(完整版)高中物理关于电表读数方法的探讨
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高二物理关于电表读数方法的探讨关键词:有效数字估读思想方法二分法五分法十分法普适性指针刻度式电表的读数是个比较混乱和模糊的问题,许多老师和学生都由于没有一个统一的读数方法而无所适从。
笔者认为,无论从老师的教还是从学生的学两个角度中在任何一个,都有必要给该问题一个明确的答案。
下面笔者根据多年的教学实践谈一点自己粗浅的看法。
首先介绍常见教辅资料上所给的读数方法。
一种是二分法估读。
图1所示为0-0.6A量程的电流表刻度示意图,精确度为0.02A,二分法就是针对这种“2”类型精确度读数问题提出的,所谓二分就是把刻度上每1最小等分再2等分(每一等分就是“1”对应于图1就是0.01A),用该法读出的指针在a、b、c三处的读数分别为0.20A、0.29A、0.42A。
现在我们来分析这三个读数:0.29A中的9是估读出来的,因为指针“正好”指在两条刻度线的正中间;为了保持有效数字的位数相同,所以a处估读一个0,而c处则不能估读。
还有一点需要注意,就是指针靠近哪条线就读哪条线(包括估读时自行“认定”的中间线),没有其它的位置,这就是所谓“二分法”的思想,显然,这种有时估读有时不估读且精确度不够高的二分法是欠科学的,也不利于学生接收。
另一种是五分法估读。
图2所示为0-15V量程的电压表刻度示意图,精确度为0.5V。
这种情况就是把刻度的每一最小等分再5等分,所以指针在a、b、c图2这里除了和“二分法”存在同样的问题外,位置b的读数很难令人信服。
比如指针客观上就是在两条刻度线的正中间,读数就应该是7.25V,这种方法只能“逼着”读者读出自己都觉得不准确的数值7.2或7.3V。
有没有更科学准确简洁且更具普适性的读数方法呢?我们知道螺旋测微器是比较精密的测量长度的仪器,其读数的毫米千分位是用最贴近生活的十分法估读的。
如0.653mm的估读值0.003mm就是用估读数十分之三(0.3)乘以最小分度(精确度)0.01mm即3.0⨯mm=0.003mm得到的。
对高中物理试验中电表读数的思考宋昌杰(河北省唐山市第二十三中学河北唐山 063021)摘要:高中物理中指针式电表读数问题一直比较混乱。
利用不确定度来确定读数的有效数字位数是比较科学的方法,这也和高中“十分法估读”基本吻合。
在教学和考试中应统一读数标准版。
关键词:读数,不确定度,十分估读法指针式电表(电流表、电压表、多用电表)的读数一直是高中物理教学中比较混淆的问题,尤其是高考试题给出的标准答案和中学中“流行”的“二分法估读”、“五分法估读”结果不一致时,使问题更加模糊。
1 读数规则的确定常见的指针式电表按照准确度等级分为分别为:0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.5、5.0等七个等级。
准确度等级用a表示,则允许的最大误差∆仪=a% ⨯mN,其中mN是电表的量程。
高中阶段所用的电表等级是2.5,如果量程是0.6A,则最大误差为∆仪=a% ⨯mN=2.5% ⨯0.6A=0.015A,测量值的位数应由电表允许最大误差的不确定度来确定,记为符号u。
根据不确定度的计算方法可以将不确定度分为A类不确定度和B类不确定度,分别记为uA 和uB。
合成不确定度为u其中单次直接测量uA =0,则u=uB,在测量电表的准确度等级给出的情况下可认为uB∆一位有效数字是1或2时保留两位有效数字。
测量误差出现在不确定度的第一位非零数字上,电表读数的有效数字位数应该在不确定度的最后一位上。
这样就不难理解高考题给出的答案了。
例1(2009安徽卷21题第1问)用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如图1所示。
若多用电表的选择开关处于100mA量程时,a的相应读数是多少?(参考答案:23.0mA )解析:高中阶段学生用多用表准确度等级为2.5级,电压表量程为100mA,其允许误差的不确定度为图1u B ∆mA=1.4 mA根据读数规则,不确定度的首位不为零的数字是1或2时,数值位数保留两位。
所以结果的最后一位应该在mA 的十分位上。
对于电流表电压表,虽然经常使用和在初高中物理中见到,但是对于它的读数方法我相信有很多人是没有深究的,这篇文章就这个问题做一个探究。
接入方法:串联
量程问题:在电路中接入的接线柱需要使得达到满偏量程的2/3;
需要估读:电流表和电压表在正规的使用中是需要估读的,估读的方法是最后的读数精确到最小刻度的下一位,比如满量程为3A,最小刻度为0.1A,那么我们最后的读数需要估读到0.01A。
下面是几个典型的例题:
目前中学实验室学生用电流表和电压表多数为磁电式电表,标为2.5级,即满刻度的百分比误差为2.5%,可按下面的方法读数:
1 量程为0.6A的电流表,满刻度绝对误差最大为±0.015A,最小分格为0.02A,指针偏转不够一个分格的部分用半格估读法,读数为两位小数。
如图,电流表读数为0.15A.
