数字化探究实验室方案

一、概述：

数字化探究实验系统-是通过引进现代测量技术研制的计算机辅助实验系统，是一种融合传感器技术、数据采集技术及计算机软件技术，共同完成对信号量测量的装置。能够进行物理、化学、生物及环保科学等综合理科实验，是进行探究性学习的有效工具，是高中新课程标准（新课标）教材配套实验室组成的基本单元。

二、数字化探究实验系统-产品特点

MY-Dlab数字化探究实验系统包括：数据采集器、传感器、系统分析软件、实验教程、探究实验课程设计五个部分组成。
(1)系统特点：
● 能够在很短的时间内采集和处理大量的实验数据，使实验结果更真实，并大大提高了实验效率。
● 能够检测信号量的微小变化和瞬间变化，使实验的研究范围大大扩展。如进行电容充放电实验和电磁感应实验的研究。
● 计算机接口采用USB。
● 多通道并行采集数据。
● 传感器和采集器之间采用标准网线接口。
● 实用性：结合新课程改革，满足新课标，新教材的实验要求。
● 探究性：配套探究实验课程设计，充分体现探究性学习的宗旨。
● 包容性：兼顾到传统常规实验仪器的利用，避免重复投资。
(2)分析软件特点：
● 系统软件提供专用分析图表和通用分析图表两种类型的分析图表。
● 教材中各种实验的分析图表预先集成在专用分析图表中，为课堂实验提供很大的便利性；支持用户开发的实验嵌入到专用分析图表中。
● 即插即用，软件自动识别传感器。
● 系统软件支持脱机使用。
● 强大的显示/分析工具；通过曲线、数字、仪表盘三种方式显示和分析数据。
● 可随时进行数据的变换或计算，数据采集和数据分析可同时进行。
● 可自定义计算机表达式的计算机名称，计算机结果可实时显示在图表中。
● 丰富的图形数据处理能力。
● 多窗口显示：不同类型的实验数据可在同一屏中最多可分4个窗口显示。
● 数据拟合：支持7种常见函数公式。
● 实验曲线可进行截点、变色、隐藏等操作。
● 实验曲线可分段拟合，多条曲线可独立操作，支持同一图表中不限条数增加曲线，各曲线能独立操作。
● 实验数据表中的数据与曲线中的点可关联并同步闪动。
● 实验曲线中的数据点可选择性删除。
● 实验数据可导出和成Excel格式，分析图表可生成图片。
● 实验过程数据可保存并可回放。

三、传感器性能指标

电流/微电流传感器

型号：XDS-001/XDS-002
量程：-1.0A~1.0A/-10UA~
10UA
分辨率：0.01A/-
实验应用
●伏安法测电阻
●太阳能电池
●电磁感应现象
●微弱磁通量变化时感应电流
电压传感器
型号：XDS-003
量程：-15V~15V
分辨率：0.01V
实验应用
●电容充放电与串并联
●描绘小灯泡的伏安特性曲线
●伏安法测量电池的电动势和内阻
●LC振荡
温度传感器
型号：XDS-004
量程：-25~125℃
分辨率：0.1℃
实验应用
●做功改变物体的内能
●液体蒸发温度下降
●中和反应与中和热的测定
●不同物质溶解过程中吸放热
力传感器
型号：XDS-005
量程：-20~20N
分辨率：0.01N
实验应用
●静摩擦力
●牛顿第三定律
●探究弹力与弹簧伸长量的关系
●铜丝的热胀冷缩
声音传感器
型号：XDS-006
量程：适应多种教学声源
分辨率：0.0012db
实验应用
●声波的振动图像
●频率与音调的关系
●振幅与响度的关系
●声音的共鸣
光电门传感器
型号：XDS-007
分辨率：0.01ms
实验应用
●平均速度的测量
●加速度与拉力的关系
●加速度与质量的关系
●用单摆测定重力加速度
压强传感器
型号：XDS-008
量程：0~300Kpa
分辨率：0.1Kpa
实验应用
●玻意耳定律
●查理定律
●化学平衡的移动
光强传感器
型号：XDS-009
量程：0~600LUX
分辨率：0.2LUX
实验应用
●光导现象
●探测模拟调光灯的光强
●光的衍射
●光的干涉
磁场传感器
型号：XDS-010
量程：-150G~150G
分辨率：100mG
实验应用
●探测直导线周围的磁场
●用磁传感器研究地球磁场
●通用螺线管的磁感应强度测量
●通电螺线管的磁感应强度与电流的关系
位移传感器
型号：XDS-011
量程：10cm~150cm
分辨率：1mm
实验应用
●研究匀加速直线运动
●研究自由落体运动
●阻尼振动
●弹簧振子的研究
PH值传感器
型号：XDS-012
量程：0~14PH
分辨率：0.01PH
实验应用
●探究不同环境的水质
●探究生物体维持PH稳定的机制
●酸碱中和测定
●控究酵母细胞的呼吸方式
湿度传感器
型号：XDS-013
量程：0~100%
分辨率：1%
实验应用
●蒸腾作用与环境温度的关系
●蒸腾作用与光照的关系
●蒸腾作用与细胞膜透性的关系
色度传感器
型号：XDS-014
量程：660（红）610（橙）
565（绿）468（蓝）
分辨率：0.1%
实验应用
●乙烯、乙炔以及甲苯与高锰酸钾溶液的作用
●比色法测定动物血液或抗贫血药物或补血济中铁的含量
●测定食物中维生素C的含量
●探究酵母种群数量的变化
电导传感器
型号：XDS-015
量程：0~1000us/cm
分辨率：0.1us/cm
实验应用
●原电池中化学能转变为电能
●比较电解质溶液的导电能力
●细胞失水与吸水
●细胞大小与物质运输的关系
溶解氧传感器
型号：XDS-016
量程：0~20mg/L
分辨率：0.01mg/L
实验应用
●生态瓶的制作与观察
●流域测试
●水质对水生物生长的影响
●酵母菌的呼吸方式
气中氧的传感器
型号：XDS-017
量程：0~100%
分辨率：0.1%
实验应用
●温度、催化济对过氧化氢的分解速率的影响
●光合作用与CO2的浓度关系（水生植物）
●光合作用与光照强度的关系
●光照强度对阴生植物及阳生植物光合作用强度的影响
二氧化碳传感器
型号：XDS-018
量程：0~5000ppm
分辨率：100ppm
实验应用
●种子的无氧呼吸
●植物呼吸强度的测定
●教室内CO2和O2的变化
●不同环境的空气质量
心率传感器
型号：XDS-019
量程：30~200bpm
分辨率：1bpm
实验应用
●运动前后呼吸作用的速率与强度
根据用户需求，我公司还可设计其它类型的传感器

