高中物理實驗儀器的讀數(shù)專題復(fù)習(xí)教案范文
高中物理實驗讀數(shù)篇一：高中物理實驗儀器的讀數(shù)專題復(fù)習(xí)教案
設(shè)計思路：物理《考試說明》中要求學(xué)生熟練掌握的基本儀器有13種，除打點計時器和滑動變阻器不需要讀數(shù)外，其余11種都涉及到讀數(shù)問題。其中游標(biāo)卡尺、螺旋測微器的讀數(shù)問題，在歷年的高考題中出現(xiàn)頻率較高，另外像彈簧秤、歐姆表的讀數(shù)問題也時有涉及，應(yīng)為本專題的復(fù)習(xí)重點。凡涉及需要估讀的儀器應(yīng)當(dāng)解決好：怎樣估讀、估讀到哪一位數(shù)等問題，這是本專題的難點所在。
考向走勢：儀器的使用是實驗考核的基礎(chǔ)內(nèi)容。無論是實驗設(shè)計，還是原理分析，往往都涉及基本儀器的使用，所以一些基本儀器的原理、使用方法、注意事項和讀數(shù)等，在近幾年的高考試題中不斷出現(xiàn)，長度和電路量的測量及相關(guān)儀器的使用是出題最頻繁的知識點。
（一）測量儀器使用常規(guī)
對于測量儀器的使用，首先要了解測量儀器的量程、精度、使用注意事項和讀數(shù)方法。
1．關(guān)于量程問題：這是保護(hù)測量儀器的一項重要參數(shù)，特別是天平、彈簧秤、溫度計、電流表、電壓表和多用電表等，超量程使用會損壞儀器，所以實驗時要根據(jù)實驗的具體情況選擇量程適當(dāng)?shù)膬x器。在使用電流表、電壓表時，選用量程過大的儀器，采集的實驗數(shù)據(jù)過小，會造成相對誤差較大，應(yīng)選擇使測量值位于電表量程的1/3以上的電表；使用多用電表測電阻時，應(yīng)選擇適當(dāng)?shù)臋n位，使歐姆表的示數(shù)在電表的中值附近。
2．關(guān)于精度問題：所選用儀器的精度直接影響著測量讀數(shù)的有效數(shù)字的位數(shù)，因此應(yīng)在使用前了解儀器的精度，即看清儀器的最小分度值。其中螺旋測微器和秒表的最小分度是一定的。但游標(biāo)卡尺上游標(biāo)尺的最小分度、天平游碼標(biāo)尺的最小分度、彈簧秤和溫度計刻線的最小分度，都因具體的儀器情況不同而有所差異，電流表、電壓表和多用電表則會因所選擇的檔位不同而造成最小分度值有所不同，因此在進(jìn)行這些儀器的讀數(shù)時，一定要看清所選的檔位。
3．使用注意事項：一般不同的儀器在使用中都有其特殊的要求，以下幾點要特別注意：
�、盘炱皆谶M(jìn)行測量前應(yīng)先調(diào)平衡。
�、拼螯c計時器所用電源要求為4～6V的交流電源。
�、嵌嘤秒姳淼臍W姆檔每次換檔后要重新調(diào)零，被測電阻要與電路斷開，使用完畢要將選擇開關(guān)轉(zhuǎn)至交流電壓最高檔或“OFF”檔。
�、然瑒幼冏杵�、電阻箱和定值電阻使用過程中要考慮其允許的最大電流�；瑒幼冏杵鞑捎孟蘖鹘臃〞r，滑動觸片開始應(yīng)位于變阻器阻值最大的位置；滑動變阻器采用分壓接法時，滑動觸片開始應(yīng)位于分壓為零的位置。
�、呻娮柘溟_始應(yīng)處于阻值最大狀態(tài)，調(diào)整電阻箱的阻值時，不能由大到小發(fā)生突變，以免因為阻值過小而燒壞電阻箱。
�。ǘy量儀器的讀數(shù)方法
1．需要估讀的儀器：在常用的測量儀器中，刻度尺、螺旋測微器、電流表、電壓表、天平、彈簧秤等讀數(shù)時都需要估讀。因為最終的讀數(shù)要以有效數(shù)字的形式給出，而有效數(shù)