2 量程为3A的电流表,满刻度绝对误差最大为±0.075A,最小分格为0.1A,指针偏转不够一个分格的部分用1/10格估读法,读数为两位小数。
如图,电流表读数为0.74A.
3 量程为3V的电压表,满刻度绝对误差最大为±0.075V,最小分格为0.1V,指针偏转不够一个分格的部分用1/10格估读法,读数为两位小数。
如图,电压表读数为2.38V.
4 量程为15V的电压表,满刻度绝对误差最大为±0.375V,最小分格为0.5V,指针偏转不够一个分格的部分用1/5格估读法,读数为一位小数。
如图,电压表读数为11.7V.
说明:在初中学习的过程中是不需要估读的,精确度要求低的使用条件下可以不估读。
并且在特别注明不需估读的条件下也可以不估读。
电表读数方法
在实验中,测量时要按有效数字的规则来读数:测量误差出现在哪一位,读数就相应读到哪一位。
中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置,对于常用的仪器可用下列方法:
(1)最小分度是“1”的仪器,测量误差出现在下一位,下一位按十分之一估读,如最小刻度为1mm 的刻度尺,测量误差出现在毫米的十分位上,估读到十之几毫米。
(2)最小分度是“2”或“5”的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读,如学生用的量程上0.6A 的电流表,最小分度为0.02A ,误差出现在安培的百分位,只能估读到百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格估读,以安培为单位时,百分位上的数字可能为0,1,2,3,4,5,6,7,8,9。
如图读
数为0.44A 。
学生用的量程为15V 的电压表,最小分度为0.5V ,测量误差出现在伏特的十分位上,只能读
到伏特的十分位,估读五分之几小格,以伏特为
单位读数时,十分位上的数字可能为0,1,2,3,
4,5,6,7,8,9。
如图读数为:11.3V 或11.4V 。
(3)欧姆表的读数:待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数。
为了减小读数误差,指针应批指
在表盘的较中间的部分,否则需换档,换档后需重新调零。
0.2 A 0.4 0.6 0 5 V
10 15。
高中多用电表读数规则
高中多用电表读数规则按照以下步骤进行:
1. 找到电表的读数,通常以四位数显示。
读数应为红色的整数。
2. 确定当前读数和之前读数之间的差值,即本次电量的使用量。
如果电表只显示整数,则直接取当前读数减去之前读数即可。
如果电表显示小数,需要将当前读数和之前读数都转化为整数再进行计算。
3. 将本次电量使用量转化为千瓦时(kWh)。
通常在电表上会标注每个刻度代表的电量值,例如每个刻度代表1kWh。
将本
次使用电量除以刻度代表的电量值,即为使用电量的千瓦时数。
4. 将千瓦时数记录下来,作为本次的用电量。
需要注意的是,不同地区和不同类型的电表可能有细微差别,具体的读数规则可能会有所不同。
建议根据电表上的标识或咨询相关人员来确定准确的读数规则。
例谈高中物理常见读数问题作者:张春涛来源:《理科考试研究·高中》2016年第07期测量仪器的正确使用和读数是物理实验的基本要求,每年的高考中有不少同学在涉及常用仪器读数时失分,其原因在于仪器的原理以及读数的精确度不明所致,非常可惜.现就部分仪器的读数作逐一说明.1.刻度尺的读数高中阶段常用刻度尺的最小分度值为1 mm,读数时应估读到最小刻度的下一位.例从图1刻度尺上C处的读数为[CD#3]cm读出DE两点的距离为[CD#3]cm.