設計與說理題解析兩例

　　設計與說理題解析兩例

　　設計與說理題所涉及的知識較多，綜合性強，歷來是考查學生知識技能、思維品質優劣的依據之一．本文結合兩例試題，說明這類題的解析方法．

　　??例1給你一把刻度尺、細線和一個質量為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量Ｍ．要求簡述實驗步驟，并列出計算鐵棒質量的計算式．

　　??解析依題意，已知所給的砝碼質量、細線和刻度尺，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．將砝碼用細線掛在鐵棒伸出桌面的一端Ｂ；②調節鐵棒伸出的長度，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做電學實驗時需要測定約0．5安的電流，但是實驗室內當時只有一個量程為0．3安的電流表．如果手邊有12伏學生電源、0～50歐的滑動變阻器、電爐用的電阻絲以及導線和開關，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，開關處于斷開狀態，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，調節滑動變阻器，使電流表達到滿刻度；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，當電流表達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．

　　??這類題要求學生根據所給的器材，設計實驗，并說明依據的原理或規律，測出有關物理量進行分析解答，對培養學生分析物理實際問題和動手操作能力是大有益處的．