예 3: (200 1 청도) 선생님은 샤오리에게 100ml 비이커 1 개, 스프링 측정기계 1 개, 가는 철사 1 개, 샤오리가 액체 밀도를 직접 측정할 수 있는 장치로 개조할 수 있도록 했다. 샤오리는 의아해했다. 그녀의 디자인을 도와 주세요. 시계판의 리모델링 구조, 개조 과정 및 사용 방법을 적어 주세요.
지도: 이 문제는 탐구와 설계를 위한 연구형 시험으로, 학생들에게 기존 설비 설계를 이용하여 액체 밀도를 결정하는 실험을 요구한다. 힘의 스프링 로드셀을 밀도 측정 장치로 변환하는 방법은 부력, 밀도 등의 지식을 종합적으로 활용하면서 스프링 로드셀의 다이얼을 농도계의 다이얼로 변환해야 합니다.
해결 방법: (1) 구조: 그림과 같이 밧줄로 스프링 로드셀 아래쪽에 비이커를 매달아 놓습니다.
(2) 축척 막대 변환: 중력 축척 막대 변환. 비이커가 공중에 떠 있을 때 스프링 로드셀의 표시 수는 0N 이고, 다른 눈금은 순차적으로 아래로 이동한 다음 1N, 2N, 3N…… ... 및 0 ..1n, 0.2N, 0.30 입니다
표시 밀도 배율 값입니다. ρ = m/v = g/gv = g/(10n/kg ×10 ×10-4m3) 때문에
위의 관계에 따라 중력 눈금자의 밀도를 다음과 같이 계산합니다.
G=0N 일 때 ρ = 0; G= 1N, ρ= 1.0× 103kg/m3, G=2N, ρ = 2.0×
G=0. 1N, ρ=0. 1× 103kg/m3, G=0.2N, ρ =; ...
(3) 용도: 액체 밀도를 측정할 때 컵을 액체 (100ml) 로 가득 채워 밀도 다이얼에서 직접 밀도 값을 읽습니다.
요점 본질: 연구성 문제에서 탐구성 설계라는 제목으로 학생들의 부력 지식과 밀도 지식, 학생들의 발산적 사고와 기술 혁신을 다루고 있다. 학생들의 탐구 설계 능력을 키우고, 학생의 기술 설계 능력을 향상시키고, 학생들의 물리 지식에 대한 응용능력을 촉진하는 데 유리하다.
오해 분석: 학생들의 실수는 주로 문제를 이해하지 못하고 역학에서의 힘 측정을 밀도 측정으로 전환하지 않는 것이다. 주된 이유는 학생이 스케일 제로를 변환하지 않고 밀도 공식을 유연하게 사용하여 밀도를 나타내기 때문입니다. 해결책은 학생들이 ρ=m/v=G/gv 공식의 변환을 능숙하게 익혀야 한다는 것이다.