答案C处刻度为2.40 cm, DE=6.50 cm-4.25 cm=2.25 cm(说明:最后的“0”为估读值,不能省略)2.螺旋测微器的读数(1)螺旋测微器的构造如图2是常用的螺旋测微器.它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上.旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E和测微螺杆F连在一起通过精密螺纹套在B上.(2)读数:测量时被测物体长度先由固定刻度读出整毫米数或半毫米数,再由可动刻度读出不足半毫米的部分.即测量值(mm)=固定刻度数(mm)+可动刻度数×0.01(mm).说明:读固定刻度时要注意半毫米刻度线是否露出,若露出即读“×0.5 mm”(“×”表示整毫米刻度数),可动刻度的格数要估读一位.例螺旋侧位器读数,图3读数[CD#3]mm,图4读数[CD#3]mm.答案图3读数为:5 mm+31.5×0.01 mm=5.315 mm(5.314 mm,5.316 mm也对),图4读数为:6.5 mm+37.0×0.01 mm=6.870 mm.3.游标卡尺的读数游标卡尺主要用于测量厚度、长度、深度、内径和外径.(1)构造:主尺、游标尺(主尺和游标尺上各有一个内外测量爪)、游标尺上还有一个深度尺,尺身上还有一个紧固螺钉.(2)读数:测量时被测物体长度=主尺读数(整毫米数)+游标尺上与主[JP3]尺上某一刻线对齐的游标的格数×精确度(单位均用mm表示).[JP]说明:高中阶段所用游标卡尺的分度值主要分10分度、20分度和50分度,其精确度分别为0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm,这在读数时一定要注意.例图6中读数为[CD#3]mm,图7中读数为[CD#3]cm.答案图6读数为10 mm+4×0.1 mm=10.4 mm=1.04 cm;图7读数为40 mm+9×0.05mm=40.45 mm(读数时统一用毫米作单位,最后再进行单位间换算,但若小数后面有“0”则不能省略).4.电压表和电流表的读数因为同一个电流表、电压表有不同的量程(如图8所示).因此,对应不同的量程,每个小格所代表的电流值或电压值是不同的,所以电流表、电压表的读数比较复杂,测量值的有效数字位数比较容易出错.其不同量程下的具体有如下读数规则:(1)最小刻度是1(包括0.1、0.01)的电表,要估读到最小刻度的下一位,即下一位按十分之一估读(用目测把每一小格等分成十份,看指针所在的位置).(2)最小刻度是2(包括0.2、0.02)的电表,要估读到最小刻度的同一位,即同一位按二分之一估读(用目测在每一小格中间认定一条“中间线”,看指针所在的位置,口诀是“靠边读边,靠中间读一半”).(3)最小刻度是5(包括0.5、0.05)的电表,要估读到最小刻度的同一位,即同一位按五分之一估读(用目测把每一小格等分成五份,看指针所在的位置).例图8中电压表量程选3 V时读数为[CD#3]V,量程选15 V时读数为[CD#3]V;电流表量程选0.6 A时读数为[CD#3]A,量程选3 A时读数为[CD#3]A.答案1.87 V、9.3 V、0.17 A、0.83 A.5.多用电表的读数方法高中阶段多用电表多如图9,用于测电流、电压和电阻.测电流、电压时读数规则与普通电流表、电压表相同(读数时注意直流和交流所用刻度的区分).多用电表测电阻的读数方法.由于欧姆表的刻度不均匀,两端误差较大,具体读数时应根据指针偏转情况确定倍率,使指针位于中间刻度相对均匀的部分.其电阻值等于指针的示数与倍率的乘积.说明:如果指针指在某一个刻度线上,直接读出示数就行,可以不进行估读,但如果指在两条刻度线之间,最好估读一位.