高中物理实验仪器读数问题

1、 高中物理实验仪器读数方法一、仪器读数1、游标卡尺读数尺子类型游标尺长度游标尺每格长度最小刻度（精确度） 以mm为单位，小数点后保留的位数10分度20分度50分度( )mm ( )mm( )mm ( )mm( )mm ( )mm2、螺旋测微器：原理： 可动刻度转一圈测微螺杆前进或后退一个螺距，即 mm，可动刻度分成50小格，转一圈即转了50小格，转一格测微螺杆前进或后退 mm，螺旋测微器的最小刻度为 ，以mm为单位，小数点后保留的位数为 。 cm m mm3.电阻箱的读数【例2】下图是电阻箱示意图，试读出当时电阻箱的阻值。0.11011K10K1001765432890176543289017

2、65432890176543289017654328901765432890解：电阻箱面板上有6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率。将每个旋钮的指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，从最高位到低位依次读出来，就得到这时电阻箱的实际阻值。注意图中最左边的两个黑点是表示的是接线柱。若指针位置如图所示，则阻值为84580.2。如：（04北京理综）电阻箱各旋钮的位置如右图所示，电阻箱R的阻值是_。解析：电阻箱的读数方法是：每挡指示数字乘以相应倍率后相加的总和，所以86.3。4.总结高考国卷电表读数标准对最小分度为“1” 、“2”的采用“十分之一估读法”，估计数字出现在下一位；对最小分度为“5”的采用“

3、五分之一估读法”， 估计数字出现在同一位。这样读数记录=刻度完整部分+估计等分数，后部分乘积为0时不能丢，象游标卡、千分尺读数一样要补齐。显然，高中阶段，这种办法适合学生理解接受，不额外增加负担，上了大学再进一步学习更科学严谨的估读规则，现实中不失为一种为大学准备的承上启下的过渡性办法。【例1】下图是电压表的刻度盘。若当时使用的是该表的0-3V量程，那么电压表读数为多少？若当时使用的是该表的0-15V量程，那么电压表度数又为多少？0123V051015解：0-3V量程最小刻度是0.1V，是10分度的，因此要向下估读一位，读1.15V（由于最后一位是估读的，有偶然误差，读成1.14V-1.17V

4、之间都算正确）。0-15V量程最小刻度为0.5V，不是10分度的，因此只要求读到0.1V这一位，所以读5.7V（5.5V-5.8V之间都算正确）。例1（2008宁夏新课程卷，注：实际是教育部考试中心命制）右图为一正在测量中的多用电表表盘.（1）如果是用10档测量电阻，则读数为 。（2）如果是用直流10 mA档测量电流，则读数为 mA。（3）如果是用直流5 V档测量电压，则读数为 V。标答: (1)60 或6.010； (2)7.18 ；(3)3.59。解析：（1）电阻刻度“510”共5格，最小刻度是2，采用“十分之一估读法”，故读作“6（01）0.2”，再乘以档位的倍率10，即5961，标答6

5、0；（2）用10 mA档测量电流，每格刻度为0.2mA，采用“十分之一估读法”，读数为7mA+（89）0.02mA=7.167.18mA（如果按大学物理2.5级电表读数误差规则，就只能估记到0.2/2=0.1 mA，结果就是7.2 mA，与标答不符。中学生不具有这方面知识，故高考标答没采用这种方法标准）；(3) 用直流5 V档测量电压，每格刻度为0.1V，采用“十分之一估读法”，读数为3.5 V +（89）0.01 V=3.583.59 V。 例2 （2010年全国卷）下面左图是课标卷23题，读出图中A示数I1= mA；右图是大纲版卷23题, 读出图中A示数I2= mA。标答：115 ；0.6

6、60 解析：左图量程150 mA，每小格5 mA，采用“五分之一估读法”，估到5 mA /5=1 mA ，读作115 mA+01 mA=115 mA，标答是115 mA，而不是115.0 mA。右图1.0 mA,50格，每小格0.02 mA，采用“十分之一估读法”，估到0.02 mA/2=0.002 mA, 读作0.66 mA+00.002 mA=0.660 mA，而不是0.66 mA（二分之一估读法结果）。可能命题者考虑到有人用“二分之一估读法”，故在题后特别要求“保留3位有效数字”，以避免争执，把握引向。尽管湖北自拟评分细则对填“0.66” mA也给2分，并不鼓励随意拔高课程标准要求。例3

7、2011年大纲版全国卷23题第（2）问多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图11（a）（b）（c）所示，则多用电表（使用1档）的读数为 ；电流表读数为_mA；电阻箱的读数为 ；标答：14.0；53.0 ；4.6解析：欧姆档“1015”每格1，估读到0.1，读作14+00.1=14.0（2分，填为“14”只给1分）；电流表量程60 mA，每格1 mA，估读到0.1 mA，读作53 mA+00.1 mA=53.0 mA，（2分，填为“53”只给1分）；4.6（电阻箱不估读）。显然，标答及评分细则明确了命题者对欧姆档的估读要求，同时考虑到可能有人拿教材为由评说，采取了折中处理，填为“14”给1分（扣

