數(shù)字化高中實(shí)驗(yàn)

1、數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)培訓(xùn)江蘇艾迪生教育發(fā)展有限公司目錄1234數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹艾迪生簡介艾迪生簡介實(shí)驗(yàn)介紹實(shí)驗(yàn)介紹展望展望數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹 數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)在教育部頒布的裝備標(biāo)準(zhǔn)中被稱為計(jì)算機(jī)采集處理系統(tǒng)，是將計(jì)算機(jī)信息技術(shù)應(yīng)用到理科實(shí)驗(yàn)中去的一種現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)裝置或媒介。1.系統(tǒng)定義數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹 國家實(shí)施的2000-2010年的課程改革對科學(xué)教育的反思（強(qiáng)調(diào)科學(xué)探究、強(qiáng)調(diào)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)、創(chuàng)造性思維、問題解決能力的培養(yǎng)） 現(xiàn)代信息技術(shù)和傳感技術(shù)的發(fā)展，對數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的產(chǎn)生提供了技術(shù)支撐當(dāng)前已有13個(gè)?。ㄊ校┏雠_(tái)數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室配備標(biāo)準(zhǔn)2.產(chǎn)生背景數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹 數(shù)字

2、化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)要有被測的物理量，比如：溫度、濕度、電源、力、長度、壓力等等，通過傳感器的轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換為電信號(hào)并通過放大或縮小到合適的電壓，再通過采集器進(jìn)行編碼為可被計(jì)算機(jī)利用的數(shù)字信號(hào)，最后通過計(jì)算機(jī)實(shí)驗(yàn)軟件，進(jìn)行計(jì)算和總結(jié)，形成最后的實(shí)驗(yàn)結(jié)果文檔。3.系統(tǒng)原理數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹 提高了教學(xué)效率 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)發(fā)揮了傳感器和計(jì)算機(jī)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)了高精度、高速度和自動(dòng)化的測量，采集到多種完整、動(dòng)態(tài)的信息，并且能夠?qū)?shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出多維的、綜合性的分析處理。這樣就把教師和學(xué)生從繁瑣的、重復(fù)性的勞動(dòng)中解放出來，集中精力于設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、歸納總結(jié)、交流信息和從中發(fā)現(xiàn)規(guī)律。 解決了教學(xué)難題 很多傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)備，具有簡

3、單、直觀、易于操作等優(yōu)點(diǎn)。但是其用途往往單一，而且需要人工讀數(shù)和記錄，難以觀測快速變化的過程，也不便于研究復(fù)雜的問題。4.該系統(tǒng)在教學(xué)中的作用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹 而數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)通過高精度、高速度的數(shù)據(jù)采集，能夠?qū)崿F(xiàn)記錄實(shí)驗(yàn)的每一個(gè)過程，把瞬間即逝的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄下來，高效、直觀，便于學(xué)生仔細(xì)觀察，加深理解，從而輕松解決教學(xué)中的難題。4.該系統(tǒng)在教學(xué)中的作用數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹三個(gè)部分： 傳感器：負(fù)責(zé)實(shí)驗(yàn)前端量的采集，形成模擬電信號(hào)。 數(shù)據(jù)采集器：把傳感器的模擬電信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號(hào)，并和計(jì)算機(jī)進(jìn)行通信。 軟件：數(shù)據(jù)信號(hào)的處理、顯示與分析等。5.基本組成數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)介紹三種聯(lián)機(jī)模式： 傳感器+數(shù)據(jù)

4、采集器+計(jì)算機(jī) 傳感器+PDA +計(jì)算機(jī) 傳感器+PDA6.艾迪生數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)聯(lián)機(jī)模式艾迪生教育發(fā)展有限公司介紹 江蘇艾迪生教育發(fā)展有限公司，總部在南京，研發(fā)和生產(chǎn)中心在上海，公司成立于2005年，是國家和江蘇省教學(xué)儀器設(shè)備行業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員單位，也是國內(nèi)少數(shù)幾個(gè)專注于數(shù)字化探究實(shí)驗(yàn)室和計(jì)算機(jī)教學(xué)輔助系統(tǒng)開發(fā)，生產(chǎn)，銷售和服務(wù)的廠家之一，經(jīng)過九年的發(fā)展，公司已經(jīng)擁有正高級(jí)工程師2人，副高級(jí)工程師3人，碩士以上學(xué)歷職員8人，本科以上學(xué)歷職員20人，獲得ISO9001質(zhì)量管理體系認(rèn)證，是國際綠色產(chǎn)業(yè)協(xié)會(huì)會(huì)員，中國自主創(chuàng)新名優(yōu)產(chǎn)品，獲得多項(xiàng)國家專利，是教育部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定所邀請的兩家企業(yè)之一。實(shí)驗(yàn)介紹 定