具体估读规则是:最小刻度是1的要估读到小数后一位;最小刻度是2的只要估读到最小刻度的同一位即可(用目测在每一小格中间认定一条“中间线”,看指针所在的位置,口诀是“靠边读边,靠中间读一半”).例在图9中:(1)测电阻时所选倍率为“×100”则阻值为[CD#3]Ω;(2)当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时,表针指于图示位置,则所测电流为[CD#3]mA;当选用量程为250 mA时,所测电流为[CD#3]mA.(3)当选用量程为10 V的电压挡测量电压时,表针指于图示位置,则所测电压为[CD#3]V.解析(1)欧姆表读数:对应最上一行刻度值约为14,倍率为“×100”,读数为16×100=1600 Ω.(2)选50 mA直流电流挡,则每一大格表示10 mA,每一小格表示1 mA,测量的精确度为1 mA,应估读到0.1 mA,指针对应的读数为30.1 mA;选择量程为250 mA的电流挡,则每一大格表示50 mA,每一小格表示5 mA;测量的精确度为5 mA,应估读到1 mA,指针对应的读数为151 mA.(3)选择10 V电压挡,则每一大格表示2 V,每一小格表示0.2 V,测量的精确度为[LL]0.2 V,应估读到0.1 V,指针对应的读数为6.0 V.答案为(1)1600 Ω,(2)30.1 mA、151 mA,(3)6.0 V.6.电阻箱的读数常用电阻箱有4个或6个旋钮,每个旋钮上方都标有倍率,读数时将每个旋钮上指针所指的数值(都为整数)乘以各自的倍率,[TP7GW27.TIF,Y#]从最高位依次往下读,再相加即可得到这时电阻箱的实际阻值.例图10中电阻箱读数为[CD#3]Ω.答案图10读数为8×10+6×1+3×0.1=86.3 Ω.。
高中物理实验仪器的读数作者:郑志文来源:《中学教学参考·中旬》 2013年第1期浙江省遂昌中学(323300)郑志文全国各地每年的高考中都有仪器读数的内容。
但由于高中物理实验仪器种类繁多,学生对仪器的读数没有形成一个系统的方法,因此常在此失分。
笔者将高中物理实验仪器读数的规律归纳如下:高考要求学生会正确读数的实验仪器有刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器、弹簧秤、电流表、电压表、多用电表、变阻箱、秒表、天平等。
按是否需要估读,可分为不估读类和要估读类两大类。
一、不估读类由于其特定的结构特点,游标卡尺、秒表、变阻箱、多用电表的欧姆挡四种实验仪器的读数不需要估读。
1.游标卡尺游标卡尺的读数部分由主尺(最小分度为1mm)和游标尺两部分组成。
按照游标的精度不同可分为三种:(1)10分度游标,其精度为0.1mm;(2)20分度游标,其精度为0.05mm;(3)50分度游标,精度为0.02mm。
游标卡尺的读数方法是:以游标零刻度线为准在主尺上读出整毫米数L1,再看游标尺上第n条刻度线与主尺上某刻度线对齐,则总的读数为:L1+n×精度,因此不存在估读。
如图1中游标卡尺的读数为:29mm+8×0.1mm=29.8mm。
2.秒表机械秒表的长针是秒针,转一周是30s。
因为机械秒表采用的是齿轮传动,因此指针不是连续的转动,而是在跳动,它不可能停在两小格之间,所以不能读出比0.1s更短的时间,因此不估读。
位于秒表上部中间的小圆圈里面的短针是分针,分针走一周是15min,每小格为0.5min。
秒表的读数方法是:短针读数(t1)+长针读数(t2)。
如图2中秒表的读数为:1×30s+45×0.1s=34.5s。
3.电阻箱电阻箱是按照各个数量级上指针的对应数值读数的,指针必须指向某一个确定的数值,不能在两个数值之间,因此电阻箱测量结果的各位读数都是从电阻箱上指针所指位置直接读出的,因此不估读。
