響認知的原理，采用奧爾夫團體音樂治療的形式來解決大學生中的社交焦慮困繞問題。
（3）團體目標
該團體通過奧爾夫團體音樂治療活動要達到如下目的：
第一，了解焦慮情緒的來源，學會管理自己的情緒。
第二，對團體成員建立信任感，愿意訴說自己的認識與情感。
第三、通過與團體中與自己有相同問題人交往，擺脫生活的困境與孤獨感。
第四、接納自己，接納別人，獲得自尊自信。
第五，能把在團體活動中學會的新體驗與經驗，運用到具體生活情境中。
（4）團體性質
結構化：本次團體采用結構式方法，分10次課進行，每次1.5小時。考慮到團體發展階段性特點，在課程內容的設置和形式采用上有一個配合團體接觸、磨合、發展、成熟的層層演進過程。
封閉式：為了保證整個課程的效果，出于客觀評估的需要，也是為了間接地培養團體成員之間相互承擔責任的理念，將團體定位為封閉式的方式。
同質性：考慮到本次評估課程的目的需要，本次團體輔導選擇希望改善社交焦慮、提升人際交往能力的大學生中有社交焦慮的大學生組成同質組，進行團體音樂輔導，當然實際上，這些同質組成員之間也存在個體差異，如焦慮狀態的程度差異、性別差異等等。
（5）成員對象
武漢某大學06、07級學生共48人，其中實驗組24人，對照組24人。
（6）團體時間安排
2008年9月—10月，每周2次，共10次完成。
（7）評估方法
量表評估：
a.實施實驗前測，對全部48位被試成員進行癥狀自評量表（SC—L90）、社交回避及苦惱量表（SAD）、交往焦慮量表（IAS）的問卷填寫，當場回收，進行結果統計，作為前測數據保留。
b.實施團體輔導，對實驗組24位成員進行奧爾夫團體音樂治療的干預。每次1.5小時，對照組暫不做任何干預，等實驗組結束后另行安排時間進行輔導。
c.實施實驗后測：在實驗組進行完奧爾夫團體音樂治療的干預后，全部48位被試成員再次進行癥狀自評量表（SC—L90）、社交回避及苦惱量表（SAD）、交往焦慮量表（IAS）的問卷填寫，當場回收，結果作為后測的數據保留。
d.運用SPSS11.5對數據進行統計分析。
主觀狀況自述：
團體結束后，通過開放式問卷，了解團體輔導的效果。
5.奧爾夫團體音樂治療活動方案設計
整個奧爾夫團體音樂治療活動分為四個階段。即：初始階段—自我探索階段—自我發展階段—結束階段。每次活動以《你好歌》開始，以《再見歌》結束，每次結束前都有討論，分享彼此的感受，澄清存在的矛盾和問題。中間部分由五大類構成：
（1）熱身與放松：放松分主動式放松（主要是治療師通過引導肢體動作達到放松目的）與接受式放松（治療師通過放松音樂引導放松）兩種。
（2）語言類：通過聲音、詞匯、歌謠，加上節奏元素，配以樂器伴奏，形成聲部配合。
（3）聲勢：通過聲音（自己身體發出的聲音—如：嗓音、拍手、拍腿、捻指、跺腳，和樂器發出的聲音）打節奏。
（4）器樂：通過音高樂器、打擊樂器進行獨奏、齊奏、分聲部演奏等。
（5）肢體活動：聽指令做動作、姿勢，以及舞蹈等。
團體輔導實施方案
階段[]次數[]目標[]活動內容
初始階段[]第1、2次[]相互認識；簡介活動設計及預期目標；進行集體規范；建立人際信任氣氛；增強小組凝聚力與參與度。[]簡單介紹音樂治療中的情緒—認知原理；簽定團體約定書；用音樂節奏介紹自己；學習《你好歌》、《再見歌》；聲音游戲。
自我探索階段[]第3、4、5、6次[]引導成員覺察自己在社交中的焦慮情緒和反應；認識和探討社交焦慮產生的因素和對自己的影響；促進小組成員間的交流，打破孤獨感；[]聲音的傳遞與聲音的合奏；節奏接龍與節奏模仿；為熟悉的歌曲填新詞；為簡單的旋律集體配伴奏；簡單的集體舞蹈。