四、实验项目
物理：
实验一、匀变速直线运动的位移
实验二、研究自由落体运动
实验三、加速度与拉力的关系
实验四、加速度与质量的关系
实验五、弹簧振子的研究
实验六、阻尼振动
实验七、探究弹力与弹簧伸长量的关系
实验八、静摩擦力
实验九、牛顿第三定律
实验十、超重与失重
实验十一、做功改变物体的内能
实验十二、铜丝的热胀冷缩
实验十三、液体蒸发温度下降
实验十四、玻意耳定律
实验十五、频率与音调的关系
实验十六、光导现象
实验十七、电容器充放电与串并联
实验十八、传感器的简单应用
实验十九、整流与滤波
实验二十、欧姆定律
实验二十一、导体的伏安特性
实验二十二、描绘小灯泡的伏安特性曲线
实验二十三、探测磁体周围的磁场
实验二十四、探测直导线周围的磁场
实验二十五、通电螺线管的磁感应强度测量
实验二十六、通电螺线管的磁感应强度与电流的关系
实验二十七、电磁感应现象
实验二十八、微弱磁通量变化时的感应电流
实验二十九、交流电波形
实验三十、自感现象
实验三十一、RC、RL移相
实验三十二、LC振荡
化学
实验一收集不同的雨水，测其pH
实验二探究温度、催化剂对过氧化氢的分解速率的影响
实验三探究市售食盐中是否含有碘元素
实验四酸碱中和滴定
实验五尝试用不同的方法对物质进行分离
实验六中和反应与中和热的测定
实验七证明某些化学反应的可逆性
实验八熔融盐的导电性
实验九土壤的酸碱度测定
实验十电解质溶液的导电性
实验十一原电池中能量的变化
实验十二盐类的水解
实验十三探究氯化铁水解的条件
实验十四水质分析
实验十五物质在溶解过程中的温度变化
实验十六电解氯化钠、氯化铝溶液
实验十七探究不同光强对浓硝酸分解的影响
实验十八乙酸乙酯的水解
实验十九酶的催化作用
实验二十蛋白质的变性
实验二十一测试鱼肉新鲜度实验
实验二十二色法测定抗贫血药物中铁的含量
实验二十三化学反应中温度的变化
实验二十四比较电解质溶液的导电能力
实验二十五不同岩石的抗腐蚀能力
实验二十六氢氧化铝的制取
实验二十七甲烷、乙烯、乙炔的燃烧
实验二十八实验室蒸馏石油
实验二十九探究高热量食品的热值
实验三十测定不同环境空气中O2、CO2的含量
实验三十一水体富营养化的探究
生物
实验一比较过氧化氢在不同条件下的分解
实验二植物细胞的吸水与失水
实验三影响酶活性的因素（pH）
实验四影响酶活性的因素（温度）
实验五探究酵母菌细胞呼吸方式
实验六探究光强对水生植物光合作用的影响
实验七探究温度对水生植物光合作用的影响
实验八探究CO2对水生植物光合作用的影响
实验九培养液中酵母菌种群数量的变化
实验十设计制作生态缸，观察其稳定性
实验十一探究生物体维持pH稳定的机制
实验十二探究植物光合作用及呼吸作用与氧气和二氧化碳的关系
实验十三探究光强对陆生植物光合作用的影响
实验十四探究温度对陆生植物光合作用的影响
实验十五探究CO2对陆生植物光合作用的影响
实验十六探究C3和C4植物光合作用对CO2的利用能力
实验十七探究光强对阴生植物及阳生植物光合作用强度的影响
实验十八 CO2是光合作用的必要条件
实验十九探究植物呼吸作用强度
实验二十种子的无氧呼吸
实验二十一探究小鱼的呼吸强度
实验二十二探究不同环境的水质
实验二十三探究不同环境的空气质量
实验二十四教室内CO2与O2的变化
实验二十五动物与植物的相互依赖关系
实验二十六流域测试
实验二十七探究水质对小鱼生长的影响
实验二十八探究不同水质对植物根尖生长状况的影响
实验二十九细胞大小与物质运输的关系
实验三十探究蒸腾作用与环境因素的关系（光强）