高中物理实验是学习物理知识的重要途径之一,但是很多学生在进行实验的时候往往会遇到一些读数上的困惑。
实验仪器读数准确与否决定了实验数据的可信度,我们必须掌握物理实验仪器的读数方法,才能更好地完成实验,理解物理知识。
本文将从量纲分析的角度出发,教大家如何正确地读数,解决读数的问题。
一、量纲和单位要正确地进行物理实验的读数,需要掌握量纲和单位。
量纲是指描述一个物理量的性质的指标,在国际单位制(SI系统)中,有七种基本量纲:长度(m)、质量(kg)、时间(s)、电流(A)、热力学温度(K)、物质量(mol)和发光强度(cd)。
所有其他物理量都可以用基本量纲的组合来表达。
单位是表示测量某个物理量的标准值,它由数字和单位名称组成。
例如,长度的单位是米(m)、质量的单位是千克(kg)、时间的单位是秒(s)等。
正确选择和使用单位是确保实验读数正确的前提。
二、常见物理实验仪器的读数方法1.温度计温度计是一种测量温度的仪器。
在使用温度计时,需要将温度计插入被测液体中,观察温度计上的刻度读数。
温度计的刻度分布有摄氏度(℃)、华氏度(℉)和开尔文度(K)三种,一般以摄氏度为主要的温度单位。
对于温度计的读数,我们需要看到每个刻度线代表的温度值是多少。
例如,在摄氏度下,温度计每格表示1℃,当温度计的水银柱距离零度线的距离为3.5格时,温度为3.5×1℃=3.5℃。
在读数时,还需要注意温度计的零点偏移。
一般来说,常用的温度计其零度是在百分之零摄氏度下,但并不是所有的温度计零度都是相同的,在读数前必须确保温度计的零点正确。
2.称量器称量器是广泛采用的常用工具,用于测量物体的质量。
称量器的度量单位是克(g)、千克(kg)等。
读数时,先将盘调平,把物体放在盘上,看盘上的指针指向数字的位置,就是物体的质量。
在使用称量器时,需要注意其灵敏度。
称量器有不同的量程和分辨率。
量程指环形盘所代表的质量范围,分辨率则是可以区分出的最小质量。
高中多用电表读数规则一、读取电表上的数字电表通常有两个读数,分别是主读数和副读数。
主读数表示总用电量,通常是一个较大的数字,以千瓦时(kWh)为单位。
副读数表示当前使用的电量,通常是一个较小的数字,以千瓦(kW)为单位。
二、主读数表示电表的总用电量主读数表示电表的总用电量,通常是一个较大的数字,以千瓦时(kWh)为单位。
这个数字可以告诉我们电表在一段时间内所消耗的电量。
三、副读数表示当前使用的电量副读数表示当前使用的电量,通常是一个较小的数字,以千瓦(kW)为单位。
这个数字可以告诉我们当前正在使用的电器功率的大小。
通过观察副读数的变化,我们可以及时发现哪些电器正在使用,并判断其功率大小。
四、根据指针或数字的位置读取电量电表上通常有指针或数字来表示电量。
我们需要遵循由小到大的顺序读取,注意读取仪表上指针或数字的位置。
例如,如果电表上有一个指针,指向10和20之间的位置,那么我们应该读取10这个数字。
如果指针位于两个数值之间,应该向小的一方取整。
这样可以确保读取到的电量是准确的。
五、注意事项在读取电表数字时需要注意以下几点:首先,要保持电表及周围环境的清洁,避免污染影响读数的准确性;其次,要确保电表本身是准确的,如果电表不准确,所有的读数都将失去意义;最后,要注意安全操作,避免触电等事故的发生。
综上所述,掌握高中多用电表读数规则对于我们正确使用电器和及时发现电器故障非常重要。
通过观察电表的读数和指针位置,我们可以了解到电表的用电情况和电器的功率大小。
在日常生活中,我们要注意保护电表和周围环境的卫生与安全,共同维护电力设施的正常运行。
高中物理电流表读数方法技巧
电流表怎么读?下面由小编为你精心准备了“高中物理电流表读数方法技巧”,持续关注本站将可以持续获取更多的考试资讯!