自我發展階段[]第7、8、9次[]學會管理和處理自己在社交中的焦慮情緒；增強自我認識和自我接納；認識他人，接納他人；尋找自己在人際交往中的優缺點，建立交往信心；加強小組間的交流。[]在音樂中進行肢體放松；尋找和諧的聲音；在團體音樂中創造新的音樂；團體舞蹈中的即興動作創造。
結束階段[]第10次[]整理團體經驗的心得，體驗彼此的肯定與支持，鼓勵繼續成長，處理分離情緒。[]接受式的音樂放松與想象；用聲音表達自己的情緒；在團體舞蹈中告別。
三、結果分析與討論
1.結果分析
實驗組前測與后測各獨立樣本的差異檢驗
表4結果表明：實驗組被式與對照組被式后測比較，在IAS量表、SAD量表總分及社交回避與社交苦惱分量表、SCL90量表的人際敏感、焦慮、恐怖、強迫、軀體化、抑郁等因子分上差異顯著，除了抑郁因子的P
2.討論
奧爾夫團體音樂治療是在音樂活動參與下采用團體情境的方式進行的一種心理輔導形式。在本次的團體輔導中，通過運用奧爾夫團體音樂治療的技術，對團體成員實施了四個階段的團體音樂治療，包括初始階段、自我探索階段、自我發展階段、結束階段。通過團體內人際交互作用，促使個體在交往中通過觀察、學習、體驗來認識自我、探討自我、接納自我。調整改善與他人的關系，學習新的態度與行為方式，習得良好的情緒管理方式，提升人際交往能力。本研究顯示，經過10次的奧爾夫團體音樂治療，從分析數據和主觀評價兩方面來看，實驗組被式減緩了社交焦慮的主觀體驗，在SCL90的人際敏感、軀體化、強迫、抑郁、恐怖、偏執和焦慮等因子；以及社交回避與苦惱上都有顯著改善。
在本次的奧爾夫團體音樂治療的干預過程中，筆者感受到奧爾夫團體音樂治療對于改善大學生社交焦慮的獨特的療效機制主要表現在以下幾個方面：
第一，團體中的情緒抒泄：我們每一個人在生活中都會有不如意的時候，常會有許多苦惱的心情。由于沒有機會向別人傾訴，或者向別人透露，這些痛苦的情緒只能壓抑在心中，久而久之會影響身心健康，所以情緒的抒泄是非常重要的。社交焦慮主要是對暴露在陌生人面前或可能被別人注視的一個或多個社交場合產生持續、顯著的畏懼情緒，并且影響當事人的生活。一般來說，我們大多數人在見到陌生人的時候多少都會覺得緊張，這是人類正常的反應，隨著交往的加深，大多數人會逐漸放松，繼而享受交往帶來的樂趣。而社交焦慮者的緊張不安和恐懼情緒一直存在，不能通過日常生活方式得到緩解。而同質、安全的團體給被式提供了有效的、真實的暴露環境。讓焦慮者直接面對焦慮情境是社交焦慮治療最重要的方式。在本次的奧爾夫團體音樂治療的干預中，首先為同質的小組成員創造了一個不可回避的焦慮情境（團體小組），應用音樂放松，讓團體成員體會焦慮情緒與身體的關系。當焦慮時，我們的身體是緊張的，那么當我們的身體處于放松狀態時，我們的焦慮情緒就會降低或消除。利用音樂伴奏下的肢體放松，如：音樂中的水母運動、降落傘的韻律、圣誕歌中的雪人融化、木偶音樂加工廠等活動，讓小組成員親身體會身體放松的狀態，進而感受在這種狀態下的情緒狀態，并努力把這種狀態帶到團體互動活動中。在活動后的討論中，許多成員感覺“舒服多了，輕松了許多，心情好象也好了許多……”[5]。在從生理上體會身體放松以后，為小組成員創設心理層面的焦慮情緒抒泄方式，例如“讓我們在音樂中相識”的團體律動舞蹈中，每段音樂的結束部分都是一個長音，要求小組成員在長音時，第一、二次要用目光去尋找任意一個小組成員，友好地和他進行目光接觸；第三次要尋找伙伴握手；第四次在握手的同時向對方問好……。