高考电表读数规则

高考疑难问题 高中电表读数规则高考疑难问题 高中电表读数规则 李常明新浪博客 2011 08 14 22 37 25 前言 前言 20112011 年年 1212 月月 1919 日补写 日补写 近日阅读了近日阅读了 中学物理教学参考中学物理教学参考 2011 2011 年第年第 1212 期一篇关于电表读数的问期一篇关于电表读数的问 题 发现探讨的深度比下面题 发现探讨的深度比下面 1212 篇参考文献要深得多 作为中学教师毕竟精力有篇参考文献要深得多 作为中学教师毕竟精力有 限 觉得有必要把人教版关于电表读数的要求补充到前面限 觉得有必要把人教版关于电表读数的要求补充到前面 以供同行参考 以供同行参考 人教社编写本部分的专家黄恕伯老先生说 在编写教材和考题时 人教社编写本部分的专家黄恕伯老先生说 在编写教材和考题时 只考虑视觉分辨误差 从只考虑视觉分辨误差 从 8080 年代起就一直没有考虑过什么电表等级问年代起就一直没有考虑过什么电表等级问 题 是老师们把事情搞复杂了 指针式电表需要估读 而电子式电表题 是老师们把事情搞复杂了 指针式电表需要估读 而电子式电表 不需要人去估读 他同时说 电子式电表已经开始代替指针式电表 不需要人去估读 他同时说 电子式电表已经开始代替指针式电表 没必要让教师学生花很多时间精力在这个问题上纠结 以后会回避这没必要让教师学生花很多时间精力在这个问题上纠结 以后会回避这 个问题 并且修改了教材例题 个问题 并且修改了教材例题 100mA100mA 改为改为 50mA50mA 了 了 各校又进入了新高三的一轮复习 高考中关于电表的读数问题教学又是一个棘 手的问题 很多物理杂志的文章都是批判高考参考答案 关于该问题 本人解决于本人解决于 20092009 年教高三的时候 后来有多位同事谈论此问题 于是在年教高三的时候 后来有多位同事谈论此问题 于是在 20102010 年决定写成一篇文章 最终于年决定写成一篇文章 最终于 20112011 年在年在 湖南中学物理湖南中学物理 第第 7 7 期上发表 期上发表 前不久看到张怀华老师的一篇博文前不久看到张怀华老师的一篇博文 电流表和电压表的估读方法电流表和电压表的估读方法 访问量达访问量达 300300 多次 在武汉光谷二高陈克斌的多次 在武汉光谷二高陈克斌的 QQQQ 空间空间 我做我做 20112011 年高考全国大纲卷的年高考全国大纲卷的 几点感受几点感受 一文中提到 今年的阅卷对欧姆表的读数估读一文中提到 今年的阅卷对欧姆表的读数估读 14 0 得得 2 分 不估分 不估 读读 14 得得 1 分 足以见得这个问题是困扰很多高中教师多年的问题 为此 将分 足以见得这个问题是困扰很多高中教师多年的问题 为此 将 该文上传于个人博客供同行参考 该文上传于个人博客供同行参考 参考文献 湖南中学物理 2010 年第 2 期 从一道高考实验题谈电表读数 67 页 湖南中学物理 2009 年第 6 期 谈 09 年安徽省高考理综物理实验题电表的 读数问题 51 页 考试周刊 2010 年第 6 期 运用半格估读法解决电表读数问题 175 页 贵州教育学院学报 2001 年第 4 期 电表读数要考虑电表的准确度 85 页 绵阳师范学院学报 2009 年第 5 期 电表读数的准确性探析 40 页 实验教学与仪器 2006 年第 11 期 基本测量仪器的估读方法 29 页 数理天地 高中版 2002 年第 8 期 究竟估读到哪一位 测量仪器的读数问题 例析 25 页 物理教师 2009 年第 9 期 这个答案不妥 30 页 物理教学 2009 年第 12 期 2009 高考物理测量实验中多用表的应用 56 页 物理通报 2002 年第 2 期 如何对电表进行估读 46 页 中学物理教学参考 2005 年第 Z1 期 实验中的有效数字与估读 41 页 中学物理教学参考 2008 年第 7 期 