对高中物理试验中电表读数的思考
(完整版)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。
高中物理电学实验要点
高中物理电学实验要点一、难点形成的原因1、对电流表、电压表的读数规则认识模糊，导致读数的有效数字错误2、对滑动变阻器的限流、分压两种控制电路的原理把握不准，导致控制电路选用不当3、对实验测量电路、电学仪器的选用原则把握不准，导致电路、仪器选用错误4、对电学实验的重点内容“电阻的测量”方法无明确的归类，导致思路混乱5、对于创新型实验设计平时缺乏对实验思想方法（如模拟法，转换法，放大法，比较法，替代法等）进行归纳，在全新的实验情景下，找不到实验设计的原理，无法设计合理可行的方案。
受思维定势影响，缺乏对已掌握的实验原理，仪器的使用进行新情境下的迁移利用，缺乏创新意识。
二、难点突破1、电流表、电压表的读数规则：电流表量程一般有两种——0.1~0.6A，0~3A；电压表量程一般有两种——0~3V，0~15V。
如图10-1所示：因为同一个电流表、电压表有不同的量程，因此，对应不同的量程，每个小格所代表的电流、电压值不相同，所以电流表、电压表的读数比较复杂，测量值的有效数字位数比较容易出错。
下面是不同表，不同量程下的读数规则：电压表、电流表若用0~3V、0~3A量程，其最小刻度（精确度）分别为0.1V、0.1A，为10分度仪表读数，读数规则较为简单，只需在精确度后加一估读数即可。
如图所示，电压表读数为1.88V，电流表读数为0.83A。
若指针恰好指在2上，则读数为2.00V（或A）。
电压表若用0~15V量程，则其最小刻度为0.5V，为2分度仪表读数，所读数值小数点后只能有一位小数，也必须有一位小数。
如图所示，若指针指在整刻度线上，如指在10上应读做10.0V，指在紧靠10刻度线右侧的刻度线上（即表盘上的第21条小刻度线）读数为10.5V，若指在这两条刻度线间的中间某个位置，则可根据指针靠近两刻度线的程度，分别读做10.1V，或10.2V，或10.3V，或10.4V，即使是指在正中央，也不能读做10.25V，若这样，则会出现两位不准确的数，即小数点后的2和5，不符合读数规则，如上图中所示，读数应为9.3V。
对交流电流表读数的探究与思考——一次偶然实验测量引发的思考
种不 同 的解法 ， 得 出 了不 同 的答 案 ， 好像都有道理， 笔者也 难 以确定 哪 个正 确 ， 这时 ， 有 学 生提 出 了通 过 实验进 行 测量 ． 笔 者听取 了学生 的建议 ， 然 而在 实验 测量 时 ， 发 现 串联 在 副线 圈 的交 流 电流表 的读 数 竟
教 了多年 的高 中物 理 ， 每 次 教 到 交 变 电 流 的有
４１
２ ０ １ ４年 第 ２ 期
物理 通报
中学物 理教 学
流 的有 效值 为√ ２ Ａ， 即 １ ． ４ Ａ． 然而 ， 实验 测 量 时 发
现 交流 电流 表 的读数 接 近 ２ Ａ， 调 换 了交 流 电流 表 的两个 接线 柱后 竟然 是 零 ． 这 时笔 者 注 意 到 由于 二 极 管 的单 向导 电性 ， 流 过 电阻 的 电流时有 时无 ， 但 方 向应该 保持 不变 ， 即如 图 ３所示 的电流其 实是 直流 ，
２ ０ １ ４年 第 ２期
物理 通报
中学物 理教 学
对 交流 电流 表 读 数 的探 究 与 思 考
— — 一
次 偶 然 实验 测 量 引 发 的思 考
李 俊 成
（ 南 京 市 第 九 中 学 江 苏 南 京 ２ １ ０ ０ １ ８ ）
（ 收 稿 日期 ： ２ ０ １ ３ —０ ６ —２ ０ ）
是 还 有 交 流 电 表 的 读 数 不 是 有 效 值 的情 形 ？ 本 文 就 此 进 行 了探 究 、 分析与思考 ， 以飨读者． 关键 词 ： 交 流 电 流表 有 效 值 正 弦 交 流 电
Ｄ， 通 过副线 圈的 电流到 底是 多 少 ， 本 校 学 生通 过 几
１ 提 出 问 题
高中物理电表读数方法
电表读数方法
在实验中，测量时要按有效数字的规则来读数：测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位。
中学阶段一般可根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置，对于常用的仪器可用下列方法：
（1）最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读，如最小刻度为1mm 的刻度尺，测量误差出现在毫米的十分位上，估读到十之几毫米。
（2）最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读，如学生用的量程上0.6A 的电流表，最小分度为0.02A ，误差出现在安培的百分位，只能估读到百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读，以安培为单位时，百分位上的数字可能为0，1，2，3，4，5，6，7，8，9。
