初高中科学技术探究实验室设备
本套实验装备是基于《中国青少年科学技术普及活动指导纲要》的基本理念，结合《 7-9 年级综合实践活动课程指导纲要》及《 7-9 年级科学课程标准》的主要内容，专门为初中阶段学生设计。适用于初中科普教育活动、科技创新活动及科技兴趣小组活动。
本套实验装备 为初中学校建设综合实践活动室、科技创新实验室、科技探究实验室的需要而开发， 共 26 个实验活动项目，根据初中学生的年龄特征和课程教学标准需求，系统分为：《结构与设计》、《简单机械》、《电子控制》、《自动控制》等教学模块。在活动中，学生通过搭建不同的造型，可以获得结构、机械、电子、自动控制、机器人等方面的系统知识。通过自己动手完成结构、机械、控制装置等的设计、制作，可极大发展学生的想象力和创造力，培养探究、质疑精神，形成合作与交流的良好品质。 
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教学主题 |
活动项目 |
学习目标 |
课时建议 |
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主题一： 结构与设计初步 （4个试验项目） |
盖房子 |
· 认识结构 · 分析结构 · 设计结构 |
4 个课时 |
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梯子 | |||
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桥 | |||
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简易小屋 | |||
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主题二： 简单机械初步 （8个试验项目） |
简易小车 |
· 理解系统的涵义与基本特性， · 理解和分析闭环控制系统 及 组成与工作过程， · 理解执行器和控制器的作用， · 理解和学习齿轮及其传动， · 理解和学习机械设计 |
10 个课时 |
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转向小车 | |||
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秤（ | |||
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传送带 | |||
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大风车 | |||
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双人木马 | |||
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四人木马 | |||
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八人木马 | |||
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主题三： 电子控制 (10个试验项目) |
延时电路 |
· 学习欧姆定律，学会测量电阻、电压、电流、功率； ·知道常见的数字集成电路的类型 ， 能用数字集成电路安装简单的实用电路装置，能够对数字电路进行简单的组合设计和制作，并进行实验。 ·认识 NE555 芯片，了解它的引脚功能，使用它组建简单的功能电路。 |
12 个课时 |
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定时电路 | |||
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闪烁电路 | |||
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旋转彩灯 | |||
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电流测量实验 | |||
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电压测量实验 | |||
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欧姆定律探究实验 | |||
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小灯泡电阻测量实验 | |||
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小灯泡功率测量实验 | |||
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楼道灯 | |||
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主题四： 自动控制 (4个试验项目） |
传感器 |
·认识传感器的工作原理及其应用。 ·学习动力传递，认识摇杆结构， ·学习齿轮 配比，认识 爬行速度与转动力矩的关系。 ·认识马达的特性及控制运动。 ·体会结构设计和运动效果的关系。 ·理解零件之间的相互作用关系。 ·学习机器人的基本机械知识，为深入研究机器人技术打好基础。 |
8 个课时 |
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简易自动门 | |||
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简易步行机器人 | |||
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升旗装置 |
实验项目造型图
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盖房子 |
简易小车 |
延时电路 |
电压测量实验 |
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梯子 |
转向小车 |
定时电路 |
欧姆定律探究实验 |
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桥 |
秤 |
闪烁电路 |
小灯泡电阻测量实验 |
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简易小屋 |
传送带 |
旋转彩灯 |
小灯泡功率测量实验 |
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双人木马 |
大风车 |
电流测量实验 |
楼道灯 |
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四人木马 |
八人木马 |
传感器 |
简易步行机器人 |
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简易自动门 |
升旗装置 | ||
2 、科学探究实验系统
OpenLab 科学探究实验系统是将现代测量技术以及计算机技术引入理科实验，是一种计算机辅助实验系统，系统利用现代测量技术中的传感器及数据采集技术实现对实验数据的检测、数字化处理，并充分利用计算机在数据处理方面的优势，对实验数据进行存储、图像显示、数据分析以及传输交流，该系统更好的实现了信息技术与学科教学的整合。
OpenLab 科学探究教学实验系统由通用数据采集器、数据分析软件、教学实验用传感器以及实验附件组成。
系统构成 传感器
数据采集器 教学分析软件
(1)OpenLab 科学探究教学实验系统说明
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仪器名称 |
规 格 说 明 |
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采集器 |
标准的 USB 通讯接口； PC 机供电，无需外置电源或电池，安全、环保； 6 个传感器接口同时并行采集数据，最高同时 10K 采样频率； 6 个传感器接口同时采集时可设置不同采样速率； ?模拟和数字信号可同时采集； 接口防短路保护及过载保护安全可靠。 |
