题目
如图所示，当我们用“伏安法”测量定值阻R的阻值时，需要进行多次测量求出电阻的平均值，如图甲所示；而探究电灯L的电阻与温度的关系时，也需要进行多次测量，却不求平均值，而是将测量值画出图象来研究，如乙图所示．它们的目的各是什么？ |
所属题型：问答题
试题难度系数：中档
答案
测量定值电阻时受仪器、读数等因素的影响，会存在偶然性误差，进行多次测量，是为了减小测量的偶然性误差；
由于灯泡电阻随温度升高而改变，测量灯泡电阻时进行多次测量，利用图象处理数据可以很直观的发现电阻随电流变化的规律．
故答：测量定值电阻时进行多次测量，是为了减小测量的偶然性误差；
探究电灯L的电阻与温度的关系时进行多次测量，是为了发现电阻随电流变化的规律． |
考点梳理
初中三年级物理试题“如图所示，当我们用“伏安法”测量定值阻R的阻值时，需要进行多次测”旨在考查同学们对
误差及其减小方法、
伏安法测电阻、
……等知识点的掌握情况，关于物理的核心考点解析如下：
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考点名称：误差及其减小方法
误差的定义：
测量值与真值之差异称为误差，物理实验离不开对物理量的测量，测量有直接的，也有间接的。由于仪器、实验条件、环境等因素的限制，测量不可能无限精确，物理量的测量值与客观存在的真实值之间总会存在着一定的差异，这种差异就是测量误差。误差与错误不同，错误是应该而且可以避免的，而误差是不可能绝对避免的。
产生误差的五大因素：
1：人为因素
由于人为因素所造成的误差，包括误读、误算和视差等。而误读常发生在游标尺、分厘卡等量具。游标尺刻度易造成误读一个最小读数，如在10.00mm处常误读成10.02mm或9.98mm。分厘卡刻度易造成误读一个螺距的大小，如在10.20mm常误读成10.70mm或9.70mm。误算常在计算错误或输入错误数据时所发生。视差常在读取测量值的方向不同或刻度面不在同一平面时所发生，两刻度面相差约在0.3~0.4mm之间，若读取尺寸在非垂直于刻度面时，即会产生的误差量。
2：量具因素
由于量具因素所造成的误差，包括刻度误差、磨耗误差及使用前未经校正等因素。刻度分划是否准确，必须经由较精密的仪器来校正与追溯。量具使用一段时间后会产生相当程度磨耗，因此必须经校正或送修方能再使用。
3：力量因素
由于测量时所使用接触力或接触所造成挠曲的误差。依据虎克定律，测量尺寸时，如果以一定测量力使测轴与机件接触，则测轴与机件皆会局部或全面产生弹性变形，为防止此种弹性变形，测轴与机件应采相同材料制成。其次，依据赫兹(Hertz)定律，若测轴与机件均采用钢时，其弹性变形所引起的误差量。
4：测量因素
测量时，因仪器设计或摆置不良等所造成的误差，包括余弦误差、阿贝误差等。余弦误差是发生在测量轴与待测表面成一定倾斜角度。通常，余弦误差会发生在两个测量方向，必须特别小心。例如测量内孔时，径向测量尺寸需取最大尺寸，轴向测量需取最小尺寸。
5：环境因素
测量时受环境或场地之不同，可能造成的误差有热变形误差和随机误差为最显着。热变形误差通常发生于因室温、人体接触及加工后工件温度等情形下，因此必须在温湿度控制下，不可用手接触工件及量具、工件加工后待冷却后才测量。但为了缩短加工时在加工中需实时测量，因此必须考虑各种材料之热胀系数作为补偿，以因应温度材料的热膨胀系数不同所造成的误差。常用各种材料的热膨胀系数，必须应用下列公式修正：CMR工件在20℃时的长度。
避免和减少误差的方法
要提高预测的准确程度，需要考虑以下几个问题，一是在预测资料采集过程中项目的目的是否明确；二是所采用的方法是否正确；三是调查所选取的样点或采集的数据是否具有代表性；四是数据的计录及处理方法是否正确等。可以通过以下几项措施来减少试验误差。
⑴．明确预测目的，依据不同的目的去收集所需要的数据资料。
⑵．预测研究，做好试验设计，充分查阅资料，反复考虑可能影响试验的各种因素，尽量设法排除。
⑶．培训工作人员，包括仪器的使用技术、调查分级标准，严格按照标准化操作。
⑷．细心地观测和记载：必须详细单独记载，以便进行必要的统计和分析。
