对一道高考实验题质疑

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1、2010年第4期中小学实验与装备第20卷(总第110期)3实验教学研究一高考察骆题钓质疑广东省汕头市澄海华侨中学(515800)董友军2006年重庆高考物内位移差，由X=VoT+1得：理试卷第22题：某同学用如图1所Sl一严。示装置测量重力加速度g，所用交流电频率为5OS2=(+口)+Hz。在所选纸带上取某S3=(口。+2aT)T+点为0号计数点，然后每3个点取一个计数点，所有测量数据及其标记符S=+(n一2)口"+号如图2所示。该同学用两种方法图1S=[vo+(n—1)n]+寺。?口处理数据(为相邻两计则有：s2一S。=oS—s2=n⋯sn一一。=o数点的时间间隔)：即：AS=。j

2、{sIl5单位：mm37．669．0lo0．5131．51船．O193．5对于方法A：⋯=，==学，图2S6一S榭：由gl：，g2；，⋯：，丁取平均值g=8．667m／s；所以：=：自gI=，g2=S5-S2s2一ss3一szs4一s3ss—sIs6一ss：，g3=丁丁丁丁丁一S均值g=8．673m／s。·一一一一5一一一一‘一一j一从数据处理方法看，在s卜S2、

3、SS4、

4、s”s6中，对实验对于方法B：结果起作用的，方‘法A中有——；方法B中有因为：S—S。=(S4一)+(一s2)+(一S。)=3n——。因此，选择方法——(A或B)更合理，这样即有：S4一．s1=38l可以减少实验

5、的——(系统或偶然)误差。本实验误同理：S5一s2=3a2，S6一S3=3差的主要来源有——(试举出两条)。原高考物理试题答案如下：Ss6；S

6、s：、

7、s"墨、、S6；脯一=B；偶然；振针阻力、长度测量。即方法A中有Jshs6；方法B所以：中有．sS2、s，、s4、、S6。因此，选择方法——(A或一St一s2．s6一Ss。B)更合理，这样可以减少实验的——僵魅误差。本实。～。l+口2十口333严’3。一一一一一——一一——验误差的主要来源有——攮钍阻度测量。经过思考，笔者对答案提出质疑：方法B并没有比方法!±墨±二兰!±±2A减少偶然误差，而是方法B比方法A增加了偶然误差或9增加了计

8、算麻烦。方法B在物理学中称为逐差法。从以上表达式可以看出，在求解纸带的加速度时，方法A只用到数据SS6，而方法1原理分析B用到所有的数据S．、s2、S3、&、、，达到正负偶然误差互相在匀变速直线运动中，用△S表示连续相等的时间抵消的作用，因此，方法B比方法A减少了偶然误差。42010年第4期中小学实验与装备第2O卷(总第110期)对于方法B，由：2测量方式S4一s’S5一S2S6一S3．．al+o2+口33’3’3物理实验数据都是由人测量出来。在用逐差法求解纸一。——广——————一带的加速度中，需要测量

9、s是、、&、、的长度，实际(．s4+S5+)一(Sl+．s2+)测量长度有两种

10、方法。92．1直接法s4七ss+s6=SF—sc用刻度尺的0点分别对齐0、1、2,3、4,5，测量D到1S1+是+S3=Sc的长度为S。，1到2的长度为，2到3的长度为S，，3到4日一(SF—Sc)一SG的长度为s4，4到5的长度为，5到6的长度为&。得：8=—一2．2间接法从上面加速度的表达式可以看出：方法A表达式包含把刻度尺的0点对齐纸带O点，一次读出O到1长度为、S6，实际用到三个测量数据Sr,SS；方法B表达式包、O到2长度为SB、O到3长度为SO到4长度为So、O到含S。、S：、S3、＆、S、S，实际用到两个测量数据s，、Sc。这表5长度为SD到6长度为，见图3。则有：=量

11、、s2=一明，方法B表面上看用到六个数据．s、S2、S3、墨、S、&，其实只sA、s3=Sc—s8、s4=SD—Sc、ss=SE—Sn、s6=Sr—sE。用到两个实际测量数据、s。，没有达到正负偶然误差互相抵消的效果，因此方法B并没有比方法A减少偶然误差。而且，方法B在计算S。、s2、、s4、、＆时，要先计算S=、S2=s-SA、S3=Sc一、S4=So一．sS=SE—SD、=S，一，这只增加计算麻烦，对减少实验误差毫无帮助。从以上分析可以得出结论：用直接法测量出s、&、、&、、Js的长度，由于直接法测量本身会产生较大的偶然3增加误差误差，利用逐差法求解纸带的加速度，用到的测量数据多

12、，反而会增加偶然误差；用间接测量法测量出s、s、S，、&、在中学物理实验教学中，为了提高测量长度的精度，不Js、Js的长度，利用逐差法求解纸带的加速度，只用到两个宜采用直接法测出S．、S、S。、、S、S的长度。因为用直测量数据，不会减少偶然误差，只会增加计算麻烦。所以，接法测量的长度数据S、S。、S。、S4、S、S会产生较大的偶方法B并没有比方法A减少偶然误差，而是方法B比方法然误差：误差一、分别测量六段，直尺难以保证每次测量都A增加了偶然误差或增加了计算