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教学分析软件 |
·配套软件是简体中文，便于使用。传感器插入后，能自动识别和运行。 · 开放性：能进行研究性学习，并保存实验形成实验数据库。 · 数据拟合：涵盖基本初等函数，包括指数、对数、正弦和余弦在内的所有初等函数。 · 实验数据可根据设置速率回放，实验数据定位、跟踪；多次采集数据同一图表显示；实验数据保存成文本和 EXCELL 数据格式；曲线图保存成图片；实验设置和数据保存为实验文件。 ·多种数据显 示方式： 数字表、模拟表、流量、指针、图表、数据表格等。 ·实时显示实验数据或曲线，实验方便、能将实验进行重放。 ·有实验数据和实验曲线的导入导出功能。 |
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双向力传感器 |
量程： -50N ～ +50 N ，分辨率： 0.01N |
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光电门传感器 |
直接连接到数据采集器，无需数字适配器 |
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位移传感器 |
量程： 0 ～ 1.5m 分辨率： 0.1mm |
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音频传感器 |
20Hz ～ 1000 Hz |
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电流传感器 |
量程：低档： -0.6A ～ + 0.6A 高档： -1.8A ～ + 1.8A 分辨率： 0.1mA |
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电压传感器 |
量程：低档： -6V ～ +6V 高档： -18V ～ +18V 分辨率： 1mV |
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温度传感器 |
量程： -50 ℃ ～ + 150 ℃ 分辨率： 0.005 ℃ |
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微气压传感器 |
量程： 0-7kPa 分辨率： 0.2Pa |
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湿度传感器 |
量程： 0-100%RH 分辨率： 0.01%RH |
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PH 值传感器 |
量程： 0 ～ 14 pH 单位 分辨率： 0.001pH 单位 |
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电导率传感器 |
量程：低档： 0 ～ 200 μ S/cm 中档： 0 ～ 2000 μ S/cm 高档： 0 ～ 20,000 μ S/cm 分辨率： 0.005 μ S/cm |
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心率传感器 |
量程： -50 ～ +300mmHg 分辨率： 0.02mmHg |
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力学轨道系统 |
1.2m 铝合金轨道、小车 2 个、光电门挡光片等； |
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向心力实验器 |
含底座、主梁架、旋臂，砝码× 2 、连杆× 2 、档光杆、固定螺栓一宗； |
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机械能守恒实验器 |
含主板、副板、摆锤、摆锤线等；平抛轨道，冲击力传感器 |
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力的分解合成实验器 |
含精密力矩盘、挂臂、传感器固定柱； |
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电学实验板 |
能够完成半波、全波整流、滤波；复杂电路分析； RC 、 RL 移相；测量电池的电动势和内阻；分压、限流；二、三极管特性曲线；电容充放电及串并联； LC 振荡、自感现象；描绘小灯泡的伏安特性曲线； |
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可选传感器 |
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气体压强传感器 |
量程：低档： 0 ～ 250kPa 高档： 0 ～ 700kPa 分辨率： 5Pa |
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磁感应强度 |
-25 mT ～ +25 mT 0.0004mT |
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光强传感器 |
量程：低档： 0 ～ 1000 Lux 中档： 0 ～ 10000 Lux 高档： 0 ～ 200000 Lux 分辨率： 0.1Lux |
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色度计 |
量程： 10% ～ 90% 分辨率： 0.002% |
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氧气含量传感器 |
量程： 0 ～ 27% 分辨率： 0.002% |
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二氧化碳传感器 |
量程： 0 ～ 5000 ppm 分辨率： 0.5ppm |
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1 |
在水电解器的玻璃管里注满水，接通直流电，水的电解 |
氧气传感器 |
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2 |
研究水内部压强的特点 |
微气压传感器 |
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3 |
研究水中物体的浮力（浮力与物体排开水的关系） |
力传感器 |
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4 |
影响固体溶解度的关系 |
温度传感器 |
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5 |
百叶箱内外气温的测量 |
温度传感器 |
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6 |
研究酒精灯将烧瓶中的水加热至沸腾，再用注射器向烧瓶中充气产生的现象 |
气压传感器 |
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7 |
湿度大小与人体舒适度的关系 |
湿度传感器 |
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8 |
加热水和煤油，观察吸收相同热量后温度的变化 |
温度传感器 |
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9 |
测小灯泡的电流 |
电流传感器 |
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10 |
研究串并联电路的特点 |
电流传感器 |
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11 |
研究导体电阻大小与长度、材料、粗细的关系 |