5、律：兩個(gè)物體的一對作用力方向相反，大小相等，作 用在同一直線上。 所用器材：計(jì)算機(jī)，數(shù)據(jù)采集器，USB連接線，HDMI數(shù)據(jù)線，靜力傳感器，作用力與反作用力實(shí)驗(yàn)器。 1.牛頓第三定律實(shí)驗(yàn)介紹 1.牛頓第三定律實(shí)驗(yàn)介紹1.牛頓第三定律實(shí)驗(yàn)介紹 向心力含義是做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體受到指向圓心的合力 所用器材：學(xué)生電源、數(shù)據(jù)線、靜力傳感器、光電門傳 感器、數(shù)據(jù)采集器、計(jì)算機(jī)、無級(jí)調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái) 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法：用豎直的彈簧測力計(jì)通過轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤的中心滑輪與放置在圓盤半徑上的小車相連，圓盤固定某一轉(zhuǎn)速，然后讀取彈簧測力計(jì)上的讀數(shù)2.向心力的研究實(shí)驗(yàn)介紹 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的方法：無極調(diào)速轉(zhuǎn)動(dòng)平臺(tái)通電后，固定在旋轉(zhuǎn)臂上

6、某一位置的物體會(huì)通過連接桿把所承受的力傳導(dǎo)至靜力傳感器，數(shù)據(jù)自動(dòng)記錄并顯示在軟件界面。旋轉(zhuǎn)臂末端擋光片經(jīng)過光電門時(shí)系統(tǒng)會(huì)記錄下轉(zhuǎn)動(dòng)一周所用時(shí)間，由“=2*/t”可得角速度值，根據(jù)物體質(zhì)量和旋轉(zhuǎn)半徑可求得物體理論上的受力，與靜力傳感器所測值比較可以求得誤差2.向心力的研究實(shí)驗(yàn)介紹 2.向心力的研究實(shí)驗(yàn)介紹 2.向心力研究實(shí)驗(yàn)介紹 物體做變速運(yùn)動(dòng)時(shí)，如果單位時(shí)間內(nèi)速度的增加量（減少量）相等，即為勻加（減）速直線運(yùn)動(dòng) 所用器材：計(jì)算機(jī)，小車，力學(xué)軌道，位移傳感器 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法：通過掛有重物的小車?yán)瓌?dòng)紙帶，紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)會(huì)記錄下一系列點(diǎn)，選取合適點(diǎn)測量，算出加速度。 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)的方法：在力學(xué)

7、軌道的一端固定好位移傳感器接收端，軌道上的小車攜帶位移傳感器發(fā)射端，軌道有一定傾角，使小車釋放后做加速運(yùn)動(dòng)。傳感器測量并記錄小車的位移曲線，選取一點(diǎn)，查看斜率，斜率值即為該點(diǎn)的速度值。3.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)介紹 3.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)介紹 3.研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)介紹 物體以一定的初速度沿水平方向拋出，如果物體僅受重力作用，這樣的運(yùn)動(dòng)叫做平拋運(yùn)動(dòng)。平拋運(yùn)動(dòng)可看作水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)以及豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng)的合運(yùn)動(dòng)。 所用器材：計(jì)算機(jī)，平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器、光電門傳感器 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法：從傾斜軌道同一高度釋放小球，在準(zhǔn)備的坐標(biāo)紙上肉眼觀察定格小球軌跡，根據(jù)所描繪的點(diǎn)分別量取X和Y軸方向距初

8、始點(diǎn)距離，由公式x=v*t,y=0.5*g*t2可求得初速度。4.研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)介紹 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方法：從傾斜軌道某點(diǎn)釋放小球，經(jīng)過軌道末端的光電門傳感器測得初速度，與此同時(shí)出發(fā)平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)器計(jì)時(shí)裝置，當(dāng)小球落到實(shí)驗(yàn)器上瞬間，計(jì)時(shí)停止，此時(shí)間段為平拋整個(gè)過程時(shí)間。由初速度與該時(shí)間乘機(jī)即得小球水平位移，由y=0.5*g*t2可得豎直位移，用直尺量取相應(yīng)長度與計(jì)算值做比較。 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)所用方法操作簡便，軟件生成數(shù)據(jù)，誤差小，實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)思路簡潔明了，便于學(xué)生理解。4.研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)介紹 4.研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)介紹 4.研究平拋運(yùn)動(dòng)實(shí)驗(yàn)介紹 在只有重力或系統(tǒng)內(nèi)彈力做功的物體系統(tǒng)內(nèi)(或者不受其他外

