实验时多次测量，原因何在？

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　　在初中物理学习时，同学们会发现有不少实验，需要测量多组数据，才能最后得出结论，那么在这些实验中，多次测量的原因相同吗?针对这一问题，下面我们以2008年中考物理实验探究中评估类试题为例加以说明。
        　　一、多次测量，减小实验误差
        　　例1(08株洲市)为测量阻值约10Ω的电阻，小龙设计并连接了如图1所示电路，所使用的电源为两节干电池。请指出他在电路设计和连接上存在的两个问题：
        　　
       

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        　　(1)______________________________________;
        　　(2)______________________________________。
        　　解析：本题电路设计是运用伏安法测电阻，从理论上讲可以测出电阻值的大小。但是本设计仅能测出一组数据，由于实验的偶然性，会产生很大误差。为减小误差我们在做实验时要多测几次，求其平均值。故在此电路中串联一个滑动变阻器，改变被测电阻两端的电压和流过它的电流。
        　　答案：①电流表(正、负接线柱)接反;②只能读取一组实验数据，实验误差大。
        　　点评：在初中物理实验中，有一些物理量的测定，需要进行多次测量求平均值，以减小误差。如测量物体长度、定值电阻的阻值、滑动摩擦力大小、物质的密度等物理量。
        　　二、多次测量，探寻共同规律
        　　例2(08莆田)丁丁和冬冬同学分别设计了“探究并联电路中电流关系”的实验，他们的实验电路图及数据记录如下所示。
        　　
       

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        　　(1)根据他们的实验数据可以得到：并联电路中的总电流 各支路电流之和。(填“大于”、“小于”或“等于”)
        　　(2)冬冬同学根据他的实验数据认为并联电路中各支路的电流一定相等，这是因为他选用的两个电阻
       

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        、
       

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        之间的大小关系是
       

       

        。(填“>”、“
         
        　　(3)你认为丁丁、冬冬同学的实验应如何改进?
        　　丁丁：
        　　冬冬：
        　　解析：(1)、(2)略;
        　　(3)丁丁和冬冬的实验设计均有不恰当之处：丁丁的实验设计不足之处是支路电流和干路电流无法改变，只能测一组数据，仅凭一次测量数据就得出结论是片面的、不科学的。为得到并联电路电流所遵循的普遍规律，可在干路中串联一个滑动变阻器，改变被测电阻两端的电压和流过的电流，多测几组数据。冬冬得出“并联电路各支路的电流一定相等”的结论也是片面的，原因是他设计实验时R1=R2。不具有普遍性。应在第2、3、4次实验时改变R1或R2阻值，使R1≠R2，这样他实验时就不会得出以偏概全的结论了。
        　　答案：(1)等于;(2)=;(3)丁丁：干路中应串联一个滑动变阻器。(或实验时多次测量)
        　　冬冬：将R1、R2换成阻值不同的两个电阻。
        　　点评：为得出科学结论，防止以偏概全、找出在不同条件下的普遍物理规律，有不少物理实验必须进行多次测量，如探究串、并联电路中的电流、电压特点，探究杠杆平衡条件，探究平面镜、凸透镜成像特点、研究浮力原理等。
        　　三、多次测量，研究不同状态下的物理量
        　　例3(08江西)小宜同学做“测小灯泡的额定功率”实验时，已知小灯泡的额定电压是3.8V，其中电源是三节新的干电池，灯丝电阻大约10Ω，滑动变阻器上标有“10Ω　1A”的字样。器材如图3。
        　　
       

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        　　(1)、(2)略。
        　　(3)小宜同学在实验中为了能得到比较准确的小灯泡的额定功率，改变接入电路的滑动阻器的阻值，分别得到三组数据，如下表：
        　　
       

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        　　老师认为小宜同学通过三次测量得到三组数据，算出三个电功率值，再求平均值得到额定功率的数据处理方法有误，为什么?
        　　(4)你认为正确测量结果P额=___________W。
        　　解析：小灯泡的额定电功率是额定电压下的电功率，只有一个数值。不在额定电压下的电功率有无数个，因为实际电功率会随着电压的改变而变化。把在不同电压下电功率的平均值，作为额定电功率是没有任何物理意义的。当然为得到比较准确的小灯泡的额定电功率，可以在额定电压下，多测几次小灯泡此时的电功率，然后求其平均值。
        　　答案：(3)因为额定功率是用电器在额定电压下的电功率，当滑动变阻器阻值变化时，灯两端电压也变化，实际功率是变化的，多次测量求平均值算出的功率不是额定功率。
        　　(4)1.52 W。
        　　点评：为了得到在不同条件下某物理量的大小，研究它的变化趋势，需要进行多次测量，如测小灯泡在不同电压下的电功率、测小灯泡在不同电压下电阻值等，通过多次测量可以发现小灯泡的电功率和电阻值都不是定值，都会随电压而变化，同时还会发现小灯泡的电阻随温度升高而变大。