基于DISLab研制液壓千斤頂原理定量探究裝置

陳劍峰

(莆田第二中學(xué),福建 莆田 351131)

基于DISLab研制液壓千斤頂原理定量探究裝置

陳劍峰

(莆田第二中學(xué),福建 莆田 351131)

利用DISlab數(shù)字化信息系統(tǒng)，解決了傳統(tǒng)彈簧測力計所不能測量壓力的問題. 精確且實時動態(tài)地采集實驗信息，并實現(xiàn)數(shù)字化顯示圖像信息，將抽象的問題直觀簡單化.

液壓千斤頂原理;DISlab數(shù)字化信息系統(tǒng);力傳感器;注射器

利用DISLab數(shù)字化信息系統(tǒng)的液壓千斤頂原理定量探究裝置如圖1所示.

實驗器材：朗威DISLab、計算機、有機玻璃做成的支架、不同規(guī)格的注射器若干、點滴導(dǎo)管、氧氣分支器、力傳感器1對、支架及螺絲、刻度尺等.

具體實驗步驟為：

1)注射器吸適量水后，用點滴管連接(管中不能有氣泡)；

2)利用支架及配件，固定大小注射器；

3)用刻度尺測大注射器V1和小注射器V2的總長度h1和h2，由S=V/h計算出S1/S2值；

4)將力傳感器分別接入數(shù)據(jù)采集器1和2通道，將力傳感器調(diào)零. 選擇適當(dāng)?shù)臅r間采樣頻率，利用力傳感器2對注射器推桿施加豎直向下的壓力，待示數(shù)穩(wěn)定后，單擊“記錄”，記錄第1組實驗數(shù)據(jù). 改變力的大小,多次實驗，并記錄數(shù)據(jù)；

5)選擇有效數(shù)據(jù)，繪圖，線性擬合，算出斜率k，拍照截取圖片保存數(shù)據(jù)(圖2)；

6)通過控制氧氣分支閥，改變右側(cè)對接注射器的規(guī)格，多次實驗并收集數(shù)據(jù)；

7)得出結(jié)論并評估.

圖2 左5 mL、右1 mL的注射器組合數(shù)據(jù)

實驗數(shù)據(jù)如表1所示，其中V注為注射器體積，L為長度，S1為左側(cè)注射器受力面積，S2為右側(cè)注射器受力面積，對F1與F2的變化圖像進行擬合可得F1/F2的值，列入表1. 由表1可知：S1/S2=F1/F2，即F1/S1=F2/S2，由此驗證了液壓千斤頂?shù)脑韕=F1/S1=F2/S2.

表1 實驗數(shù)據(jù)

[責(zé)任編輯：尹冬梅]

2016-05-30

陳劍峰(1983-)，男，福建莆田人，莆田第二中學(xué)一級教師，從事中學(xué)物理教學(xué)工作.

G633.7

B

1005-4642(2017)01-0061-01