在进行化学探究实验时,我们经常要进行多次检测,这样做的目的有那么几个:1.以得出推论为目的的实验探究中,这样做是为了排除碰巧性与错误;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少偏差,有时是为了得出多种实际情况下的数据.下边我们结合具体的实验探究弄清楚这个问题.
一、排除碰巧性与错误
(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“测算滑车架的机械效率”实验:①在图1中用笔划线按最省力的方式组装好滑车架,②设计一个记录此实验数据的表格.
解析:(1)剖析表中数据,控制的是货车的重力,改变的是斜面的倾斜程度测量平均速度的结论是什么,剖析表中拉力的大小和机械效率的高低,都会得出正确的推论.
(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检测方式设计检测滑车架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测算滑车架的机械效率时,图中滑车架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,因而从动滑轮的挂钩上开始绕线,如图1所示.
②结合检测斜面机械效率的思路,故检测滑车架机械效率的记录见表2.
(2)无论是斜面还是滑车架,它的机械效率并不是固定不变的,同一斜面或滑车架,带动或则提高的物体越重,则机械效率越高.本题采用多次检测的目的是为了排除碰巧性与错误,因而得出关于同一斜面机械效率变化规律的科学推论.
例2(2012宁夏固原)借助如图3所示的电路,探究“导体中的电压跟导体阻值的关系”,所得部份数据如表3中所示:(1)请完成表3中空格的填写内容.
解析:(1)表中早已给出了电流与内阻值或电流与电压值,由欧姆定理可以求出对应的电压或内阻值;
(2)按照欧姆定理判别当电流一定时,内阻R与哪些量成反比,之后确定纵座标轴所表示的量.
二、求平均值减少偏差
三、得到实际情况下的数据
例4(2012江苏南京)某同事在“测定小灯泡额定功率”的实验中,所用电源电流为6伏,小灯泡L的额定电流为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,并记录水表的示数(如表5所示),请回答下述问题:
解:(1)由表中实验数据可知,在相同的路程(15cm)内,所用的时间不相同,所以从最高处下落到玻璃管顶部的过程中小重物不是做匀速直线运动;
(2)方式1估算平均速率是用总路程减去总时间正确;技巧2是加上去被3除,那叫速率的平均,错误;
(3)减小纸板角度测量平均速度的结论是什么,降低下降时间,由速率公式v=s/t可知,在路程一定时,可以减小钢笔在桌面上滚动的平均速率;
(4)乙实验的物体是自由下落,下落时间短,假如下降玻璃管的宽度,可以降低下落时间,以便检测.
答案:(1)不是(2)方式1(3)减小纸板角度(4)降低玻璃管的宽度.
点拨:本题为检测物体平均速率、探究物体运动情况的实验题,其中,估算平均速率,要用总路程乘以总时间,而不是速率的平均(加上去被3除),易错点!本题采用多次检测方式的目的,是为了估算出不同路段中的平均速率,因而了解变速直线运动的特征.
[湖北省盱眙县实验小学()]