高中物理电流表读数方法技巧
①使用前,先要观察:确认是电流表;零刻线位置,量程;最小刻度值.
②读数时,应由量程确认最小刻度值后再从指针位置读出结果.)
③学生电流表有两个量程:量程3安时最小刻度0.1安,量程0.6安时,最小刻度是0.02安.电流表的使用规则(“两要两不”).
(1)电流表要串联在电路中.
(2)“+”、“-”接线柱的接法要正确.
(3)被测电流不要超过电流表的量程.介绍测超过量程的电流的危害(指针被打弯、烧坏电流表).怎样知道被测电流不超过量程?先估计,后用大量程进行试触.绝对不允许不经过用电器而把电流表直接连到电源的两极上.指导:电流表近似导线,电阻很小,形成短路,很大的电流会烧坏电流表。
改装电表的偏角、读数和校准问题例析一、偏角和读数问题表头改装成大量程电流表需要并联分流电阻,分流电阻越小,分流越多,量程越大;表头改装成电压表需要串联分压电阻, 分压电阻越大,分得的电压越大,量程越大.然后再根据电路的串并联知识分析即可。
例题 1:四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A 1、A 2 和两个电压表 V 1、V 2.已知电流表A 1 的量程大于 A 2 的量程, 电压表V 1 的量程大 V 2 的量程,改装好后把它们按图示接入电路, 则()A. 电流表 A 1 的读数大于电流表 A 2 的读数B. 电流表 A 1 的偏转角小于电流表 A 2 的偏转角C. 电压表 V 1 的读数小于电压表 V 2 的读数D. 电压表 V 1 的偏转角等于电压表 V 2 的偏转角试题分析:A. 电流表 A 1 的量程大于电流表 A 2 的量程,故电流表 A 1 的电阻值小于电流表A 2 的电阻值,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表 A 1 的读数大于电流表 A 2 的读数,故 A 正确;B. 两个电流表的表头是并联关系,电压相同,故偏转角度相等, 故 B 错误;C. 电压表 V 1 的电阻值大于电压表 V 2 的电阻值,故电压表 V 1 的读数大于电压表 V 2 的读数,故 C 错误;D. 两个电压表的表头是串联关系,电流相等,故偏转角度相等, 故 D 正确;故选 A. D.例题 2:用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A 1、A 2,若把 A 1、A 2 分别采用串联或并联的方式接入电路,如图(a)、(b)所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A. 图(a)中的 A 1、A 2 的示数相同B. 图(a)中的 A 1、A 2 的指针偏角相同C. 图(b)中的 A 1、A 2 的示数和偏角都不同D. 图(b)中的 A 1、A 2 的指针偏角相同试题分析:A. 图(a)中的 A1、A2并联,表头的电压相等,电流相等,指针偏转的角度相同,量程不同的电流表读数不同,量程大的电流表示数大,故 A 错误,B 正确。
电表的读数方法:在实验中,测量时要按照有效数字的规则来读数.而测量仪器的读数规则为:测量误差出现在哪一位,读数就相应读到哪一位,在中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置,对于常用的仪器可按下述方法读数: ①最小分度是“1"的仪器,测量误差出现在下一位,下一位按十分之一估读.最小刻度是1mm 的刻度尺——测量误差出现在毫米的十分位上(即毫米的下一位),估读到十分之几毫米.最小分度是0。
1A 的电流表(量程为3A )——测量误差出现在安培的百分位,所以要估读到百分之几安.例:如图1所示电流表读数为:2.63A ,“3”为估读位!最小分度为0.1V 的电压表(量程为3V)——测量误差出现在伏特的百分位,所以要估读到百分之几伏特。
例:如图2所示电压表的读数为:2。
55V ,“5"为估读位!②最小分度是“2"或“5"的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读.最小分度是0。