根據消除焦慮情緒的一個重要的方法就是減低焦慮者自我專注的傾向，將注意力由自我專注轉移到互動對方的行為上，特別是在團體小組中的非語言行為的互動中（目光的接觸、手勢的運用等）可明顯減低當事人因自我專注所帶來的干擾，從而有效改善或消除焦慮情緒。在“讓我們在音樂中相識”的音樂活動中，小組成員從剛開始的目光游移，表情緊張到后來的輕松，面帶微笑地和同伴互相問好。在活動后的討論中，有的成員說：“剛開始好害怕，也不好意思，感覺很緊張，心想要是我看他，他不那么友好，或是冷漠我，那多尷尬呀！可慢慢地覺得大家都很熱情，也就放松了。到后來就想趕緊多找幾個人問好。這個活動很好玩，要是生活中跟人交往也是這樣該多好啊！……”[6]。大家在這次討論中還澄清了“我是不是把人都看得太灰暗了，所以搞得讓自己在人多的時候就緊張不安，生怕出錯。今天的體驗讓我很愉快，也讓我想到了點什么，其實大家還是很友好的，沒那么可怕……”[7]。從活動和討論中，我們可以看到，通過音樂活動，小組成員的焦慮情緒得到了抒泄，從而改善了社交焦慮的狀況。
第二，團體中的接納：我們每個人生活在社會中，如果不被別人接受與容納，就會感到孤苦伶仃，無所依托。若被人拒絕或排斥，更令人孤獨、寂寞、壓抑，而導致心身疾病。所以相互的尊重和接納是人際交往的基礎，也是所有團體干預效果的基礎。團體的接納是小組成員們在運作過程中形成的凝聚力。由于團體的接納，有了一種尊重、肯定、和諧與溫暖的氛圍，小組成員們身在其中感受到一種安全的人際環境，使他們不再害怕和焦慮，敢于去嘗試新的情緒、行為與認知的表達方式。對他人的接受和容納的多少標志著一個人內心的開放程度，在奧爾夫團體音樂治療的音樂活動中，小組成員建立起了相互信任的關系，使得他們能更多地表達自己以及有更多的機會看到別人的自我表達，在自我表達過程中，內心隱藏的情感、觀念得到了其他成員的共鳴，于是他們能夠打開封閉的自我，也能體驗到來自他人的真實接納和理解，進而讓自己的內心更加開放地接納自己和他人。在一次“節奏傳遞”的活動中，大家圍坐一圈依次打節奏，因為社交焦慮的人非常不習慣、甚至害怕在人群面前單獨表現，于是明顯緊張不安，治療師在活動開始前預先和大家進行了溝通，要求大家在別人打節奏時要注意傾聽，當某個成員打錯了或沒接上時，我們等一等，并用鼓勵的眼光告訴他，沒關系，你再來一次會做的很好的。在整個活動中，大家彼此鼓勵，互相支持，從怯生生、斷斷續續的演奏到后來的流暢、有序、動聽的演奏與合奏狀態。活動在愉快的氣氛中結束。后來的討論中，小組成員的感受是因為大家都在無條件的互相接納，感覺內心走得很近，沒有什么陌生感，在傾聽他人時，學習到了從內心的角度去理解他人，接納他人。感覺這樣很愉快。因此團體的接納對社交焦慮情緒的緩解非常重要。
第三，團體成員的共同性：心理適應不良的人常常會有一個共同的特點，就是當自己遇到不幸、遇到困難、犯了錯誤時，常常自責自怨，誤以為天底下就自己最倒霉、最不幸。尤其是有些內容羞于啟齒，自己無法接受，加重了心理負擔與痛苦，只好在自羞自慚中折磨自己，結果嚴重地影響了情緒和生活。而在團體的音樂治療活動中，通過音樂大家互相交流，于是有機會從其他成員的身上發現與自己類似的經歷、遭遇，共同的困難和體驗，頓時發現自己并不孤單，會感到如釋重負。一種同病相憐、風雨同舟的感受使得個體放松了自己，降低了焦慮，減少了防御心理，互相幫助，共同面對困難，一起進步。