仰视俯视读数产生误差的原因探析

有 量 筒 的 系 统 误 差 值 都 明 显 地 标 在 量 筒 上 ，可
曹葵，中国人民大学附属中学实验中心主任，高级教师；王 帅 ，中国人民大学附属中学，二 级 教 师 ；侯 小 芳 ，中国 人 民 大 学 附 属 中 学 ，二 级 教 师 。
一 71 —
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教育与装备研究
2017年 第 1 2 期
上 述 问 题 有 很 多 值 得 推 敲 之 处 。经在实验 室 多 次 仰 视 、俯 视 对 比 ，发 现 习 题 中 提 到 的 仰 视 或 俯 视 在 实 验 室 几 乎 不 可 能 出 现 。 首 先 ，人 肉 眼 可 判 断 的 液 面 差 约 为 0. 1 m m ，视 角 角 度 差 约 5 ° ，即 超 过 这 个 距 离 或 角 度 人 就 会 意 识 到 液 面
一、熟视无睹的教学场景
图 1是老师和学生都十分熟悉的教学场 景 。这 是 教 授 仰 视 与 俯 视 对 读 数 的 影 响 时 经 常 使 用 的 示 意 图 。 这 是 教 学 中 的 一 个 重 点 ，同 样 也 是 平 时 练 习 、考 试 中 一 项 不 可 或 缺 的 内 容 。
二、分析与推敲
果 有 人 的 结 果 是 4,我 们 没 有 必 要 讨 论 它 是 偏
高 还 是 偏 低 ，因 为 他 错 了 ，而 错 误 不 是 误 差 。
为 了 确 认 仰 视 俯 视 对 数 据 的 影 响 ，首 先 使
用量筒做了一系列的对比。 首 先 使 用 10mL
量 筒 ，实 验 效 果 如 图 2
度 也 为 环 状 刻 度 ，已 经 对 可 能 出 现 的 所 谓 仰 视 和 俯 视 做 出 了 防 范 。 此 时 俯 视 刻 度 ，我 们 看 到 的 刻 度 不 是 一 条 线 ，而 是 一 个 椭 圆 环 ，此 时 读 数 就 是 明 知 故 犯 。在 高 中 实 验 操 作 会 考 中 进 行 配 制 一 定 物 质 的 量 溶 液 操 作 时 ，如 果 学 生 因 为 仰 视 或 者 俯 视 出 现 偏 差 ，交 给 老 师 复 核 ，老 师 发 现 问题会将其列入误差算其通过还是算错误记为 不 及 格 重 考 ？我 们 的 教 学 评 判 一 直 按 照 不 及 格 处理。
a 平视
b 俯视
c 仰视
图 3 滴定管平视俯视仰视对比图
表 面 上 看 ，仰 视 俯 视 对 实 验 数 据 确 实 有 影
响 。但 是 因 为 中 学 对 滴 定 操 作 的 精 度 要 求 不
高 ，绝 大 多 数 滴 定 管 没 有 按 照 规 范 将 整 数 刻 度
做 成 环 形 刻 度 造 成 的 。如 果 使 用 标 准 的 整 数 刻
见 图 2 ) 。只 有 当 超 过 0.2m L 才 会 超 过 量 筒 的 允 许 误 差 值 ，所 以 选 择 俯 视 读 数 到 9. 2 m L 。 当 仰视俯视达到这个角度还要强行读数就是为了 做 题 而 犯 错 ，严 重 脱 离 实 际 。 图 1 所 示 的 误 差 需 要 俯 视 角 度 达 到 6 0 ° ，倾 斜 到 如 此 角 度 进 行 读 数 ，已 经 让 人 匪 夷 所 思 。
2017年 第 1 2 期
教育与装备研究
卖验教学
仰视俯视读数产生误差的原因探析
曹葵王帅侯小芳
摘 要 : 读 数 时 因 仰 视 俯 视 导 致 误 差 是 现 在 教 学 中 经 常 涉 及 到 的 重 点 。但是实际上分别 使 用 量 筒 、滴 定 管 、容 量 瓶 进 行 实 验 验 证 ，轻 微 的 仰 视 俯 视 不 会 导 致 误 差 。 而能够 产生误 差的仰视俯视其实都属于操作错误，数据应该无效而不是进行误差分析。 关键词：误差分析;俯视；仰视；实验探究
高低不同或者不是平视。而人们读取量筒等仪 器 刻 度 时 一 般 距 离 仪 器 只 有 20cm 左 右 。此 时
如 果 有 3 〜5 ° 的 视 角 偏 差 ，读 数 误 差 距 离 不 足
0.1m m 时 人 们 就 已 经 发 现 并 自 觉 更 正 了 。 如
果 此 时 强 制 读 数 ，就 好 比 计 算 1 + 2 = ? 时 ，如
度 为 环 形 的 滴 定 管 ，读 数 时 会 看 到 距 离 液 面 最
近 的 整 数 刻 度 线 为 直 线 。 当 仰 视 俯 视 时 ，看 到
的 整 数 刻 度 线 就 是 环 形 的 ，此 时 就 说 明 读 数 姿
势 不 对 ，需 要 改
正 。如 果 一 ^定 要
强 行 读 数 ，就 是
所 示 ，平 视 读 数
9. 0 m L ， 当 俯 视 为
9 . 2 m L 时 ，测 量 俯 视
角 度 为 35°。俯 视 到
a 平视
b 俯视
这个角度无论如何都 不 能 叫 做 误 差 了 。量 筒 为 粗 量 仪 器 ，不 需
图 2 10m L 量筒平时与 俯视对比
要 估 读 ，且 1 0 m L 量 筒 系 统 误 差 为 ± 0 . 2 m L ( 所
再 改 用 滴 定 管 进 行 比 较 。如 图 3,选 择 中 学 使 用 的 2 5 m L 滴 定 管 ，平 视 为 0. 6 0 m L ，俯 视 读 数 为 0. 5 8 m L 时 ，经 测 量 俯 视 视 角 为 1 0 ° ; 仰 视 读 数 为 0. 6 2 m L 时 ，仰 视 的 视 角 为 8 。。 选 择 偏 差 0 . 0 2 m L 是 因 为 通 常 因 读 数 习 惯 不 同 ，会 产 生 0. 0 1 m L 的 偏 差 ，并 且 只 有 当 偏 差 大 于 0. 0 2 m L 才 会 影 响 到 测 量 的 相 对 平 均 偏 差 ，对 实 验 产 生 实 质 性 影 响 。实 验 验 证 仰 视 俯 视 视 角 在 5 。以 下 ，对 实 验 数 据 没 有 影 响 。
一个错误读数。 如 图 4 所 示 ，仰
视时读数为
2 7 . 7 4 m L ，但 是 看 到 的 2 7 m L 、2 8 m L
图4 姿势错误读数看到的
亥丨J 度 线 是 环 形
环形刻度整数刻度
的 ，而 2 9 m L 的 刻 度 线 却 是 直 线 ，这 就 说 明 读 数
姿 势 有 误 ，不 能 读 数 。 配制一定物质的量溶液时使用的容量瓶刻