02A 的电流表(量程为0.6A )——误差出现在安培的百分位,只读到安培的百分位,估读半小格,不足半小格的舍去,超过半小格的按半小格估读,以安培为单位读数时,百分位上的数字可能为O 、l 、2、……9.例:如图3所示的电流表读数为0。
14A,指针没有过半格,故舍去!最小分度为0.5V 的电压表(量程为15V)--测量误差出现在伏特的十分位上,只读到伏特的十分位,估读五分之几小格,以伏特为单位读数时,十分位上的数字可能为O 、l 、2、……9.例:如图4的电压表读数为11.3V ,估读部分大概占五分之三格,“3”为估读位。
读数练习:图 4图 2 图 1 图 3。
关于电表读数方法的探讨
山东省临沂第一中学(276003)程丰兵
关键词:有效数字估读思想方法二分法五分法十分法普适性
指针刻度式电表的读数是个比较混乱和模糊的问题,许多老师和学生都由于没有一个统一的读数方法而无所适从。
笔者认为,无论从老师的教还是从学生的学两个角度中在任何一个,都有必要给该问题一个明确的答案。
下面笔者根据多年的教学实践谈一点自己粗浅的看法。
首先介绍常见教辅资料上所给的读数方法。
一种是二分法估读。
图1所示为0-0.6A 量程的电流表刻度示意图,精确度为0.02A,二分法就是针对这种“2”类型精确度读数问题提出的,所谓二分就是把刻度上每1最小等分再2等分(每一等分就是“1”对应于图1就是0.01A),用该法读出的指针在a、b、c三处的读数分别为0.20A、0.29A、0.42A。
现在我们来分析这三个读数:0.29A中的9是估读出来的,因为指针“正好”指在两条刻度线的正中间;为了保持有效数字的位数相同,所以a处估读一个0,而c处则不能估读。
还有一点需要注意,就是指针靠近哪条线就读哪条线(包括估读时自行“认定”的中间线),没有其它的位置,这就是所谓“二分法”的思想,显然,这种有时估读有时不估读且精确度不够高的二分法是欠科学的,也不利于学生接收。
另一种是五分法估读。
图2所示为0-15V量程的电压表刻度示意图,精确度为0.5V。
这种情况就是把刻度的每一最小等分再5等分,所以指针在a、b、c三处的读数分别为5.0V、7.2或7.3V、10.5V。
图2
这里除了和“二分法”存在同样的问题外,位置b的读数很难令人信服。
比如指针客观
上就是在两条刻度线的正中间,读数就应该是7.25V ,这种方法只能“逼着”读者读出自己都觉得不准确的数值7.2或7.3V 。
有没有更科学准确简洁且更具普适性的读数方法呢?我们知道螺旋测微器是比较精密的测量长度的仪器,其读数的毫米千分位是用最贴近生活的十分法估读的。
如0.653mm 的估读值0.003mm 就是用估读数十分之三(0.3)乘以最小分度(精确度)0.01mm 即01.03.0⨯mm=0.003mm 得到的。
比如学生最常用的毫米刻度尺,也是用十分法估读,比如 6.6mm 的估读值0.6mm 就是用估读数十分之六(0.6)乘以精确度1mm 即16.0⨯mm=0.6mm 得到的。
这种一致的思想方法同样可以运用的电表的读数当中,即无论那种情况都用最自然最常用的十分法估读,用估读数乘以精确度作为估读值即可。
读数时一般可先由一般位置的读数确定有效数字的位数,如图1中的b 位置读数为(02.05.028.0⨯+)A=0.290A ,自然地位置c 处的读数为0.420mm ,位置a 处的读数为0.200A 。
同样的图2先读一般位置b 的读数为(5.05.07⨯+)V=7.25V ,自然地位置c 处的读数为10.50V ,位置a 处的读数为5.00V 。
可见这种十分法估读有以下几个优点:1.既可以避免有时估读有时不估读的问题,又可以免去“非2即3或非1即0”等人为造成的读数不准确的尴尬;2.具有普适性,和其它仪器的读数一脉相承,体现了思想方法的内在统一,避免了二分法和五分法的机械性;3.和最简单的毫米刻度尺读数方法一致,最贴近生活,学生最容易掌握。
基于这几点,笔者认为“十分法估读”应该作为指针刻度式电表读数的最为科学的方法。