克服難題來創新

一個土豆、一塊石頭怎么計算它們的體積呢？下課時，我們倆在一起研究上這個問題。

開始我們想到排水法、連通器法和浮力法等多種方法，但考慮到排水法排出水的體積不準確，連通器法水的上升高度不易測得，制作起來也太麻煩，最終，我們決定采用浮力法。利用阿基米德原理，通過電阻滑片分別得到物體不在水中和在水中的電信號，用計算機采集數據并進行處理，顯示兩次電信號之差即可得到所測物體的體積。

在制作過程中，我們遇到很多問題。比如，怎樣將測得的兩次質量轉化成電信號輸入計算機進行處理呢？通過多種設計，我們最終選用彈簧秤下懸掛一個電阻滑片，把物體懸掛在電阻滑片下，當接入計算機兩端的電阻滑片改變電阻時，輸入計算機的電信號同時改變。由單片機進行數據采集，通過串口RS232傳入PC機，顯示在屏幕上。

我們還遇到一個問題：電阻滑片的選取。經過探索，我們發現電阻滑片必須選阻值線性的。開始，我們想到用鉛筆芯，但阻值不呈線性，最后，我們想到選用導電紙，又進行了線性測試，很成功。

觸點的設計是難住我們的另一個問題。觸點要求導電良好而且可以滑動，最初我們想用軸承，但安裝困難；后來，我們設計在彈簧前安有滾珠，解決了導電及滾動問題。

（作者：天津市海河中學學生；指導教師：王亞強、任金宏、楊帆、魏濤）