“多次”目的要清楚

    任靖

    

    

    

    在物理实验探究中通常会有“多次实验”或“多次测量”的要求，而在中招考试实验探究题中经常会涉及对实验的分析和评估，让同学们判断多次测量或多次实验的目的.下面结合具体实例谈谈“多次实验”和“多次测量”在不同实验中的不同目的，

    目的1：改变条件，多次实验，寻找普遍规律，避免偶然性

    例1某实验小组利用弹簧测力计、小石块、溢水杯等器材，按照图1所示的步骤，探究浮力的大小与排开液体所受重力的关系.

    （1）先用弹簧测力计分别测出空桶和石块所受的重力，其中石块所受的重力大小为____N.

    （2）把石块浸没在盛满水的溢水杯中，石块受到的浮力大小为____N.石块排开的水所受的重力可由 ____（填字母代号）两个步骤测出.

    （3）由以上步骤可初步得出结论：浸在水中的物体所受浮力的大小等于____.

    （4）为了得到更普遍的结论，下列继续进行的操作中不合理的是____.

    A.用原来的方案和器材多次测量取平均值

    B.用原来的方案将水换成酒精进行实验

    C.用原来的方案将石块换成体积不同的铁块进行实验

    （5）另一实验小组在步骤C的操作中，只将石块的一部分浸在水中，其他步骤操作正确，则____（填“能”或“不能”）得到与（3）相同的结论.

    答案：（1）3.8（2）1.4 A、D （3）物体排开水所受的重力 （4）A （5）能

    点拔 在本题中，将水换成酒精，将石块换成体积不同的铁块多次实验，这样做的目的都是为了避免偶然性，防止以偏概全，找出在不同条件下的普遍物理规律.这样的实验还有很多，如在探究串、并联电路的电流、电压规律实验中，更换不同规格的灯泡多次实验寻找普遍规律;探究物体所受重力的大小与质量的关系时，选不同物体，改变质量多次测量等，

    目的2：多次测量求平均值，减小实验误差

    例2小华同学利用电压表和电流表测量电阻R1的阻值（约9 Ω左右），电源选用两节干电池.

    （1）按图2甲所示的电路，将图2乙中电流表正确连人电路.

    （2）该同学检查电路连接正确后，合上开关，可是无论怎样移动滑片，电压表示数总保持3V不变，你认为发生故障的原因可能是____ 或 ____.

    （3）排除故障后，小华将滑片P向左滑动时，电压表示数将 ____（填“增大”“减小”或“不变”）.当P滑到某一位置时，两表读数如图2丙所示，由此可知R1=____Ω.你认为这个结果可靠吗？理由是____ ，

    答案：（1）如图3所示.（2）滑动变阻器接入上面的两个接线柱R1断路（3）增大10不可靠，实验测量存在误差，应多次测量后取平均值

    点拔 其实，对于很多基本操作类和测定性实验，如用刻度尺测量长度、测量物体的平均速度等实验，多次测量的目的都是为了求平均值，以减小实验误差，误差的特点是时大时小，没有规律可言，通常是由于器材不够精确或者测量者在读数、操作等方面的一些不可避免的因素造成的.在被测量物体的真实值确定时，可以通过求平均值来减小测量值与真实值之间的差距.

    目的3：多次测量《或实验），观察现象，寻找规律

    在测量定值电阻的阻值时进行多次测量的目的是为了求平均值以减小实验误差，但是由于小灯泡在不同的温度下电阻不同，在不同的实際电压下实际功率不同，所测值不是定值，所以不能把不同情况下测得的数据求平均值，这样做没有意义，在测量小灯泡的电阻的实验中进行多次测量的目的是为了发现灯丝的电阻受温度影响的规律，在测量小灯泡的电功率实验中进行多次测量是为了发现小灯泡在不同电压下的实际电功率不同，灯的亮度由其实际功率决定这一规律.其实在探究性实验中，也有通过改变条件进行多次实验来探究规律的，如探究平面镜成像时像距与物距的关系的实验.

    目的4：控制变量.多次实验，探究影响因素

    在探究诸如影响导体电阻大小的因素的实验时，常常采用控制变量的办法，把多因素的问题变成多个单因素的问题，分别加以研究，最后再综合得到结论.如探究通过导体的电流与导体两端电压、导体电阻的关系，探究影响电磁铁磁性强弱的因素.探究导体在磁场中运动时产生感应电流的条件等实验，都是采用控制变量的办法进行多次实验以探究其影响因素，总结结论或规律，

    事实上，我们发现，多次测量和多次实验的目的即使在同一个实验中也可能不同.比如在探究凸透镜成像规律时，我们不断改变物距是为了探究成像的规律，但我们更换凸透镜重复实验却是为了寻找普遍性规律.所以在实验评估中，同学们要根据实验中改变的条件判断变化的本质，从而进一步确定实验目的。