电压传感器、电流传感器 |
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12 |
改变滑动变阻器来改变小灯泡的亮度 |
电流传感器 |
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13 |
电压的测量 |
电压传感器 |
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14 |
串并联电路电压的特点 |
电压传感器 |
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15 |
欧姆定律 |
电压传感器、电流传感器 |
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16 |
导体电阻的测量 |
电压传感器、电流传感器 |
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17 |
测量蒸馏水的 pH 值、雨水的 pH 值 |
pH 值传感器 |
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18 |
碱和盐的性质 |
pH 值传感器、二氧化碳传感器 |
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19 |
动能与势能的转化 |
光电门传感器 |
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20 |
灯泡的亮度与电功率的关系 |
电压传感器、电流传感器 |
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21 |
研究电功率与电流的关系 |
电压传感器、电流传感器 |
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22 |
研究电功率与电压的关系 |
电压传感器、电流传感器 |
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23 |
测量小灯泡的功率 |
电压传感器、电流传感器 |
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24 |
研究电能与哪些因素有关 |
电压传感器、电流传感器 |
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25 |
影响酶催化作用的因素 |
温度传感器 |
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26 |
测量平静和运动时的心率 |
心率传感器 |
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27 |
当地酸雨情况及其影响 |
pH 值传感器 |
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28 |
光强度与距离的关系 |
光强传感器 |
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29 |
用光强测日光灯或显示器的频率 |
光强传感器 |
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30 |
水和空气导电性的比较 |
电导率传感器 |
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31 |
纯净水与含杂质水的导电性的比较 |
电导率传感器 |
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32 |
乐音与噪音的区别 --- 波形的比较 |
音频传感器 |
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等 |
1 、实验室环境建设预要求
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序号 |
设备名称 |
规格型号 |
单位 |
单价 |
数量 |
合计 |
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1 |
教师用演示台 |
3000*700* 820mm |
台 |
|||
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2 |
教师座椅 |
气动、高度可调 |
张 |
|||
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3 |
学生工作台 |
2400*1200* 800mm （带电源插座） |
台 |
|||
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4 |
学生凳 |
升降可调 |
张 |
|||
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5 |
双水池柜 |
1500*700*800 国产优质不锈钢 |
台 |
|||
|
6 |
作品陈列柜 |
1000*500*2050( 设置顶灯 ) |
个 |
|||
|
7 |
工具车 |
推送工具、作品用 |
辆 |
|||
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8 |
网络信息口 |
个 |
||||
|
9 |
电位安装 |
位 |
||||
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10 |
水嘴及水槽 |
套 |
||||
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11 |
强制排风扇 |
50W 含开关及布线 |
台 |
|||
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12 |
墙面乳胶漆 |
立邦漆 |
㎡ |
|||
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13 |
消防设备 |
干粉灭火器、沙箱（ 2KG ） |
套 |
|||
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14 |
铺地板 |
包含布线 |
㎡ |
|||
|
15 |
顶部装修 |
包括灯光照明 |
㎡ |
|||
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16 |
吊扇（或空调） |
台 |
||||
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17 |
工程费 |
|||||
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18 |
总计 |
以上根据学校的实验室实际情况确定建设与否。
2 、实验室仪器配置要求：
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序号 |
教学模块 |
单位 |
数量 |
单价 |
合计 |
备注 |
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1 |
初中科技教育实验装备 |
套 |
29 |
按一班 56 人， 2 人一组，教师一套配置。 | ||
|
2 |
科学探究实验系统 |
套 |
8 |
按必配传感器计算 | ||
|
3 |
实验附件 |
套 |
3 |
|||
|
4 |
投影机 |
台 |
1 |
|||
|
5 |
中央控制系统 |
套 |
1 |
|||
|
6 |
视频展示台 |
台 |
1 |
|||
|
7 |
移动黑板 |
块 |
1 |
|||
|
8 |
麦克风 |
个 |
2 |
|||
|
9 |
多媒体电脑 |
台 |
8 |
|||
|
总计 |
以上 4-8 项根据学校的实验室实际情况确定建设与否。