五、探究实验配置方案
提供物理、化学和生物三门学科的探究实验配置方案，每一学科依据实验教学的实际情况，分为基础型、增强型两种配置方案
物理探究实验系统配置方案

名称	型号	技术参数	数量	基础型	增强型
数据采集器		4通道，取样率可达30μs，通信速率115200bts，分辨率12bit	1	√	√
系统分析软件		提供与教材实验对应的专用分析图表和供用户定制的通用分析图表，可实现即插即用，并行采集、多模显示，组合显示，脱机、回放等强大功能	1	√	√
电流传感器	XDS-001	-1.0A~1.0A	1	√	√
微电流传感	XDS-002	-10UA~10UA	1	√	√
电压传感器	XDS-003	-15V~15V	2	√	√
温度传感器	XDS-004	-25℃~125℃	1	√	√
力传感器	XDS-005	-20N~20N	2	√	√
声音传感器	XDS-006	适应多种教学声源	1	√	√
光电门传感器	XDS-007		1	√	√
压强传感器	XDS-008	0~300Kpa	1		√
光强传感器	XDS-009	0~600LUX	1		√
磁场传感器	XDS-010	-150G~150G	1		√
位移传感器	XDS-011	10cm~150cm	1		√

化学探究实验系统配置方案

名称	型号	技术参数	数量	基础型	增强型
数据采集器		4通道，取样率可达30μs，通信速率115200bts，分辨率12bit	1	√	√
系统分析软件		提供与教材实验对应的专用分析图表和供用户定制的通用分析图表，可实现即插即用，并行采集、多模显示，组合显示，脱机、回放等强大功能	1	√	√
温度传感器	XDS-004	-25℃~125℃	2	√	√
PH值传感器	XDS-012	0~14PH	1	√	√
色度传感器	XDS-014	波长：660(红)、640（橙）、565（绿）、468（蓝）	1	√	√
电导率传感器	XDS-015	0~1000us/cm	1	√	√
电压传感器	XDS-003	-15V~15V	1	√	√
电流传感器	XDS-001	-1.0A~1.0A/-10UA~10UA	1	√	√
压强传感器	XDS-008	0~300Kpa	1		√
光强传感器	XDS-009	0~600LUX	1		√
溶氧传感器	XDS-016	0~20mg/L	1		√
气中氧传感器	XDS-017	0~100%	1		√
二氧化碳传感器	XDS-018	0~5000PPM	1		√

生物探究实验系统配置方案

名称	型号	技术参数	数量	基础型	增强型
数据采集器		4通道，取样率可达30μs，通信速率115200bts，分辨率12bit	1	√	√
系统分析软件		提供与教材实验对应的专用分析图表和供用户定制的通用分析图表，可实现即插即用，并行采集、多模显示，组合显示，脱机、回放等强大功能	1	√	√
温度传感器	XDS-004	-25℃~125℃	2	√	√
光强传感器	XDS-009	0~600LUX	1	√	√
PH值传感器	XDS-012	0~14PH	1	√	√
二氧化碳传感器	XDS-018	0~5000PPM	1	√	√
湿度传感器	XDS-013	0~100%	1	√	√
气中氧传感器	XDS-017	0~100%	1	√	√
溶氧传感器	XDS-016	0~20mg/L	1	√	√
电导传感器	XDS-015	0~1000us/cm	1	√	√
压强传感器	XDS-008	0~300Kpa	1		√
色度传感器	XDS-014	波长：660(红)、640（橙）、565（绿）、468（蓝）	1		√
心率传感器	XDS-019	30~200bpm	1		√

以上配置是本公司推荐方案各用户可根据具体情况自行配置

MY-Lab 数字化探究实验系统（物理基础型）（9只）	套
MY-Lab 数字化探究实验系统（物理增强型）（13只）	套
MY-Lab 数字化探究实验系统（化学基础型）（7只）	套
MY-Lab 数字化探究实验系统（化学增强型）（12只）	套
MY-Lab 数字化探究实验系统（生物基础型）（9只）	套
MY-Lab 数字化探究实验系统（生物增强型）（12只）	套