高中电学实验仪器的读数方法 32 页 以上以上 1212 篇文章的共同特点均用到大学的电表准确度等级 但是用任何一篇文章篇文章的共同特点均用到大学的电表准确度等级 但是用任何一篇文章 的方法均不能解决高考读数的问题 问题出在哪里呢 本人认为 的方法均不能解决高考读数的问题 问题出在哪里呢 本人认为 第一 用电表准确度等级要求高中学生是超出其范围的 以上参考文献多第一 用电表准确度等级要求高中学生是超出其范围的 以上参考文献多 篇涉及对电表准确度等级应用以偏概全的做法 把其中的一点推广为通用的方篇涉及对电表准确度等级应用以偏概全的做法 把其中的一点推广为通用的方 法 法 第二 如果真用电表准确度等级做考题的话 应该这么考 对指针指到同第二 如果真用电表准确度等级做考题的话 应该这么考 对指针指到同 一刻度 给出不同的电表准确度等级 让学生读出对应等级的读数 这才能体一刻度 给出不同的电表准确度等级 让学生读出对应等级的读数 这才能体 现能力 现能力 本人的这篇文章谈不上权威观点 但是 至少能让学生参加高考做关于电本人的这篇文章谈不上权威观点 但是 至少能让学生参加高考做关于电 表读数的问题不会丢分 原文如下 表读数的问题不会丢分 原文如下 补充 好不容休息一下 时间关系 2011 年高考试题验证不再附图 请自 己查证 2011 年全国卷 1 实验题 有两个电表读数题 2011 年海南卷有一个电表读数题 2011 年广东卷有一个电表读数题 用文中方法似乎能解决所有高考题 如果发现不能满足的 请回帖共同探用文中方法似乎能解决所有高考题 如果发现不能满足的 请回帖共同探 讨此问题 让关于高中电表读数教学不再含糊其辞 有的高考题给出要求要讨此问题 让关于高中电表读数教学不再含糊其辞 有的高考题给出要求要 保留几位有效数字 但是读数均遵循文中规则 保留几位有效数字 但是读数均遵循文中规则 后续 后续 20112011 年年 1212 月月 1919 日补写 日补写 20112011 年年 中学物理教学参考中学物理教学参考 第第 1212 期期 9 119 11 页页 从教科书的细微变化谈电从教科书的细微变化谈电 表读数规则表读数规则 一文主要观点 一文主要观点 该文作者首先查出了每道高考题电表的准确度等级 大意是要考虑电表的该文作者首先查出了每道高考题电表的准确度等级 大意是要考虑电表的 准确度等级 然后引入不确定度 大意是把考虑电表准确度等级的最大绝对准确度等级 然后引入不确定度 大意是把考虑电表准确度等级的最大绝对 误差除以根号误差除以根号 3 3 概念 最后对结果引入了有效数字与参考数字概念 比如 概念 最后对结果引入了有效数字与参考数字概念 比如 20102010 年全国新课标卷的答案年全国新课标卷的答案 115mA115mA 该文认为正确答案应该为 该文认为正确答案应该为 115 0mA115 0mA 有效 有效 数字为数字为 3 3 位即位即 115115 其中最后的 其中最后的 0 0 为参考数字 为参考数字 从从人教社编写本部分的专家黄恕伯老先生给武汉黄陂一中朱木清校人教社编写本部分的专家黄恕伯老先生给武汉黄陂一中朱木清校 长面谈求证的答复来看长面谈求证的答复来看 教材的细微变化真正意图是回避这个问题 而不是 教材的细微变化真正意图是回避这个问题 而不是 把读数变得更复杂把读数变得更复杂 补记 补记 20122012 年年 5 5 月月 4 4 日补充 日补充 问题就在最小分度为 的读数方法 这个读数方法的问题就在最小分度为 的读数方法 这个读数方法的 来源从众多杂志论文来看 就是一线教师放不下电表准确来源从众多杂志论文来看 就是一线教师放不下电表准确 度等级度等级 2 52 5 如果真用电表准确度等级做考题的话 应该这么考 对指针指 到同一刻度 给出不同的电表准确度等级 让学生读出对应等级的读数 这才 能体现能力 第一 电表准确度等级通常有第一 电表准确度等级通常有 0 10 1 0 20 