字的最后一位數(shù)字為估計數(shù)字，應(yīng)和誤差所在位置一致，在實際操作中，究竟估讀到哪一位數(shù)字，應(yīng)由測量儀器的精度（即最小分度值）和實驗誤差要求兩個因素共同決定。
根據(jù)儀器的最小分度可以分別采用1/2、1/5、1/10的估讀方法，一般：
最小分度是2的，（包括0.2、0.02等），采用1/2估讀，如安培表0～0.6A檔； 最小分度是5的，（包括0.5、0.05等），采用1/5估讀，如安培表0～15V檔；
最小分度是1的，（包括0.1、0.01等），采用1/10估讀，如刻度尺、螺旋測微器、安培表0～3A檔、電壓表0～3V檔等，當(dāng)測量精度要求不高或儀器精度不夠高時，也可采用1/2估讀。
2．不需要估讀的測量儀器：游標(biāo)卡尺、秒表、電阻箱在讀數(shù)時不需要估讀；歐姆表刻度不均勻，可以不估讀或按半刻度估讀。
�、庞螛�(biāo)卡尺的讀數(shù)：游標(biāo)卡尺的讀數(shù)部分由主尺(最小分度為1mm)，和游標(biāo)尺兩部分組成。按照游標(biāo)的精度不同可分為三種：（a）10分游標(biāo)，其精度為0.1mm；（b）20分游標(biāo)，其精度為0.05mm；（c）50分游標(biāo)，精度為0.02mm。游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是：以游標(biāo)零刻度線為準(zhǔn)在主尺上讀出整毫米數(shù)L1，再看游標(biāo)尺上哪條刻度線與主尺上某刻度線對齊，由游標(biāo)上讀出毫米以下的小數(shù)L2，則總的讀數(shù)為：L1+ L2。
�、茩C(jī)械秒表的讀數(shù)：機(jī)械秒表的長針是秒針，轉(zhuǎn)一周是30s。因為機(jī)械表采用的齒輪傳動，指針不可能停留在兩小格之間；所以不能估讀出比0.1 s更短的時間。位于秒表上部中間的小圓圈里面的短針是分針，表針走一周是15 min，每小格為0.5 min。秒表的讀數(shù)方法是：短針讀數(shù)（t1）+長針讀數(shù)（t2）。
�、请娮柘洌耗鼙硎境鼋尤腚娮柚荡笮〉淖冏杵�；讀數(shù)方法是：各旋
扭對應(yīng)的指示點的示數(shù)乘以面板上標(biāo)記的倍數(shù)，它們之和就是電阻箱接入電路的阻值。使用電阻箱時要特別注意通過電阻的電流不能超過允許的最大數(shù)值。
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【例題1】讀出下列50分度游標(biāo)卡尺的示數(shù)。
��；；
〖解析〗從左到右示數(shù)依次為：5.24mm；11.50mm；22.82mm。
【例題2】試讀出下列螺旋測微器的讀數(shù)
〖解析〗從左到右讀數(shù)分別為：0.861mm；3.471mm；7.320mm；11.472mm
【例題3】按照有效數(shù)字規(guī)則讀出下列電表的測量值。
�、� ⑵
接0~3V量程時讀數(shù)為________V。
接0~3A量程時讀數(shù)為_______A。
接0~15V量程時讀數(shù)為_______V。
接0~0.6A量程時讀數(shù)為______A。
〖解析〗⑴2.17；10.8；⑵0.80；0.16
【例題4】讀出右圖所示電阻箱的阻值。
〖解析〗86.3Ω。
【例題5】讀出機(jī)械秒表的讀數(shù)。
〖解析〗99.8s。
【例題6】讀出機(jī)械秒表的讀數(shù)。
1、若采用50V量程則讀數(shù)為；
2、若采用100mA量程讀數(shù)為
3、若采用×100Ω量程讀數(shù)為 〖解析〗1、23.6V；46.5mA；18.5×100Ω。
