一、问题的引出:
本校年轻教师在执教《运动与摩擦力》一课,由于选用器材问题以及学生测量时操作不熟练,使得好几个实验组3次测量中有1次光滑面摩擦力数值略超过一些超过了粗糙面,1次相等,还有1次比粗糙面的来得低,当时该老师都让学生求平均值,平均下来,符合规律了,执教老师也没发现器材及学生测量上的问题。下面听课老师看到了学生的数据,下课后与执教老师进行了探讨:实验器材的选用是否适?学生测力是否存在问题?在这个实验中,是不是需要求平均值?对于前两个问题,大家共同研究了一些改进方法。而对于第三个问题,是否需要取平均值,大家存在了疑惑,因为要取平均值,就需要计算,而对于学生能力来说,能求平均值,但计算速度却不快,而上课时间有限,时间花多了会影响后面的实验及教学。而学生三次测量,其实已能得出结论,那是否还需要求?
二、思考:
对于什么时候需要求平均值,这个问题应该说也困扰了一段时间了。最近所听的一些课上,老师们越来越重视实验数据了,所以很多实验都强调了要测3次,并且很多都强调了要取平均值。但是不是都需要取呢?很多数据明明已能明确说明问题,却还让学生求。还有的问题就是由于实验操作、器材选用方面问题,3次测量中有2次数据倒是符合规律的,一次出现了问题数据,学生也用求平均值的方法,结果问题就变大了。(这一例子与上一例子正好相反)
三、探讨:
于是带着这一问题,请教了物理老师,以下是与一个物理老师的观点:
1.用弹簧测力计测摩擦力这个实验中,多次测量的目的不是求值而是找规律。
2.测长度,定值电阻阻值;温度之类的一般要取平均值。
3.取平均值的意义:以测量某个物理量的数值为目的,而且是减小由于估读造成的误差。
4.测力计根本不需要估读;而且造成读数不一致的原因是加速或者减速,所以不需要取平均值a。