高考电表读数规则

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（2011年12月19日补写）：

近日阅读了《中学物理教学参考》2011年第12期一篇关于电表读数的问题，发现探讨的深度比下面12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,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，只考虑视觉分辨误差，从80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。以后会回避这个问题，并且修改了教材例题，100mA改为50mA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2009年教高三的时候，后来有多位同事谈论此问题，于是在2010年决定写成一篇文章，最终于2011年在《湖南中学物理》第7期上发表，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》访问量达300多次，在武汉光谷二高陈克斌的QQ空间《我做2011年高考全国大纲卷的几点感受》一文中提到：今年的阅卷对欧姆表的读数估读14.0Ω得2分，不估读14Ω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12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：

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。

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：

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）

————————————————————————————————————————————————————————————————————

后续（2011年12月19日补写）：

2011年《中学物理教学参考》第12期9-11页《从教科书的细微变化谈电表读数规则》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3）概念，最后对结果引入了有效数字与参考数字概念。比如：2010年全国新课标卷的答案115mA，该文认为正确答案应该为115.0mA，有效数字为3位即115，其中最后的0为参考数字。

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，而不是把读数变得更复杂<这是个人理解，具体请参考原文>。

补记（2012年 5月 4日补充）：

问题就在最小分度为２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度等级2.5，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0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、2.0、2.5等，比如2.5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分比不超过2.5%，或者说绝对误差不超过满刻度的 2.5%（欧姆表是不超过弧线的

2.5%）。

第二：把最小分度进行等分的要求是对于1mm的宽度等分份数不能超出人眼的分辨能力，一般最多为10等分；最小分度等分值应该为一位有效数字，如最小分度为2，可能的等分情况：2/2=1，2/4=0.5，2/5=0.4，2/10=0.2

（2/3=0.333……,2/8=0.25都不行），即等分可能的情况有2、4、5、10四种选择。

第三：0——0.6A共30小格最小分度为0.02mA安培表为例，

如果准确度等级为2.5，则绝对误差为0.6X2.5%=0.6/40A，即读数大于0.6/40A 为准确值，小于0.6/40A为估读值。电表本身30格，每一小格0.6/30>0.6/40，可以再分，从最小的选起，若2等分，则每一等分0.6/60<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，可以充当估读值，最往下5或10等分就没有意义了，因此应该采用2等分估读；

如果准确度等级为1.0，则绝对误差为0.6X1.0%=0.6/100A，同理从2、4、5、10四种选择应该采用4等分估读。

如果准确度等级为0.5，则绝对误差为0.6X0.5%=0.6/200A，同理从2、4、5、10四种选择应该采用10等分估读。

由此可见，考虑电表准确度等级，也不一定为2等分读估读，即所有参考资料的2等分法是等级2.5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，教给学生只要讲以下三点）：

第一步：首先弄清楚被读数电表的最小分度，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<为整数> 乘以最小分度，刻度不均匀的直接从刻度盘读取；

第二步：然后计算对应最小分度的等分值，读取不完整刻度部分的估计值，

[最小分度的等分值对于最小分度为1、2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5的，将最小分度的五分之一部分写成小数，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<为整数>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）。

<欢迎登陆/s/blog_73402b6e0100tgf8.html交流>