高中物理实验仪器读数问题.pdf

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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最小刻度(精确以mm为单位,小数
度度)点后保留的位数
10分度
20分度
50分度
()mm()mm
()mm()mm
()mm()mm
2、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。
cmmmm

【例2】下图是电阻箱示意图,试读出当时电阻箱的阻值。
××1×

91901901
828282
737373
4
65654654
×××
01001K10K
91901901
2
88282
737373
644
565654
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,
Ω。
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,。

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“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最小分度“”1或“2”的十分之一,后部分
=+×
最小分度“5”的五分之一
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?
12
05103
V
015
解:0-,是10分度的,因此要向下估读一位,
最后一位是估读的,有偶然误差,-)。0-15V量程最小刻度
,不是10分度的,,(-
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10mA档测量电流,则读数为mA。
(3)如果是用直流5V档测量电压,则读数为V。
标答:(1)×10;(2);(3)。
解析:(1)电阻刻度“5~10”共5格,最小刻度是2,采用“十分之一估读法”,故读作
“6±(0~1)×”,再乘以档位的倍率10,即59~61Ω,标答60Ω;
(2)用10mA档测量电流,,采用“十分之一估读法”,读数为7mA+
(8~9)×=~(,就只能估记
=,,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5V档测量电压,,采用“十分之一估读法”,+
(8~9)×=~。
例(年全国卷)下面左图是课标卷题,读出图中示数;右
2201023AI1=mA
图是大纲版卷题读出图中示数。
23,AI2=mA
标答:115;
解析:左图量程150mA,每小格5mA,采用“五分之一估读法”,估到5mA/5=1mA,
读作
115mA+0×1mA=115mA,标答是115mA,。
,50格,,采用“十分之一估读法”,=,
+0×=,(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“”mA也给2分,并不鼓励随意拔高课程
标准要求。
例3〔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×1Ω档)的读数为Ω;电流表读数为____mA;
电阻箱的读数为Ω;
标答:;;
解析:①欧姆档“10~15”每格1Ω,,读作14Ω+0×=(2分,填
为“14”只给1分);
②电流表量程60mA,每格1mA,,读作53mA+0×=,
(2分,填为“53”只给1分);
③(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

b电阻×100320Ω
解析:这是人教版选修习题改编试题。()对直流电流刻度盘,每
3—1P681100mA
小格2mA,采用“十分之一估读法”,估到2/10=,读作22mA+(4~5)×=~
;(2),,采用“五分之一估读法”,
V/5=,+(2~3)×=~;(3)电阻×100档在“0~5”段每小
,采用“五分之一估读法”,=,读作〔3Ω+(1~2)×〕×倍率
100=(~)×102Ω。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2—1(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______Ω。
标答:①×1;②~
解析:①×1;②欧姆档“5~10”每格1Ω,估读到1Ω/10=,读作故〔7Ω+(3~7)×〕
×倍率1=(~)Ω。
例2—2(2003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×100档测量电阻,则读数为。
(3)如果是用直流5mA档测量电流,则读数为mA。
标答:;×102;
解析:(1)如果是用直流10V档测量电压,
,采用“十分之一估读法”,估
=,+(4~5)×=
(~)V。,显然,是采用“二
分之一估读法”。
(2)如果是用×100档测量电阻,,“5~10”每格为1,采用“十分之一
估读法”,估到1/10=,所以读作〔8±(0~1)×〕×倍率100=(~)×102。
×102。
(3)如果是用直流5mA档测量电流,,采用“十分之一估读法”,估
,+(4~5)×=~。。
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(年上海卷)用多用表的欧姆档选用测量阻值约为几十的电阻,
32009(×k)kRx
根据右图所示指针位置,此被测电阻的阻值约为_____。
标答:30k(或30000)。
解析:欧姆档“20~40”每格2,,读作〔30+0×〕×倍率k=,
×104。
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);
×103()
解析:欧姆档“20~30”每格2,
,读作〔22+0×〕×
倍率100=×103。
可见,天津卷标答为“×103(或
)”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Ω。若将该表选择旋钮置于1mA
挡测电流,表盘仍如题22图1所示,则被测电流为mA。
标答:220Ω;
解析:欧姆档“20~30”每格2,
,,读作〔22+0×〕
×倍率10=220×102;1mA电
,采用“十分之一估读
法”,,
mA+0×=,显然,
mA是按“二分之一估读法”得出的。
可见,重庆卷的要求跟广东卷一
样,提高了对电流、电压表估读要求。