基于DISLab研制液压千斤顶原理定量探究装置

陈剑峰

(莆田第二中学,福建 莆田 351131)

基于DISLab研制液压千斤顶原理定量探究装置

陈剑峰

(莆田第二中学,福建 莆田 351131)

利用DISlab数字化信息系统，解决了传统弹簧测力计所不能测量压力的问题. 精确且实时动态地采集实验信息，并实现数字化显示图像信息，将抽象的问题直观简单化.

液压千斤顶原理;DISlab数字化信息系统;力传感器;注射器

利用DISLab数字化信息系统的液压千斤顶原理定量探究装置如图1所示.

实验器材：朗威DISLab、计算机、有机玻璃做成的支架、不同规格的注射器若干、点滴导管、氧气分支器、力传感器1对、支架及螺丝、刻度尺等.

具体实验步骤为：

1)注射器吸适量水后，用点滴管连接(管中不能有气泡)；

2)利用支架及配件，固定大小注射器；

3)用刻度尺测大注射器V1和小注射器V2的总长度h1和h2，由S=V/h计算出S1/S2值；

4)将力传感器分别接入数据采集器1和2通道，将力传感器调零. 选择适当的时间采样频率，利用力传感器2对注射器推杆施加竖直向下的压力，待示数稳定后，单击“记录”，记录第1组实验数据. 改变力的大小,多次实验，并记录数据；

5)选择有效数据，绘图，线性拟合，算出斜率k，拍照截取图片保存数据(图2)；

6)通过控制氧气分支阀，改变右侧对接注射器的规格，多次实验并收集数据；

7)得出结论并评估.

图2 左5 mL、右1 mL的注射器组合数据

实验数据如表1所示，其中V注为注射器体积，L为长度，S1为左侧注射器受力面积，S2为右侧注射器受力面积，对F1与F2的变化图像进行拟合可得F1/F2的值，列入表1. 由表1可知：S1/S2=F1/F2，即F1/S1=F2/S2，由此验证了液压千斤顶的原理p=F1/S1=F2/S2.

表1 实验数据

[责任编辑：尹冬梅]

2016-05-30

陈剑峰(1983-)，男，福建莆田人，莆田第二中学一级教师，从事中学物理教学工作.

G633.7

B

1005-4642(2017)01-0061-01