高中物理實驗讀數(shù)篇二：高中物理實驗讀數(shù)方法
在“用單擺測重力加速度”的實驗中，用的是分度值為0.1秒的秒表，測單擺周期時，我發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)學(xué)生測30次全振動讀數(shù)為60.18秒。這樣讀數(shù)是否正確呢？這里牽涉到不確定度的問題。
直接測量物理量時，由于偶然誤差、系統(tǒng)誤差的存在，測量的結(jié)果與真值不一致。在現(xiàn)代誤差理論中，引進(jìn)了不確定度這個概念。它的含義是由于測量誤差的存在而對被測量值不能確定的程度，它反映了可能存在的誤差分布范圍，表征被測量的真值所處量值范圍的程度。它比單次測量的絕對誤差更能較好地表示測量結(jié)果。不確定度由兩類不同性質(zhì)的不確定度合成：一類是用統(tǒng)計方法算出的不確定度，另一類是用非統(tǒng)計方法得出的不確定度。簡化處理時不考慮第一類。此時不確定度的計算可近似取計量器具的示值誤差限或基本誤差限。它們可參照計量器具的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由準(zhǔn)確度等級或允許誤差范圍得出，或結(jié)合具體的實驗條件得出。一般來說，對于已知器具最小分度值的不確定度由下式計算得出：
不確定度Δ=（K/100）×量程
K為準(zhǔn)確度等級
讀數(shù)時有效數(shù)字的可疑位與不確定度有這么一個關(guān)系：有效數(shù)字的位數(shù)由不確定度決定，具體說，有效數(shù)字的可疑位與不確定度的數(shù)字具有相同數(shù)量級，即有效數(shù)字的'可疑位與不確定度的數(shù)字所在位對齊。
在高中物理實驗中，對于分度值為“1”的儀器讀數(shù)，如螺旋測微器、溫度計、刻度尺、彈簧秤等，有效數(shù)字一般讀到分度值的下一位。而對于量程為0.6A的電流表和量程為15V的伏特表，讀數(shù)時容易出錯。例如在“測量電池的電動勢與內(nèi)電阻”實驗中，為了使讀數(shù)穩(wěn)定和延長電池使用壽命，規(guī)定電路中電流值不得超過0.6A。如有如下讀數(shù)：
很多學(xué)生讀作0.298A。理由是在0.2A后指針偏了4.9格，而每一格為0.02A，故0.02×4.9=0.298。實際應(yīng)讀作多少呢？根據(jù)有效數(shù)字可疑位與不確定度數(shù)字關(guān)系，可如下確定：目前實驗室一般電表的精度等級為2.5級，則=（2.5/100）0.6=0.015A，不確定度數(shù)字處在百分位，則有效數(shù)字讀數(shù)也只需讀到百分位。對于上述這種情況，指針偏轉(zhuǎn)的格數(shù)以估讀半格為宜，即不足半格可舍去，超過半格可入上來，上例可計為偏過0.2A后5小格，讀數(shù)為0.30A。同理量程為15V的伏特表其不確定度為0.375V，故有效數(shù)字讀到十分位即可，也以半格來估讀。
而在某些特殊情況下，不確定度則需由實際情況確定，如在測量凸透鏡焦距的實驗中，光具座上標(biāo)尺的分度值雖為1毫米，但有以下幾個因素使我們不必讀到毫米的下一位。一、使用燭焰做物，燭焰是有一定寬度的且易搖擺，像的位置受清晰度的影響不易確定。二、較長的鋼尺在使用過程中很難保證一直平直的，實際情況是鋼尺大多有彎曲和變形，此時儀器的誤差限往往大于1毫米，甚至達(dá)3-4毫米，故物距、像距讀到毫米即可。再如開頭秒表的讀米，由于人的反應(yīng)時間一般為0.1秒左右，一次計時包含啟動與停止秒表兩個反應(yīng)時間，不確定可取0.2秒，故此時讀數(shù)的有效數(shù)字可疑位處在秒的十分位上，上述讀數(shù)可讀為60.2秒。
