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題目:
【高三物理一模試卷】
【題目描述】
假設你正在進行一項實驗,需要測量一個物體在某種特定環境下的電學性質。這個物體是一個長方體,長、寬、高分別為10cm、5cm和3cm。你需要使用一個電源(電壓為6V),一個電阻(阻值為5歐姆),一個電流表和一個開關。
【實驗步驟】
1. 將電源、電阻、電流表和開關串聯起來,形成一個電路。
2. 將這個物體放入這個電路中,并記錄電流表的讀數。
3. 改變物體的位置,再記錄電流表的讀數。
4. 重復步驟2和3三次以上,并求出平均值。
【問題】
1. 根據你所學的物理知識,解釋為什么需要多次測量電學實驗中的電流值?
2. 根據實驗步驟,請列出實驗中可能出現的故障以及對應的解決方法。
【例題解答】
【問題1】
多次測量電學實驗中的電流值是為了減小誤差。在電學實驗中,電流、電壓和電阻等參數的測量通常存在一定的誤差。通過多次測量,可以取平均值來減小誤差。此外,不同的測量環境、不同的測量設備也可能導致誤差。因此,多次測量可以更好地保證實驗結果的準確性。
【實驗故障及解決方法】
1. 電流表無讀數:可能是電路斷路或電流表損壞,解決方法是檢查電路連接和更換電流表。
2. 電壓表讀數不穩定:可能是電源內阻過大或電路連接不良,解決方法是更換電源或檢查電路連接。
3. 電阻讀數不準確:可能是電阻損壞或測量環境溫度變化導致電阻變化,解決方法是更換電阻或保持測量環境的溫度穩定。
【實驗示例】
假設實驗環境溫度為25℃,電源內阻為0.5歐姆,電阻為5歐姆。將物體放入電路中,記錄電流表的讀數分別為0.5A、0.6A、0.4A,則平均值為(0.5+0.6+0.4)/3=0.5A。此時物體在該環境下的電學性質可初步判斷為電阻約為5歐姆,與理論值基本一致。