在一次“歌曲填詞ABC”的活動中，有這樣一段歌詞：“我們都在里 ，要把 的種子撒播到我四方；我們要在 里 ，要把帶進每個人的心上； 會帶給你 ，也會帶給你和”[8]。為空白處填上能表達你真實心情的詞，并說出原因。有些成員填的詞是“恐怖、焦慮、迷茫、恨，以及渴望溫暖、得到關愛、獲得理解、不再迷惘……”[9]。在后來的小組討論中，當小組成員訴說自己所填之詞都是自己在人際交往中的真實感受時，一下子得到了很多成員的響應。氣氛熱烈起來，大家好象突然間找到了知音一樣，沒有了隔閡，拉近了距離，一起分享感受，共同面對，釋放了心情。有效降低了焦慮的情緒狀態。
第四，團體成員間的互動：在奧爾夫團體音樂治療的干預中，成員間信任關系的建立，給團體提供了一個安全的社會交往環境，減少了成員的心理防御。在團體中，隨著團體治療的深入，每個人不同的行為模式和思想觀念很容易在團體中暴露出來。不同的行為和思維模式必然引起矛盾沖突和內心的不良體驗，這些情況在每個人的日常生活中是容易避免的，但在團體環境中卻是很難避免的，團體的環境迫使成員不得不去面對一些人際間的沖突和內心的焦慮不安。于是他們在團體音樂的互動活動過程中去尋找解決的途徑和方法，這樣團體就為成員提供了機會，讓他們可以試驗和發現自己與別人交往的能力，評價個人真實的人際交往情況。 通過團體成員在音樂活動中的交互經驗，成員不但看清了自己的社交情況，還可以具體學習基于對別人的信任和關愛所發展出來的基本禮儀，以及有效溝通和融洽共處的社交技巧和方法。例如在一次“節奏樂器大合奏”的音樂活動中，大家分成了三個小組，為《小星星》的旋律配伴奏。每個小組在討論用什么樣的樂器和節奏為旋律配伴奏時，都出現了分歧，剛開始時，大家比較畏縮，不知道怎么辦，有的小組成員沉默不語，有的有些煩躁，無法進行下去。但任務畢竟是要完成的，慢慢地大家在嘗試每樣樂器的音色和演奏效果后，逐漸找到了協調的方式，最后在小組成員的齊心協力下，每組的演奏都各具特點，達到了和諧。在后來的討論中，小組成員的感受是，剛開始出現矛盾時很想不做了，要在平時的生活中，我肯定逃了，但是老師布置的任務必須完成，想逃也逃不掉了，可是后來真正面對時，也不覺得那么難半，最后的合奏效果還不錯。這次的體驗讓我觸動最大的是：只要大家勇敢地去面對出現的矛盾，一起努力，積極地去尋找解決的辦法，終究會有好結果的，而且在這個過程中，大家互相理解，不斷地調和出現的分歧，使大家也變得更親近了，我想以后大家一定會成為好朋友的。通過這次的音樂活動，成員們習得了一些人際交往的的正性反饋和良好經驗，使他們能建立起信心，降低焦慮，以放松的心態去面對社會互動關系。這種溫暖而真實的團體互動關系，使他們改變了對人與人相互作用的看法，這將對他們以后在真實的社會交往中建立積極的態度和健康的行為大有裨益。
第五，團體指導者與成員的互動：團體指導者是團體互動系統中的核心，由于團體治療干預策略的制訂和實施都是由指導者來確定，并且在團體活動中，要求指導者既要擔任指導者的角色，又要擔任參與者的角色。那么指導者的自如、輕松、真誠的社交風格都成為成員效仿的對象，而且他在把握團體目標不偏離的同時，還要與每個成員達成一種溫暖信任的親密關系。在團體的互動過程中，指導者熟練的咨詢技巧、敏銳的察覺和應變能力都是必須的，特別是要能夠敏銳地覺察出團體中每個成員的情緒并運用團體的力量來對個體的焦慮進行干預，并對團體活動過程中的某些“突發事件”（如成員間的沖突等）做出回應。