多次测量目的不同

在进行物理探究实验时，我们常常要进行多次测量，这样做的目的有这么几个：1.以得出结论为目的的实验探究中，这样做是为了排除偶然性与错误；2.以得出数据为目的的实验探究中，这样做有时是为了求平均值减小误差，有时是为了得出多种实际情况下的数据.下面我们结合具体的实验探究弄清楚这个问题.

一、排除偶然性与错误

例1（2012江西南昌） “测算简单机械的效率”实验

（1）表1是小明做“测算斜面的机械效率”的实验记录数据：

（2）请您尝试做“测算滑轮组的机械效率”实验：①在图1中用笔画线按最省力的方法组装好滑轮组，②设计一个记录此实验数据的表格.

解析：（1）分析表中数据，控制的是小车的重力，改变的是斜面的倾斜程度，分析表中拉力的大小和机械效率的高低，就会得出正确的结论.

（2）图中有定滑轮和动滑轮各一个，最省力的绕法是由3段绳子与动滑轮相连，参照题中斜面机械效率的测量方法设计测量滑轮组机械效率的数据记录表格.

解：（1）由表中记录数据可见：同一斜面，倾斜程度越高，拉同一个物体所用的拉力越大，机械效率越高.

（2）①测算滑轮组的机械效率时，图中滑轮组由一个定滑轮和一个动滑轮组成，最省力的绕法是与动滑轮相连的绳子有3段，因此从动滑轮的挂钩上开始绕线，如图1所示.

②结合测量斜面机械效率的思路，故测量滑轮组机械效率的记录见表2.

（2）无论是斜面还是滑轮组，它的机械效率并不是固定不变的，同一斜面或滑轮组，拉动或者提升的物体越重，则机械效率越高.本题采用多次测量的目的是为了排除偶然性与错误，从而得出关于同一斜面机械效率变化规律的科学结论.

例2（2012内蒙古呼和浩特）利用如图3所示的电路，探究“导体中的电流跟导体电阻的关系”，所得部分数据如表3中所示：（1）请完成表3中空格的填写内容.

解析：（1）表中已经给出了电压与电阻值或电压与电流值，由欧姆定律可以求出对应的电流或电阻值；

（2）根据欧姆定律判断当电压一定时，电阻R与什么量成正比，然后确定纵坐标轴所表示的量.

二、求平均值减小误差

三、得到实际情况下的数据

例4（2012浙江杭州）某同学在“测定小灯泡额定功率”的实验中，所用电源电压为6伏，小灯泡L的额定电压为2.5伏，他按图6甲所示的电路进行实验.实验时，他调节滑动变阻器清片的位置，观察小灯泡发光的情况，并记录电表的示数（如表5所示），请回答下列问题：

解：（1）由表中实验数据可知，在相同的路程（15 cm）内，所用的时间不相同，所以从最高处下落到玻璃管底部的过程中小重物不是做匀速直线运动；

（2）方法1计算平均速度是用总路程除以总时间正确；方法2是加起来被3除，那叫速度的平均，错误；

（3）增大纸板角度，减少下滑时间，由速度公式v=s/t可知，在路程一定时，可以增大铅笔在桌面上滚动的平均速度；

（4）乙实验的物体是自由下落，下落时间短，如果增长玻璃管的长度，可以增加下落时间，便于测量.

答案：（1）不是（2）方法1（3）增大纸板角度（4）增加玻璃管的长度.

点拨：本题为测量物体平均速度、探究物体运动情况的实验题，其中，计算平均速度，要用总路程除以总时间，而不是速度的平均（加起来被3除），易错点！本题采用多次测量方法的目的，是为了计算出不同路段中的平均速度，从而了解变速直线运动的特点.

[江苏省金湖县实验中学 （211600）]