数字化高中实验

1、数字化实验系统培训江苏艾迪生教育发展有限公司目录1234数字化实验系统介绍数字化实验系统介绍艾迪生简介艾迪生简介实验介绍实验介绍展望展望数字化实验系统介绍 数字化探究实验系统在教育部颁布的装备标准中被称为计算机采集处理系统，是将计算机信息技术应用到理科实验中去的一种现代化实验装置或媒介。1.系统定义数字化实验系统介绍 国家实施的2000-2010年的课程改革对科学教育的反思（强调科学探究、强调学生科学素养、创造性思维、问题解决能力的培养） 现代信息技术和传感技术的发展，对数字化实验系统的产生提供了技术支撑当前已有13个省（市）出台数字化实验系统实验室配备标准2.产生背景数字化实验系统介绍 数字

2、化实验系统要有被测的物理量，比如：温度、湿度、电源、力、长度、压力等等，通过传感器的转换，转换为电信号并通过放大或缩小到合适的电压，再通过采集器进行编码为可被计算机利用的数字信号，最后通过计算机实验软件，进行计算和总结，形成最后的实验结果文档。3.系统原理数字化实验系统介绍 提高了教学效率 数字化实验系统发挥了传感器和计算机的优势，实现了高精度、高速度和自动化的测量，采集到多种完整、动态的信息，并且能够对实验数据作出多维的、综合性的分析处理。这样就把教师和学生从繁琐的、重复性的劳动中解放出来，集中精力于设计实验方案、归纳总结、交流信息和从中发现规律。 解决了教学难题 很多传统的实验设备，具有简

3、单、直观、易于操作等优点。但是其用途往往单一，而且需要人工读数和记录，难以观测快速变化的过程，也不便于研究复杂的问题。4.该系统在教学中的作用数字化实验系统介绍 而数字化实验系统通过高精度、高速度的数据采集，能够实现记录实验的每一个过程，把瞬间即逝的实验数据记录下来，高效、直观，便于学生仔细观察，加深理解，从而轻松解决教学中的难题。4.该系统在教学中的作用数字化实验系统介绍三个部分： 传感器：负责实验前端量的采集，形成模拟电信号。 数据采集器：把传感器的模拟电信号转换成数字信号，并和计算机进行通信。 软件：数据信号的处理、显示与分析等。5.基本组成数字化实验系统介绍三种联机模式： 传感器+数据

4、采集器+计算机 传感器+PDA +计算机 传感器+PDA6.艾迪生数字化实验系统联机模式艾迪生教育发展有限公司介绍 江苏艾迪生教育发展有限公司，总部在南京，研发和生产中心在上海，公司成立于2005年，是国家和江苏省教学仪器设备行业协会会员单位，也是国内少数几个专注于数字化探究实验室和计算机教学辅助系统开发，生产，销售和服务的厂家之一，经过九年的发展，公司已经拥有正高级工程师2人，副高级工程师3人，硕士以上学历职员8人，本科以上学历职员20人，获得ISO9001质量管理体系认证，是国际绿色产业协会会员，中国自主创新名优产品，获得多项国家专利，是教育部行业标准制定所邀请的两家企业之一。实验介绍 定

5、律：两个物体的一对作用力方向相反，大小相等，作 用在同一直线上。 所用器材：计算机，数据采集器，USB连接线，HDMI数据线，静力传感器，作用力与反作用力实验器。 1.牛顿第三定律实验介绍 1.牛顿第三定律实验介绍1.牛顿第三定律实验介绍 向心力含义是做匀速圆周运动的物体受到指向圆心的合力 所用器材：学生电源、数据线、静力传感器、光电门传 感器、数据采集器、计算机、无级调速转动平台 传统实验方法：用竖直的弹簧测力计通过转动圆盘的中心滑轮与放置在圆盘半径上的小车相连，圆盘固定某一转速，然后读取弹簧测力计上的读数2.向心力的研究实验介绍 数字化实验系统的方法：无极调速转动平台通电后，固定在旋转臂上

6、某一位置的物体会通过连接杆把所承受的力传导至静力传感器，数据自动记录并显示在软件界面。旋转臂末端挡光片经过光电门时系统会记录下转动一周所用时间，由“=2*/t”可得角速度值，根据物体质量和旋转半径可求得物体理论上的受力，与静力传感器所测值比较可以求得误差2.向心力的研究实验介绍 2.向心力的研究实验介绍 2.向心力研究实验介绍 物体做变速运动时，如果单位时间内速度的增加量（减少量）相等，即为匀加（减）速直线运动 所用器材：计算机，小车，力学轨道，位移传感器 传统实验方法：通过挂有重物的小车拉动纸带，纸带通过打点计时器时会记录下一系列点，选取合适点测量，算出加速度。 数字化实验系统的方法：在力学