⑸．严格审查历史资料，对原始数据进行考查和核对，审查它们的可靠性和真实性。
⑹．注意大气环境与小气候的关系，在条件具备时，可进行小气候的观测，研究大气候与小气候的转换关系，使预测需要的气象因素尽量接近病害发生的实况。
误差与错误：
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误差 |
错误 |
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产生原因 |
仪器精密度不够或实验方法不完善；观察者估读时的偏差及环境对仪器的影响 |
由于不遵守测量仪器的使用规则，或者记录测量结果时粗心大意 |
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是否可以避免 |
不可避免 |
可以避免 |
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如何判断 |
有误差的实验数据比较接近真实值 |
错误的数据远远偏离了真实值 |
误差的计算方法：
考点名称：伏安法测电阻
伏安法测电阻实验原理：
根据欧姆定律I=U/R，我们知道：只要用电压表测量出小灯泡两端的电压，用电流表测量出通过小灯泡的电流，就可以求出小灯泡的电阻，这就是测量电阻的伏安法。伏安法测量小灯泡的电阻在原理上非常简单，但由于电压表和电流表本身都有电阻，电路连入了电流表和电压表之后，不可避免地改变了电路本身，这就给测量结果带来了误差。通常我们采用把电压表和电流表连入电路的方法，这时由于电压表的分流，电流表测出的电流比通过小灯泡的电流要大些，这样计算出的电阻值就要比真实值小些。
伏安法测电阻电路图
伏安法测导体电阻实验步骤：
(1)实验器材：电源、开关、电压表、电流表、滑动变阻器、待测电阻、若干导线;
(2)实验电路图如图所示
(3)实验步骤：
①按电路图正确连接实物图;
②闭合开关，移动滑动变阻器的滑片位置，记下导体两端的电压和通过导体的电流，连续测三组对应的电压值U1、U2、U3和电流值I1、I2、I3;
③根据记录的数据正确计算导体的电阻值R1、R2、R3和平均值R
。
(4)滑动变阻器在本实验中的作用：
①保护电路; ②改变导体两端的电压，使其成倍数地增加;③多次测量求平均值。
“伏安法”测电阻实验中常见故障的排除法：
故障一：闭合开关，灯泡不亮，A示数是零，电压表示数很大。
分析原因：电压表直接接在了电源两极上，小灯泡开路。
排除方法：更换好的小灯泡或检查灯泡与底座是否接触良好。
故障二：闭合开关后发现小灯泡不亮，A、U都没有示数。
分析原因：电路中除小灯泡外的某处接触不良或同时小灯泡的灯丝断了。
排除方法：将连接各个电路元件的接线处重新连接，若同时小灯泡的灯丝断了则更换好的小灯泡。
故障三：闭合开关S，发现小灯泡不亮，同时电流表和电压表有示数，但非常小。
分析原因：电流表和电压表有示数说明电路是通路，小灯泡不亮，是因为加在小灯泡两端的电压太小，导致通过小灯泡的电流太小而不亮，可能是电源电压太低或滑动变阻器接入电路中的阻值过大。
排除方法：可以适当提高电源电压或将滑动变阻器接入电路中的阻值调小。
故障四：闭合开关s后，小灯泡亮，发现电流表和电压表的指针向左偏转。
分析原因：指针向左偏转说明电流表和电压表的正负接线柱接反了。
排除方法：将电流表和电压表的正负接线柱对调即可
故障五：连接好实验电路后，闭合开关并移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡变亮，电流表示数变大时，电压表示数反而变小;小灯泡变暗，电流表示数变小时，电压表示数反而变大。
分析原因：电路是通路，但是小灯泡变亮，电流表示数变大时，电压表示数反而变小，是由于电压表并联在滑动变阻器两端。
排除方法：只要将电压表改接到小灯泡的两端即可。
故障六：将实验电路连接好后，闭合开关s，发现小灯泡特别亮，并且无论怎样移动变阻器滑片，灯泡亮度不变。
分析原因：滑动变阻器接线有误。
排除方法：将滑动变阻器一个接线柱接法纠正即可。