如在“聲音回旋曲”的音樂活動中，有的成員很害怕，不敢開口，明顯地出現焦慮情緒，指導者及時地澄清，聲音的準不準、好不好聽沒有關系，只要你嘗試了，那種參與的感受才是最重要的，剛開始可能會有些困難，但是不要緊，你一定能做好的。并且要求每個人都努力地去傾聽別人的聲音，即使不那么美妙我們也要鼓勵他把聲音傳下去。指導者理解的話語和良好的共情給了大家不少的支持，大家的焦慮情緒出現了緩解，在整個活動過程中，在指導者的帶領下沒有一個人掉隊，大家努力地去參與，也慢慢地開始享受音樂活動帶來的樂趣。最后大家在余音繚繞中結束了愉快的活動。收到了良好的治療效果。
綜上所述，我們發現社交焦慮存在于人群中的比率還是很高的，而且表現形式多樣。社交焦慮產生的原因是多方面的，但主要涉及生理、心理、社會等多個方面。就生理、心理因素來說，負性的情緒、和負面的認知方式、消極的應對方式、習得性無助等與社交焦慮有關；就社會因素來說，良好的人際關系的狀態被證明對于預防和改善社交焦慮有作用。我們有理由相信，上面三方面的改變將對于改善社交焦慮起作用。
在我國的學校心理輔導中，通過團體輔導提高學生心理健康水平的研究有不少。從輔導形式上看，利用音樂治療來針對具有某種心理困難（如社交焦慮）的特殊群體的治療性的團體還不多；從研究探討的視角來看，許多研究也證實了團體輔導對于改善大學生的社交焦慮是有作用的。但是，深入地探討團體輔導，特別是團體音樂治療是通過哪些因素的作用達到改善社交焦慮的目的的，即團體音樂治療對于改善社交焦慮的作用機制的研究還不多見。因此，本文這方面作了一些有益的嘗試和研究，希望本研究能夠為我國學校大學生團體輔導的研究提供一些可供參考的資料。
四、結論與展望
1.結論
第一，實驗組被試在IAS、SAD量表、SCL90的總分、以及人際敏感、抑郁、強迫、恐怖、偏執和焦慮等因子分量表上的前后測得分差異顯著。對照組被試在以上量表上的前后測之間沒有顯著的差異。
第二，實驗組與對照組被試在前測的IAS、SAD和SCL90量表上得分的差異性上不顯著，實驗組與對照組被試在后測的IAS、SAD和SCL90量表上得分的差異性顯著。
第三，實驗組經過奧爾夫團體音樂治療干預后，社交焦慮明顯降低，與社交焦慮相關的因素方面有了明顯改善。
第四，實驗組成員經過干預后的人際交往能力有了明顯改善。
第五，實驗組成員在干預后的討論中，普遍認為團體輔導使他們增強了與人交往的信心、增加了對他人和自己的了解，同時經過團體音樂治療的訓練，學會了調節自己的情緒，減少了對他人的戒備心，能夠比較放松地與人交往，自覺效果良好。
第六，奧爾夫團體音樂治療對于改善大學生社交焦慮的獨特的療效機制主要表現在團體中的情緒抒泄、團體中的接納、團體成員的共同性、團體成員間的互動、以及團體指導者與成員的互動。
然而本研究也有局限性。其一，研究的樣本屬于小樣本，并且由于實驗條件的限制，樣本只來源于同一所大學的學生，實驗的普遍性意義可能會受到一定的影響，尚需進一步加大樣本的研究，在今后的研究中，加大樣本量的同時，也可考慮在各類學校進行進一步的研究；其二，本次研究在篩選社交焦慮大學生作為樣本時，只采用了量表進行篩選，未采用結構化的訪談，這有可能不利于收集更細化、準確的信息。在今后的研究中加以完善。再次，由于研究時間的限制，只在干預前后進行了測量，測查奧爾夫團體音樂治療改善大學生社交焦慮的短期效果，未能做長期的跟蹤，因此，干預的長期效應如何將進行跟蹤，以彌補本研究在這方面的遺憾。
