请阅读《误差分析》回答题。
误差分析
测量值与真实值之间的差异叫误差。任何物理实验测量中都存在误差,它不等同于错误,错误可以避免,但误差不能避免,只能减少。在实验的评估环节,要进行误差分析。
按照误差产生的原因及性质,可以将误差分为系统误差和偶然误差两类。
系统误差可能是由于仪器结构上不够完善或仪器未经很好校准等原因会产生误差;也可能是由于实验本身所依据的理论、公式的近似性,或者对实验条件、测量方法的考虑不周造成误差;还可能是由于测量者的生理特点,例如反应速度,分辨能力,甚至固有习惯等造成的误差。
以上都是造成系统误差的原因。系统误差的特点是测量结果向一个方向偏离,其数值按一定规律变化。我们应根据具体的实验条件,系统误差的特点,找出产生系统误差的主要原因,采取适当措施降低它的影响。
在相同条件下,对同一物理量进行多次测量,由于各种偶然因素,会出现测量值时而偏大,时而偏小的误差现象,这种类型的误差叫做偶然误差。产生偶然误差的原因很多,例如测量点的位置不准确,实验仪器由于环境温度、电源电压不稳定等因素的影响而产生微小变化,因此偶然误差难以找出原因加以排除。
大量的实验结果表明,在确定的测量条件下,对同一物理量进行多次测量,并且用它的算术平均值作为该物理量的测量结果,能够比较好地减少偶然误差。
下面是实验小组的同学利用已调节好的托盘天平、砝码、小烧杯和量筒测量酸奶密度的实验步骤:
①用托盘天平测出烧杯的质量m1;
②将适量的酸奶倒入烧杯中,用托盘天平测出烧杯和酸奶的质量m2;
③将烧杯中的酸奶倒入量筒中,测出酸奶的体积V;
④根据公式ρ==算出密度。
小组同学计算出酸奶的数值后觉得误差太大,经过讨论后提出两条改进建议:
(1)由于步骤③中无法将烧杯中的酸奶全部倒入量筒中,体积的测量值总小于真实值导致所测得密度值偏大,可将步骤顺序调整为②③①④;
(2)要进行多次测量求密度的平均值。
请根据上述材料判断以上减小误差的两条改进建议中,建议(1)是从________的角度进行分析的,建议(2)是从_________的角度进行分析的。(选填“偶然误差”或“系统误差”)
小明想探究电流通过电阻时产生的热量Q与电流I、电阻R的定性关系。实验桌上有如下器材:两个完全相同的烧瓶,瓶内装有质量和初温相同的煤油、相同的温度计A和B、阻值为R1和R2的电阻丝(R1>R2),还有满足实验要求的电源、滑动变阻器、开关、导线,他连接了如图所示的电路进行实验。
(1)由图可知,小明探究实验的自变量是_________(选填“电流”或“电阻”)。
(2)本实验通过________反映电阻产生热量的多少。
小明用图甲所示的电路测量额定电压为2.5V小灯泡L的额定电功率。
(1)闭合开关S前,滑动变阻器的滑片P应移至______端。(选填“A”或“B”)
(2)闭合开关S后,小灯泡L不发光且电流表无示数,但是电压表的示数较大且接近电源电压。小明检查后发现导线完好且连接无误,则出现这种现象的原因可能是_______。(选填选项前的字母)
A.滑动变阻器断路 B.滑动变阻器短路
C.小灯泡断路 D.小灯泡短路
(3)排除故障后,小明闭合开关S,移动滑片P,当小灯泡正常发光时,发现电流表示数如图乙所示,小灯泡L的额定电功率为______W。
小杨做凸透镜成像规律的实验。他将焦距为10cm的凸透镜固定在光具座上50cm刻度线处,光屏和点燃的蜡烛位于凸透镜两侧,如图所示。调整烛焰中心、透镜中心和光屏中心在同一水平高度后,小杨将蜡烛放置在10cm刻度线处,移动光屏,在光屏上呈现烛焰清晰的______(选填“放大”或“缩小”)的像;将蜡烛放置在35cm刻度线处,向右移动光屏,光屏上可呈现烛焰清晰的______(选填“倒立”或“正立”)的像。
小明想测量盐水的密度。他将适量盐水倒入杯子中,用已调节好平衡的天平测出杯子和盐水的总质量为128g;然后将杯中盐水的一部分倒入量筒中,如图甲所示;再用天平测量杯子和剩余盐水的总质量,天平右盘中砝码质量和游码在标尺上的位置如图乙所示,杯子和剩余盐水的总质量为_____g,则量筒中盐水的质量为____g,盐水的密度为_______g/cm3。
在探究石蜡和海波的熔化规律时,小华进行了规范的实验,并获得了如下表所示的实验数据。由实验数据可知,两种物质中,属于晶体的是______,它的熔点是________℃。
加热时间/min | 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 10 | 11 |
石蜡的温度/℃ | 40 | 41 | 42 | 44 | 46 | 47 | 48 | 49 | 51 | 52 | 54 | 56 |
海波的温度/℃ | 40 | 42 | 44 | 46 | 48 | 48 | 48 | 48 | 48 | 48 | 50 | 53 |