設(shè)計與說理題解析兩例

　　設(shè)計與說理題解析兩例

　　設(shè)計與說理題所涉及的知識較多，綜合性強，歷來是考查學(xué)生知識技能、思維品質(zhì)優(yōu)劣的依據(jù)之一．本文結(jié)合兩例試題，說明這類題的解析方法．

　　??例1給你一把刻度尺、細(xì)線和一個質(zhì)量為ｍ的砝碼，請你利用這些器材在實驗桌上測出長約1米的均勻直鐵棒的質(zhì)量Ｍ．要求簡述實驗步驟，并列出計算鐵棒質(zhì)量的計算式．

　　??解析依題意，已知所給的砝碼質(zhì)量、細(xì)線和刻度尺，直鐵棒是均勻的和可利用的實驗桌是隱含條件．操作步驟：①把鐵棒放在桌邊，它的幾何中心Ａ就是鐵棒的重心．將砝碼用細(xì)線掛在鐵棒伸出桌面的一端Ｂ；②調(diào)節(jié)鐵棒伸出的長度，使鐵棒剛好失去平衡，記下鐵棒與桌面的接觸點的位置Ｃ；③用刻度尺測出鐵棒全長ｓ和的長度Ｌ．

　　??受力分析如圖1所示，根據(jù)杠桿平衡條件列出平衡等式，有Ｍｇ×＝ｍｇ×，

　　得Ｍ＝2ｍＬ／（ｓ－2Ｌ）．

　　??例2做電學(xué)實驗時需要測定約0．5安的電流，但是實驗室內(nèi)當(dāng)時只有一個量程為0．3安的電流表．如果手邊有12伏學(xué)生電源、0～50歐的滑動變阻器、電爐用的電阻絲以及導(dǎo)線和開關(guān)，有什么簡單辦法可以把電流表的量程臨時地近似改為0．6安?畫出電路，簡述操作步驟．

　　??操作步驟①按照圖2設(shè)計電路并連接，滑動變阻器的滑片放在電阻最大的位置，開關(guān)處于斷開狀態(tài)，電阻絲的Ｂ端連接在電流表的一個接線柱上，Ａ端暫時不連接；②閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)滑動變阻器，使電流表達(dá)到滿刻度；③試著將電阻絲的不同位置連在電流表的另一接線柱上，以改變接入電路中電阻絲的長度，當(dāng)電流表達(dá)到半偏時將這個位置連接在電流表的這個接線柱上．這樣就可以使電流表的量程臨時地近似改為0．6安．

　　??這類題要求學(xué)生根據(jù)所給的器材，設(shè)計實驗，并說明依據(jù)的原理或規(guī)律，測出有關(guān)物理量進行分析解答，對培養(yǎng)學(xué)生分析物理實際問題和動手操作能力是大有益處的．