创客技术与科学课堂 | 导体和绝缘体(3)
上个活动,我们用制作的导体检测仪检测了身边的一些物体;主要是一些固体。其实,很多的液体也是导体。可能的话,我们可以准备一些液体材料进行实验;也通过上网、看书等方式搜集一下这方面的资料。 相信大家很容易发现一种我们常见的液体也能导电——“水”。自来水、矿泉水、雨水等都能导电的,但是那不算真正的水,因为其中含有其他物质。而蒸馏水应该比较接近真正的水,其不含可溶性的固体物质,不导电。但是,即使是蒸馏水,只要加入一些盐,就可以导电。不同浓度的盐水,导电性能都一样吗?我们探究一下吧! 为了让盐水浓度和导电性能(用电压值大小衡量)的关系更加直观,我们借助物联网平台来收集数据、整理收据。活动五 让导体检测仪连上物联网 给我们制作的导体检测仪接上一个物联网模块,再适当修改程序,导体检测仪就能够与物联网平台进行数据交换。
(一)准备工作
(1)准备材料: DF OBLOQ - IoT物联网模块1个(2)知识学习: DF OBLOQ - IoT物联网模块产品资料https://www.dfrobot.com.cn/goods-1577.html
(二)硬件连接 物联网模块的VCC、GND分别接到扩展板的VCC、GND引脚,RX(绿线)接到引脚0,TX(蓝线)接到引脚1。 由于引脚0和1是主控板的串口,在上传程序时需要用来数据交换,所以在上传程序时必须将物联网模块的线拔下,待上传完程序后按之前的接法重新插上。
(三)物联网平台配置
目前向大众免费开放的物联网平台有很多。这里使用的是与物联网模块配套的Easy IoT,由上海DFRobot公司提供。(1)登陆Easy IoT主页 网址:https://iot.dfrobot.com.cn (2)注册一个账号(3)用注册好的账号登陆,进入【工作间】(4)单击【添加新的设备】按钮,将创建一个设备,可以对其进行重命名 此界面中,可以看到三个关键信息:单击左边的眼睛按钮,会显示用户名称和密码;中间有一个设备名称。这三个信息在后面的编程中需要用到,使用时可以直接复制、粘贴,手工输入比较麻烦。
(四)编写程序
(1)打开Mind+软件 在上传模式下编写程序。依次添加扩展模块:【主控板】Arduino Uno、【传感器】模拟电压检测模块、【通信模块】OBLOQ物联网模块。(2)设定物联网通讯模块参数 最上面两个填写你所在场所的Wi-Fi名称及密码;中间三个是Easy IoT平台的用户名、密码、设备名;最后两个服务器信息使用默认参数即可。(3)参考程序 说明:每隔15秒,将所测数据(电压值)上传到物联网平台;数据上传后LED灯随之亮、灭一次,作为一个提示信号。 15秒是一个参考时间,这段时间用来向水中添加盐并进行搅拌,可根据实际操作进行适当调整。(4)上传程序到主控板(五)功能测试
(1)开启导体检测仪 物联网模块对电压要求比较高,建议使用新电池、电源适配器或者电脑USB口对主控板供电。当物联网模块上的指示为绿色时,说明连接成功。这时,可以将两个鳄鱼夹直接相接,试试将检测到的电池的电压值发送到物联网平台。(2)打开物联网平台,单击设备名下【查看详情】(3)查询结果 从结果可以看出,三个数据的收到时间间隔15秒,数值相同,都是电池的电压值。说明成功实现预设的功能。
活动六 盐水的导电性能实验 实验方案:每隔15秒向水中加入一定的盐,并搅拌促进其溶解,由检测仪采集电压值并上传到物联网平台处理。
(一)准备工作
(1)实验材料:塑料碗(杯) 1个 自来水 1碗有条件的最好用蒸馏水小勺 1把搅拌棒 1根玻璃材质更佳(2)将物联网平台的相关信息清空
(二)实验操作
(1)将检测仪的两个鳄鱼夹夹在塑料碗的边沿,保持一定的距离,夹子要伸进水中;(2)给检测仪接上电源(3)当LED灯亮起又熄灭后,用勺子向水中添加一勺盐,并用搅拌棒快速搅拌;然后将搅拌棒从水中拿出,等待下一次信号。 灯亮时,正好是采集数据的时候,要保证在这个时间点前后搅拌棒不在水中,以免影响检测结果。
(三)数据获取
(1)登陆物联网平台,查看收集的数据数量(72条),点击【查看详情】按钮(2)详情页面上方 可设置数据的排列方式(正序或倒序),也可以将数据以EXCEL格式导出(3)页面中间以统计图的方式展示结果(4)页面下方有详细的数据列表
我们还可以通过微信小程序查看实验结果
(四)结果分析
(1)第1个数据是第1次加入盐前的数据,说明自来水会导电;(2)在一定范围内,不同浓度的盐水导电性能不同,浓度越大导电性能越强;(3)......(让学生总结吧) 后 记 创客技术给科学实验带来的改变,无疑是巨大的。不仅改进了实验方法,还拓宽了实验途径、延伸了实验内容。相互融合、相互促进,让学生们真正感受到知识的力量!
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小学的科学老师真不容易啊 DFrJ5KYVQaH 发表于 2020-2-19 10:16
小学的科学老师真不容易啊
我这个算是“纸上谈兵”,算是一个教学设计吧,实施起来有难度的。虽然技术上没难度。 不错的介绍
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