7、轨道的一端固定好位移传感器接收端，轨道上的小车携带位移传感器发射端，轨道有一定倾角，使小车释放后做加速运动。传感器测量并记录小车的位移曲线，选取一点，查看斜率，斜率值即为该点的速度值。3.研究匀变速直线运动实验介绍 3.研究匀变速直线运动实验介绍 3.研究匀变速直线运动实验介绍 物体以一定的初速度沿水平方向抛出，如果物体仅受重力作用，这样的运动叫做平抛运动。平抛运动可看作水平方向的匀速直线运动以及竖直方向的自由落体运动的合运动。 所用器材：计算机，平抛运动实验器、光电门传感器 传统实验方法：从倾斜轨道同一高度释放小球，在准备的坐标纸上肉眼观察定格小球轨迹，根据所描绘的点分别量取X和Y轴方向距初

8、始点距离，由公式x=v*t,y=0.5*g*t2可求得初速度。4.研究平抛运动实验介绍 数字化实验系统方法：从倾斜轨道某点释放小球，经过轨道末端的光电门传感器测得初速度，与此同时出发平抛运动实验器计时装置，当小球落到实验器上瞬间，计时停止，此时间段为平抛整个过程时间。由初速度与该时间乘机即得小球水平位移，由y=0.5*g*t2可得竖直位移，用直尺量取相应长度与计算值做比较。 数字化实验系统所用方法操作简便，软件生成数据，误差小，实验设计思路简洁明了，便于学生理解。4.研究平抛运动实验介绍 4.研究平抛运动实验介绍 4.研究平抛运动实验介绍 在只有重力或系统内弹力做功的物体系统内(或者不受其他外

9、力的作用下），物体系统的动能和势能（包括重力势能和弹性势能）发生相互转化，但机械能的总量保持不变。这个规律叫做机械能守恒定律。 所用器材：机械能守恒实验器、光电门传感器 、计算机 （此实验只有重力做功；摩擦力忽略） 传统实验方法：挂有重物的纸带竖直通过打点计时器，纸带上选择若干合适点，求相邻两段平均速度即可看做两段中间所取点的速度，可算出动能；量取零点到该点的位移，可算出重力势能；两者做比较。5.研究机械能守恒定律实验介绍 数字化实验系统方法：选机械能守恒实验器圆弧轨道底端为零势能点，从轨道上端某点释放小球，小球经过刻度板上某点，光电门传感器会记录小球通过瞬间所用时间，由小球直径可求得此刻速度

10、，可算出小球动能，根据刻度板可求得此点小球重力势能，两者相加即为此点小球的机械能。另选一点，同理，求得改点小球的机械能，两组数据比较，发现误差很小，可得机械能守恒结论。5.研究机械能守恒定律实验介绍 5.研究机械能守恒定律实验介绍 5.研究机械能守恒定律实验介绍 根据全电路的欧姆定律可知，=U+I*r可以通过电路两端电压U和总电流I的多组测量数据来求电动势和内阻r；也可采用作图法来求得电动势和内阻r。 电路图： 6. 测定电池电动势和内阻实验介绍 实验器材：电压传感器，电流传感器，滑动变阻器，待测电池，电学实验板，计算机 数字化实验系统方法：在上图中电压、电流表位置接入电压、电流传感器，改变滑

11、动变阻器测得实验数据，求取平均值列出方程求得和r，软件也可以显示U-I图像，根据图像在X和Y轴上的截距得到所测值。6.测定电池电动势和内阻实验介绍 6.测定电池电动势和内阻实验介绍 6.测定电池电动势和内阻实验介绍 所用器材：PH值传感器，温度传感器，气压传感器，药 品，计算机 数字化实验系统方法：适量两种药品加入装有水的烧杯中，放置在磁力搅拌器上，通过温度传感器和PH值传感器观测药品溶解过程的温度变化和PH变化。 PH传感器测得结果显示两者酸碱性，温度传感器测得结果显示两者在水溶液中电离强弱。7.碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较实验介绍7.碳酸钠和碳酸氢钠的性质比较实验介绍7.碳酸钠和碳酸氢钠的性

12、质比较实验介绍 实验原理：强酸与强碱中和时溶液PH值等于7，酸碱指示剂指示的是滴定终点，和实际有一定误差，而PH值传感器可以准确地指示PH数值及变化，减少系统误差。 实验器材：PH值传感器，中和滴定试验器，滴定计数器，已知浓度稀盐酸，未知浓度氢氧化钠溶液，电磁搅拌器，酸式滴定管，计算机等 搭建好实验器材，软件调整合适，开始滴定。 8.中和滴定实验介绍中和滴定试验器8.中和滴定实验介绍 8.中和滴定实验介绍 实验目的：通过三种酸的电离程度的比较理解强电解质和弱电解质的区别 实验器材：PH传感器，气压传感器，被测三种溶液，计算机 数字化实验系统方法：三个烧杯中分别等量加入三种溶液，分别测量其PH值大小，再通过溶液与镁条反应，用气压传感器分别测量其产生气体的速率。9.醋酸、硼酸、盐酸的性质实验介绍 9.醋酸、硼酸、盐酸的性质实验介绍 9.醋酸、硼酸、盐酸的性质实验介绍 实验目的：用心