高中物理實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)專題復(fù)習(xí)教案范文
高中物理實(shí)驗(yàn)讀數(shù)篇一：高中物理實(shí)驗(yàn)儀器的讀數(shù)專題復(fù)習(xí)教案
設(shè)計(jì)思路：物理《考試說(shuō)明》中要求學(xué)生熟練掌握的基本儀器有13種，除打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和滑動(dòng)變阻器不需要讀數(shù)外，其余11種都涉及到讀數(shù)問(wèn)題。其中游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器的讀數(shù)問(wèn)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(wèn)題也時(shí)有涉及，應(yīng)為本專題的復(fù)習(xí)重點(diǎn)。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(wèn)題，這是本專題的難點(diǎn)所在。
考向走勢(shì)：儀器的使用是實(shí)驗(yàn)考核的基礎(chǔ)內(nèi)容。無(wú)論是實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，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(xiàng)和讀數(shù)等，在近幾年的高考試題中不斷出現(xiàn)，長(zhǎng)度和電路量的測(cè)量及相關(guān)儀器的使用是出題最頻繁的知識(shí)點(diǎn)。
（一）測(cè)量?jī)x器使用常規(guī)
對(duì)于測(cè)量?jī)x器的使用，首先要了解測(cè)量?jī)x器的量程、精度、使用注意事項(xiàng)和讀數(shù)方法。
1．關(guān)于量程問(wèn)題：這是保護(hù)測(cè)量?jī)x器的一項(xiàng)重要參數(shù)，特別是天平、彈簧秤、溫度計(jì)、電流表、電壓表和多用電表等，超量程使用會(huì)損壞儀器，所以實(shí)驗(yàn)時(shí)要根據(jù)實(shí)驗(yàn)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(shí)，選用量程過(guò)大的儀器，采集的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)過(guò)小，會(huì)造成相對(duì)誤差較大，應(yīng)選擇使測(cè)量值位于電表量程的1/3以上的電表；使用多用電表測(cè)電阻時(shí)，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(wèn)題：所選用儀器的精度直接影響著測(cè)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(cè)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(jì)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(huì)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(shí)，一定要看清所選的檔位。
3．使用注意事項(xiàng)：一般不同的儀器在使用中都有其特殊的要求，以下幾點(diǎn)要特別注意：
�、盘炱皆谶M(jìn)行測(cè)量前應(yīng)先調(diào)平衡。
�、拼螯c(diǎn)計(jì)時(shí)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(cè)電阻要與電路斷開(kāi)，使用完畢要將選擇開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至交流電壓最高檔或“OFF”檔。
�、然瑒�(dòng)變阻器、電阻箱和定值電阻使用過(guò)程中要考慮其允許的最大電流�；瑒�(dòng)變阻器采用限流接法時(shí)，滑動(dòng)觸片開(kāi)始應(yīng)位于變阻器阻值最大的位置；滑動(dòng)變阻器采用分壓接法時(shí)，滑動(dòng)觸片開(kāi)始應(yīng)位于分壓為零的位置。
⑸電阻箱開(kāi)始應(yīng)處于阻值最大狀態(tài)，調(diào)整電阻箱的阻值時(shí)，不能由大到小發(fā)生突變，以免因?yàn)樽柚颠^(guò)小而燒壞電阻箱。
�。ǘy(cè)量?jī)x器的讀數(shù)方法
1．需要估讀的儀器：在常用的測(cè)量?jī)x器中，刻度尺、螺旋測(cè)微器、電流表、電壓表、天平、彈簧秤等讀數(shù)時(shí)都需要估讀。因?yàn)樽罱K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(jì)數(shù)字，應(yīng)和誤差所在位置一致，在實(shí)際操作中，究竟估讀到哪一位數(shù)字，應(yīng)由測(cè)量?jī)x器的精度（即最小分度值）和實(shí)驗(yàn)誤差要求兩個(gè)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(cè)微器、安培表0～3A檔、電壓表0～3V檔等，當(dāng)測(cè)量精度要求不高或儀器精度不夠高時(shí)，也可采用1/2估讀。
2．不需要估讀的測(cè)量?jī)x器：游標(biāo)卡尺、秒表、電阻箱在讀數(shù)時(shí)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(duì)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(zhǎng)針是秒針，轉(zhuǎn)一周是30s。因?yàn)闄C(jī)械表采用的齒輪傳動(dòng)，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(shí)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(zhǎng)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(duì)應(yīng)的指示點(diǎn)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(shí)要特別注意通過(guò)電阻的電流不能超過(guò)允許的最大數(shù)值。
�。ㄈ┑淅治�
【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(cè)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(cè)量值。
�、� ⑵
接0~3V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_______V。
接0~3A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)______A。
接0~15V量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)______V。