9、力的作用下），物體系統(tǒng)的動(dòng)能和勢能（包括重力勢能和彈性勢能）發(fā)生相互轉(zhuǎn)化，但機(jī)械能的總量保持不變。這個(gè)規(guī)律叫做機(jī)械能守恒定律。 所用器材：機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)器、光電門傳感器 、計(jì)算機(jī) （此實(shí)驗(yàn)只有重力做功；摩擦力忽略） 傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)方法：掛有重物的紙帶豎直通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，紙帶上選擇若干合適點(diǎn)，求相鄰兩段平均速度即可看做兩段中間所取點(diǎn)的速度，可算出動(dòng)能；量取零點(diǎn)到該點(diǎn)的位移，可算出重力勢能；兩者做比較。5.研究機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)介紹 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方法：選機(jī)械能守恒實(shí)驗(yàn)器圓弧軌道底端為零勢能點(diǎn)，從軌道上端某點(diǎn)釋放小球，小球經(jīng)過刻度板上某點(diǎn)，光電門傳感器會(huì)記錄小球通過瞬間所用時(shí)間，由小球直徑可求得此刻速度

10、，可算出小球動(dòng)能，根據(jù)刻度板可求得此點(diǎn)小球重力勢能，兩者相加即為此點(diǎn)小球的機(jī)械能。另選一點(diǎn)，同理，求得改點(diǎn)小球的機(jī)械能，兩組數(shù)據(jù)比較，發(fā)現(xiàn)誤差很小，可得機(jī)械能守恒結(jié)論。5.研究機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)介紹 5.研究機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)介紹 5.研究機(jī)械能守恒定律實(shí)驗(yàn)介紹 根據(jù)全電路的歐姆定律可知，=U+I*r可以通過電路兩端電壓U和總電流I的多組測量數(shù)據(jù)來求電動(dòng)勢和內(nèi)阻r；也可采用作圖法來求得電動(dòng)勢和內(nèi)阻r。 電路圖： 6. 測定電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)介紹 實(shí)驗(yàn)器材：電壓傳感器，電流傳感器，滑動(dòng)變阻器，待測電池，電學(xué)實(shí)驗(yàn)板，計(jì)算機(jī) 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方法：在上圖中電壓、電流表位置接入電壓、電流傳感器，改變滑

11、動(dòng)變阻器測得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，求取平均值列出方程求得和r，軟件也可以顯示U-I圖像，根據(jù)圖像在X和Y軸上的截距得到所測值。6.測定電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)介紹 6.測定電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)介紹 6.測定電池電動(dòng)勢和內(nèi)阻實(shí)驗(yàn)介紹 所用器材：PH值傳感器，溫度傳感器，氣壓傳感器，藥 品，計(jì)算機(jī) 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方法：適量兩種藥品加入裝有水的燒杯中，放置在磁力攪拌器上，通過溫度傳感器和PH值傳感器觀測藥品溶解過程的溫度變化和PH變化。 PH傳感器測得結(jié)果顯示兩者酸堿性，溫度傳感器測得結(jié)果顯示兩者在水溶液中電離強(qiáng)弱。7.碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)介紹7.碳酸鈉和碳酸氫鈉的性質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)介紹7.碳酸鈉和碳酸氫鈉的性

12、質(zhì)比較實(shí)驗(yàn)介紹 實(shí)驗(yàn)原理：強(qiáng)酸與強(qiáng)堿中和時(shí)溶液PH值等于7，酸堿指示劑指示的是滴定終點(diǎn)，和實(shí)際有一定誤差，而PH值傳感器可以準(zhǔn)確地指示PH數(shù)值及變化，減少系統(tǒng)誤差。 實(shí)驗(yàn)器材：PH值傳感器，中和滴定試驗(yàn)器，滴定計(jì)數(shù)器，已知濃度稀鹽酸，未知濃度氫氧化鈉溶液，電磁攪拌器，酸式滴定管，計(jì)算機(jī)等 搭建好實(shí)驗(yàn)器材，軟件調(diào)整合適，開始滴定。 8.中和滴定實(shí)驗(yàn)介紹中和滴定試驗(yàn)器8.中和滴定實(shí)驗(yàn)介紹 8.中和滴定實(shí)驗(yàn)介紹 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^三種酸的電離程度的比較理解強(qiáng)電解質(zhì)和弱電解質(zhì)的區(qū)別 實(shí)驗(yàn)器材：PH傳感器，氣壓傳感器，被測三種溶液，計(jì)算機(jī) 數(shù)字化實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)方法：三個(gè)燒杯中分別等量加入三種溶液，分別測量其PH值大小，再通過溶液與鎂條反應(yīng)，用氣壓傳感器分別測量其產(chǎn)生氣體的速率。9.醋酸、硼酸、鹽酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)介紹 9.醋酸、硼酸、鹽酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)介紹 9.醋酸、硼酸、鹽酸的性質(zhì)實(shí)驗(yàn)介紹 實(shí)驗(yàn)?zāi)康模河眯?/p>