8、1分）。实际上，这既是对课本习题答案的“校正”，也是对有些地方随意降低要求的适时“纠偏”，有明显的指导意义。上述观点只是笔者的一种揣测，跟高考命题者思考是否一致，还须关注明春考试中心拿出的2011年高考试题分析解释，这里提出来供我市同仁研究参考。二、高考地方自主命题，电表读数标准亟待统一从地方试卷发现，地方自主命题和各地调考模拟等则不尽一致，多数认为欧姆表测电阻本身粗略，估读意义不大，对读数有效数位记录不作严格要求。对“2” 、“5”分度的电流、电压表，则分别提出“二分之一”和“五分之一”估读要求。在电表读数这个问题上，我市高三复习备考要以国卷标准为准绳，不能因此受到干扰。例1（2009年安徽

9、卷）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位，a和b的相应读数是多少？请填在表格中。标答：指针位置选择开关所处的档位读数a直流电流100mA23.0mA直流电压2.5V0.57Vb电阻100320解析：这是人教版选修31P68习题改编试题。（1）对直流电流100 mA刻度盘，每小格2 mA，采用“十分之一估读法”， 估到2/10=0.2 mA，读作22 mA +（45）0.2 mA=22.823.0 mA；（2）直流电压2.5V刻度盘，每小格0.05V，采用“五分之一估读法”，估到0.05 V/5=0.01V,读作0.55 V+

10、（23）0.01V=0.570.58V；（3）电阻100档在“05”段每小格为0.5，采用“五分之一估读法”，估到0.5/5=0.1，读作3+（12）0.1倍率100=（3.13.2）102。可见，安徽这里对欧姆档估读不作要求，却导致测量结果准确数位无形拔高了一个数量级。例21（2011年广东卷34题第1问）：粗测小电珠的电阻，应选择多用电表_倍率的电阻挡（请填空“1”、“10”或“100”）；调零后，将表笔分别与小电珠的两极连接，示数如图2，结果为_。标答：1；7.37.7解析：1；欧姆档“510”每格1，估读到1/10=0.1，故读作7+（37）0.1倍率1=（7.37.7）。例22（20

11、03年广东卷）下图为正在测量中的多用电表表盘。（1）如果是用直流10V档测量电压，则读数为 V。（2）如果是用100W档测量电阻，则读数为 W。（3）如果是用直流5mA档测量电流，则读数为 mA。标答：6.5；8.0102；3.25解析：（1）如果是用直流10V档测量电压，每个小格为0.2V，采用“十分之一估读法”， 估到0.2/10=0.02V,所以读作6.4+（45）0.02V=（6.486.50）V。标答为6.5V，显然，是采用“二分之一估读法”。（2）如果是用100W档测量电阻，为8.0个小格，“510”每格为1W，采用“十分之一估读法”， 估到1/10=0.1W，所以读作8W（01）

12、0.1W倍率100=（7.98.1）102W。标答为8.0102W。（3）如果是用直流5mA档测量电流，每个小格为0.1A，采用“十分之一估读法”， 估到0.01 A，所以读作3.2A+(45) 0.01 A =3.243.25A。标答为3.25A。可见，广东不仅要求欧姆档估读，而且对电流、电压表读数是按大学物理中介绍的电表准确度等级读数标准要求的。例3（2009年上海卷）用多用表的欧姆档(选用kW)测量阻值约为几十kW的电阻Rx，根据右图所示指针位置，此被测电阻的阻值约为_W。标答：30k（或30000）。解析：欧姆档“2040”每格2W，估读到0.2W，读作30W+00.2W倍率k=30.

13、0 kW，或记为3.00104W。可见，上海卷标答为“30k（或30000）”，表明上海对欧姆档估读有效数位记录未作要求。例4（2006年天津卷）一多用电表的电阻档有三个倍率，分别是1、10、100。用10档测量某电阻时，操作步骤正确，发现表头指针偏转角度很小，为了较准确地进行测量，应换到 档。如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数，那么缺少的步骤是 ，若补上该步骤后测量，表盘的示数如图，则该电阻的阻值是_。 标答：100；调零（或重新调零）；2.210 3 (或 2.2k) 解析：欧姆档“2030” 每格2W，可估读到0.2W，读作22W+00.2W倍率100=2.20 103W或2.20kW。可见，天津卷标答为“2.210 3 (或 2.2k)”表明天津对欧姆档估读有效数位记录也未作要求。例5（2006年重庆卷)用已调零且选择旋钮指向欧姆挡“10”位置的多用电表测某电阻阻值，根据题22图1所示的表盘，被测电阻阻值为 。若将该表选择旋钮置于1 mA挡测电流，表盘仍如题22图