接0~0.6A量程時(shí)讀數(shù)為_(kāi)_____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(shí)驗(yàn)讀數(shù)篇二：高中物理實(shí)驗(yàn)讀數(shù)方法
在“用單擺測(cè)重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中，用的是分度值為0.1秒的秒表，測(cè)單擺周期時(shí)，我發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)學(xué)生測(cè)30次全振動(dòng)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(wèn)題。
直接測(cè)量物理量時(shí)，由于偶然誤差、系統(tǒng)誤差的存在，測(cè)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(gè)概念。它的含義是由于測(cè)量誤差的存在而對(duì)被測(cè)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(cè)量的真值所處量值范圍的程度。它比單次測(cè)量的絕對(duì)誤差更能較好地表示測(cè)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(jì)方法算出的不確定度，另一類是用非統(tǒng)計(jì)方法得出的不確定度。簡(jiǎn)化處理時(shí)不考慮第一類。此時(shí)不確定度的計(jì)算可近似取計(jì)量器具的示值誤差限或基本誤差限。它們可參照計(jì)量器具的有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)由準(zhǔn)確度等級(jí)或允許誤差范圍得出，或結(jié)合具體的實(shí)驗(yàn)條件得出。一般來(lái)說(shuō)，對(duì)于已知器具最小分度值的不確定度由下式計(jì)算得出：
不確定度Δ=（K/100）×量程
K為準(zhǔn)確度等級(jí)
讀數(shù)時(shí)有效數(shù)字的可疑位與不確定度有這么一個(gè)關(guān)系：有效數(shù)字的位數(shù)由不確定度決定，具體說(shuō)，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(jí)，即有效數(shù)字的'可疑位與不確定度的數(shù)字所在位對(duì)齊。
在高中物理實(shí)驗(yàn)中，對(duì)于分度值為“1”的儀器讀數(shù)，如螺旋測(cè)微器、溫度計(jì)、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(duì)于量程為0.6A的電流表和量程為15V的伏特表，讀數(shù)時(shí)容易出錯(cuò)。例如在“測(cè)量電池的電動(dòng)勢(shì)與內(nèi)電阻”實(shí)驗(yàn)中，為了使讀數(shù)穩(wěn)定和延長(zhǎng)電池使用壽命，規(guī)定電路中電流值不得超過(guò)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(shí)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(shí)驗(yàn)室一般電表的精度等級(jí)為2.5級(jí)，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(duì)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(guò)半格可入上來(lái)，上例可計(jì)為偏過(guò)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(lái)估讀。
而在某些特殊情況下，不確定度則需由實(shí)際情況確定，如在測(cè)量凸透鏡焦距的實(shí)驗(yàn)中，光具座上標(biāo)尺的分度值雖為1毫米，但有以下幾個(gè)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(zhǎng)的鋼尺在使用過(guò)程中很難保證一直平直的，實(shí)際情況是鋼尺大多有彎曲和變形，此時(shí)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(kāi)頭秒表的讀米，由于人的反應(yīng)時(shí)間一般為0.1秒左右，一次計(jì)時(shí)包含啟動(dòng)與停止秒表兩個(gè)反應(yīng)時(shí)間，不確定可取0.2秒，故此時(shí)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(shí)驗(yàn)的基本要求，因此也成了高考幾乎每年必考的內(nèi)容。我們?cè)谄綍r(shí)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(cè)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(xiě)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(xiě)成科學(xué)記數(shù)法則也應(yīng)為3.600×103km．
�。�2）有效數(shù)字的運(yùn)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(cè)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(jì)、機(jī)械秒表、電阻箱．
3、游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器、電表和機(jī)械秒表的讀數(shù)：
�。�1）游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)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(jì)讀數(shù)與之相似．
螺旋測(cè)微器的螺距為0.5mm，可動(dòng)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(zhǎng)度，然后找出可動(dòng)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(zhǎng)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(shí)間；短針是分針，每轉(zhuǎn)一周是15min最小分度是0.5min．
簡(jiǎn)單地說(shuō),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(méi)有指在刻度線上,那就看指針靠近哪一邊,也就是說(shuō),過(guò)了一半的就讀右邊的刻度,沒(méi)過(guò)一半的就讀左邊的刻度.
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