2 0 50 5 1 01 0 1 51 5 2 02 0 2 52 5 等 比如等 比如 2 52 5 级的含义为 表示在任何示值时 示值与标准值之差与电表满刻度值得百级的含义为 表示在任何示值时 示值与标准值之差与电表满刻度值得百 分比不超过分比不超过 2 5 2 5 或者说绝对误差不超过满刻度的 或者说绝对误差不超过满刻度的 2 5 2 5 欧姆表是不超过弧 欧姆表是不超过弧 线的线的 2 5 2 5 第二 把最小分度进行等分的要求是对于第二 把最小分度进行等分的要求是对于 1mm1mm 的宽度等分份数不能超出人眼的的宽度等分份数不能超出人眼的 分辨能力 一般最多为分辨能力 一般最多为 1010 等分 最小分度等分值应该为一位有效数字 如最小等分 最小分度等分值应该为一位有效数字 如最小 分度为分度为 2 2 可能的等分情况 可能的等分情况 2 2 12 2 1 2 4 0 52 4 0 5 2 5 0 42 5 0 4 2 10 0 22 10 0 2 2 3 0 333 2 8 0 252 3 0 333 2 8 0 25 都不行 都不行 即等分可能的情况有即等分可能的情况有 2 2 4 4 5 5 1010 四种选择 四种选择 第三 第三 0 0 0 6A0 6A 共共 3030 小格最小分度为小格最小分度为 0 02mA0 02mA 安培表为例 安培表为例 如果准确度等级为如果准确度等级为 2 52 5 则绝对误差为 则绝对误差为 0 6X2 5 0 6 40A0 6X2 5 0 6 40A 即读数大于 即读数大于 0 6 40A0 6 40A 为准确值 小于为准确值 小于 0 6 40A0 6 40A 为估读值 电表本身为估读值 电表本身 3030 格 每一小格格 每一小格 0 6 30 0 6 400 6 30 0 6 40 可以再分 从最小的选起 若 可以再分 从最小的选起 若 2 2 等分 则每一等分等分 则每一等分 0 6 60 0 6 400 6 60 0 6 40 新的最小刻度值已在误差范围内 读数已经不准确了 可以充 新的最小刻度值已在误差范围内 读数已经不准确了 可以充 当估读值 最往下当估读值 最往下 5 5 或或 1010 等分就没有意义了 因此应该采用等分就没有意义了 因此应该采用 2 2 等分估读 等分估读 如果准确度等级为如果准确度等级为 1 01 0 则绝对误差为 则绝对误差为 0 6X1 0 0 6 100A0 6X1 0 0 6 100A 同理从 同理从 2 2 4 4 5 5 1010 四种选择应该采用四种选择应该采用 4 4 等分估读 等分估读 如果准确度等级为如果准确度等级为 0 50 5 则绝对误差为 则绝对误差为 0 6X0 5 0 6 200A0 6X0 5 0 6 200A 同理从 同理从 2 2 4 4 5 5 1010 四种选择应该采用四种选择应该采用 1010 等分估读 等分估读 由此可见 考虑电表准确度等级 也不一定为由此可见 考虑电表准确度等级 也不一定为 2 2 等分读估读 即所有参考资料等分读估读 即所有参考资料 的的 2 2 等分法是等级等分法是等级 2 52 5 的特例 或者说是以偏概全 的特例 或者说是以偏概全 全文精华 上面理论是给教师理解的 教给学生只要讲以全文精华 上面理论是给教师理解的 教给学生只要讲以 下三点 下三点 第一步 首先弄清楚被读数第一步 首先弄清楚被读数电表的最小分度电表的最小分度 读取完整刻度部分的准确值 读取完整刻度部分的准确值 方法是刻度均匀的可以用最小格数方法是刻度均匀的可以用最小格数 乘以最小分度 刻度不均匀的直接乘以最小分度 刻度不均匀的直接 从刻度盘读取 从刻度盘读取 第二步 然后计算对应第二步 然后计算对应最小分度的等分值最小分度的等分值 读取不完整刻度部分的估计值 读取不完整刻度部分的估计值 最小分度的等分值最小分度的等分值对于最小分度为对于最小分度为 1 1 2 