设计与说明_设计与说理题解析两例
设计与说明_设计与说理题解析两例
设计与说理题所涉及的知识较多，综合性强，历来是考查学生知识技能、思维品质优劣的依据之一．本文结合两例试题，说明这类题的解析方法．
例1 给你一把刻度尺、细线和一个质量为ｍ的砝码，请你利用这些器材在实验桌上测出长约1米的均匀直铁棒的质量Ｍ．要求简述实验步骤，并列出计算铁棒质量的计算式．
解析 依题意，已知所给的砝码质量、细线和刻度尺，直铁棒是均匀的和可利用的实验桌是隐含条件．操作步骤：①把铁棒放在桌边，它的几何中心Ａ就是铁棒的重心．将砝码用细线挂在铁棒伸出桌面的一端Ｂ；②调节铁棒伸出的长度，使铁棒刚好失去平衡，记下铁棒与桌面的接触点的位置Ｃ；③用刻度尺测出铁棒全长ｓ和的长度Ｌ．
受力分析如图1所示，根据杠杆平衡条件列出平衡等式，有Ｍｇ×＝ｍｇ×，
得 Ｍ＝2ｍＬ／（ｓ－2Ｌ）．
例2 做电学实验时需要测定约0．5安的电流，但是实验室内当时只有一个量程为0．3安的电流表．如果手边有12伏学生电源、0～50欧的滑动变阻器、电炉用的电阻丝以及导线和开关，有什么简单办法可以把电流表的量程临时地近似改为0．6安?画出电路，简述操作步骤．
操作步骤 ①按照图2设计电路并连接，滑动变阻器的滑片放在电阻最大的位置，开关处于断开状态，电阻丝的Ｂ端连接在电流表的一个接线柱上，Ａ端暂时不连接；②闭合开关，调节滑动变阻器，使电流表达到满刻度；③试着将电阻丝的不同位置连在电流表的另一接线柱上，以改变接入电路中电阻丝的长度，当电流表达到半偏时将这个位置连接在电流表的这个接线柱上．这样就可以使电流表的量程临时地近似改为0．6安．
这类题要求学生根据所给的器材，设计实验，并说明依据的原理或规律，测出有关物理量进行分析解答，对培养学生分析物理实际问题和动手操作能力是大有益处的．
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