高中物理 关于电表读数方法的探讨

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。