2 的 将最小分度的十分之一部分写成的 将最小分度的十分之一部分写成 为小数 对于最小分度为为小数 对于最小分度为 5 5 的 将最小分度的五分之一部分写成小数 的 将最小分度的五分之一部分写成小数 特别注特别注 意 一定要把最小分度的等分值写成小数形式 因为最小分度等分值的小数位意 一定要把最小分度的等分值写成小数形式 因为最小分度等分值的小数位 数就决定了最终结果的小数位数数就决定了最终结果的小数位数 方法是不完整部分指针转过的等分份数方法是不完整部分指针转过的等分份数 乘以最小分度的等分值 乘以最小分度的等分值 第三步 类似初中毫米刻度尺 高中游标卡尺螺旋测微器读数原理一样 将两第三步 类似初中毫米刻度尺 高中游标卡尺螺旋测微器读数原理一样 将两 个结果相加即得答案 个结果相加即得答案 实践表明 这三步教给学生 只要十来分钟的时间 实践表明 这三步教给学生 只要十来分钟的时间 电流表和电压表的读数规则电流表和电压表的读数规则 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 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 对于常用的仪器可按下述方法读数 最小分度是最小分度是 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 如最小刻度是之一估读 如最小刻度是1mm 的刻度尺 测量误差出现在毫米的十的刻度尺 测量误差出现在毫米的十 分位上 估读到十分之几毫米 分位上 估读到十分之几毫米 最小分度是最小分度是 2 或或 5 的仪器 测量误差出现在同一位上 同一位的仪器 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 如学生用的电流表分别按二分之一或五分之一估读 如学生用的电流表0 6A 量程 最量程 最 小分度为小分度为0 02A 误差出现在安培的百分位 只读到安培的百分位 误差出现在安培的百分位 只读到安培的百分位 估读半格 不足半小格的舍去 超过半小格的按半格估读 以安培估读半格 不足半小格的舍去 超过半小格的按半格估读 以安培 为单位读数时 百分位上的数字可能为为单位读数时 百分位上的数字可能为0 1 2 9 学生用的 学生用的 电压表电压表15V 量程 最小分度为量程 最小分度为0 5V 测量误差出现在伏特的十分位 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 以电压为单位读数上 只读到伏特的十分位 估读五分之几小格 以电压为单位读数 时 十分位上的数字可能为时 十分位上的数字可能为0 1 2 9 对欧姆表的读数 待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数 为减对欧姆表的读数 待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数 为减 小读数误差 指针应指表盘较中间的部分 否则需换档 换档后 小读数误差 指针应指表盘较中间的部分 否则需换档 换档后 需重新进行电阻调零 需重新进行电阻调零 3 使用方法使用方法 1 在使用表前 观察指针是否指在零刻度 若不是 应调整表的在使用表前 观察指针是否指在零刻度 若不是 应调整表的 中心螺母使指针指零中心螺母使指针指零 2 估算电路中的电压或电流 选择适当量程 选取原则是估算电路中的电压或电流 选择适当量程 选取原则是 使表的使表的 读数达到满刻度的读数达到满刻度的1 3以上以上 3 电流表要串联在电路中 电压表要并联在电路中 且使电流从电流表要串联在电路中 电压表要并联在电路中 且使电流从 正接线柱流入 负接线柱流出正接线柱流入 负接线柱流出 4 根据表的量程及最小分度值 正确读出表的读数 包括估读根据表的量程及最小分