儀器的使用和讀數(shù)是中學(xué)物理實驗的基本要求，因此也成了高考幾乎每年必考的內(nèi)容。我們在平時既要防止粗枝大葉的讀法，又要防止位數(shù)越多越精確的想法，讀數(shù)是有規(guī)則的。一般可先由儀器的最小分度值進(jìn)行讀數(shù)，再根據(jù)儀器或測量的誤差最后確定數(shù)據(jù)的有效數(shù)字。
1、有效數(shù)字：帶有一位不可靠數(shù)字的近似數(shù)字稱為有效數(shù)字．
�。�1）有效數(shù)字的位數(shù)：
a．3.9，3.90，3.900分別是二位、三位、四位有效數(shù)字，最末一位為不可靠的．
�。�1b．0.39，0.039，0.0039都是兩位有效數(shù)字．寫成科學(xué)記數(shù)法為：3.9×10，
3.9×10－2，3.9×10－3，若3600km，如果全部是有效數(shù)字，就不用科學(xué)記數(shù)法，要寫成科學(xué)記數(shù)法則也應(yīng)為3.600×103km．
�。�2）有效數(shù)字的運算：
若題中物理量采取的是幾位有效數(shù)字，則結(jié)果也應(yīng)該是幾位有效數(shù)字．
2、需要估讀和不需要估讀的儀器：
（1）需要估讀的儀器：（關(guān)鍵是確定好最小分度）
刻度尺、螺旋測微器、電表、天平、彈簧秤．
（2）不需要估讀的儀器：
游標(biāo)卡尺、水銀氣壓計、機(jī)械秒表、電阻箱．
3、游標(biāo)卡尺、螺旋測微器、電表和機(jī)械秒表的讀數(shù)：
�。�1）游標(biāo)卡尺和螺旋測微器
游標(biāo)卡尺按照精度的不同可分為三種：10分游標(biāo)，精度0.1mm;20分游標(biāo)，精度0.05mm;50分游標(biāo)，精度0.02mm．游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法是：以游標(biāo)0刻度線為準(zhǔn)在主尺上讀出整毫米數(shù)，再由游標(biāo)讀小數(shù)．即：主尺的整毫米數(shù)＋（格數(shù)×精度）．水銀氣壓計讀數(shù)與之相似．
螺旋測微器的螺距為0.5mm，可動刻度為50等分，所以最小刻度為0.01mm也就是其精度，即能準(zhǔn)確讀到0.01mm位，在千分位上估讀．其讀數(shù)方法是：主尺讀半毫米以上的長度，然后找出可動刻度上的第幾條刻度線與固定刻度上的水平橫線重合，讀出半毫米以下的刻度并估讀一位．即：固定刻度示數(shù)＋（格數(shù)×精度）＋估讀值．
�。�2）電表和機(jī)械秒表
電表的讀數(shù)首先要看量程，并注意每一最小分度值，特別是量程為0.6A的電流表和量程為15V的電壓表，以及多用表的歐姆檔的讀數(shù)方法．機(jī)械秒表的長針是秒針，每轉(zhuǎn)一周是30s，最小分度為0.1s，不能估讀比0.1s更短的時間；短針是分針，每轉(zhuǎn)一周是15min最小分度是0.5min．
簡單地說,有兩種情況:
1.最小刻度是是"1"的,要估讀到最小刻度的下一位.
2.最小刻度不是"1"的,就不估讀了,如果指針沒有指在刻度線上,那就看指針靠近哪一邊,也就是說,過了一半的就讀右邊的刻度,沒過一半的就讀左邊的刻度.
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