如图读
数为0.44A 。
学生用的量程为15V 的电压表，最小分度为0.5V ，测量误差出现在伏特的十分位上，只能读
到伏特的十分位，估读五分之几小格，以伏特为
单位读数时，十分位上的数字可能为0，1，2，3，
4，5，6，7，8，9。
如图读数为：11.3V 或11.4V 。
（3）欧姆表的读数：待测电阻的阻值应为表盘读数乘上倍数。
为了减小读数误差，指针应批指
在表盘的较中间的部分，否则需换档，换档后需重新调零。
0.2 A 0.4 0.6 0 5 V
10 15。
高中物理仪表读数
高中物理仪表读数一、读数记录时要注意“有效数字”有效数字是运用在对结果的精确度表达的一种方式，如果给你一个数（如：0.0210），要确定有效数字是：从左边第一个不是零的数字起到最后一个数位止，所有的数字都是有效数字。
有几个就是几个有效数字（如：“0.0213”就是三位有效数字），但结果真正有意义的只到倒数第二位，最后一位有效数是估计值。
例1：用最小刻度值为0.1cm （即：1mm ）的刻度尺测量一木板的长度，如图1所示，因为该刻度尺精度0.1cm （即：1mm ），若以cm 为单位，则可以估读到小数点后第2位，小数点后两位数字都是有效数字，右图1木板的长度应记为 1.83 cm,其中0.03cm 是估读的。
例2：同样的刻度尺测量下面的木板的长度，如图2所示，如果认为刚好到2这个刻度值，则木板的长度应记为 2.00 cm,二、测量仪器的读数规则测量误差出现在哪一位，读数就相应读到哪一位，在中学阶段一般根据测量仪器的最小分度来确定读数误差出现的位置，对于常用的仪器可按下述方法读数： ①最小分度是“1”的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读.最小分度是0.1厘米的刻度尺（如：三角板），读到小数点后第2位，小数点后两位数字都是有效数字。
最小分度是0.1A 的电流表（量程为3A ），读到小数点后第2位，小数点后两位数字都是有效数字。
最小分度为0.1V 的电压表（量程为3V ），读到小数点后第2位，小数点后两位数字都是有效数字。
②最小分度是“2”或“5”的仪器，测量误差出现在同一位上，同一位分别按二分之一或五分之一估读．最小分度是0.02A 的电流表（量程为0.6A ），读到小数点后第2位，小数点后两位数字都是有效数字。
最小分度为0.5V 的电压表（量程为15V ），读到小数点后第1位，小数点后只有一位数字是有效数字。
图2图1三、实例讲析一般来说：在中学物理中，仪表的读数问题有以下三种情况，有的仪表的读数记录是需要估读的，读数按以上所讲的规则进行记录。
高中物理常用仪器的读数问题
高中物理常用仪器的读数问题对于高中物理实验中的各种读数问题一直是学生们的难题，主要是由于教学仪器的多种多样，且各种读数的规则标准不同，使得同学们极容易混淆.由于没有严格的规范等级读数原则，没有明确的统一标准，对高中生的高考备战已造成了一定的困扰.本文主要阐述各种仪器的使用和读数方法.1 高中物理常见的仪器分类1.1 高中物理仪器根据读数原则分类按不同的读数要求可分为可估读和不可估读两种.不可估读仪器包括：游标卡尺、变阻箱、秒表、多用电表这四类；可估读仪器包括螺旋测微器（千分尺）、刻度尺、托盘天平、电流表、电压表等.仪器的原理不同使得仪器的使用规则不同，要按照正确的读数方法来准确计算出相应的数据.1.2 使用途径不同分类对于这些测量较为精细的仪器，也可以按使用途径的差异来分类：游标卡尺、螺旋测微器、刻度尺是测量长度的仪器；秒表是测量时间的仪器；弹簧秤是测量力的仪器；天平是测量质量的仪器；温度计是测量温度的仪器；电学的测量可以采用电流表、电压表、变阻箱、多用电表等.对于这些主要的使用仪器，我们要了解它们的构造，更好的理解运用它们.2 各种仪器的使用方法2.1 游标卡尺的使用游标卡尺作为高中物理测量仪器中主要的测量仪器，主要由主尺和游标尺两部分组成，用于测量物体的直径和长度.在教学中一般使用的有10、20、50分度的游标卡尺，其精确范围分别是0.1、0.05、0.2，主尺的长度也分别对应着10 mm、20 mm、50 mm，每小格相差1 mm.具体的读数方法：总的读数=主尺的读数+与主尺刻度相齐的游标尺读数x精确度，其主要计算到小数点后一位，不存在估读.例1 此题中要求用游标卡尺读出圆柱体的直径，如图1.解答根据这个图片可以读出主尺上长度为29 mm，游标尺上的第八个刻度与主尺上的刻度对齐，使用的是10分尺，精确度为0.1，根据计算公式得出游标卡尺上的读数为：29 mm+0.1×8=29.8 mm.注意：部分同学可能会犯的错误是读错主尺的刻度，其原因是因为没有找到游标尺0刻度线所对应的位置，导致计算结果出现误差；也可能出现没有看清游标尺对齐的是哪个刻度的情况，按其精确度算的时候出现失误，因此要求教师在讲课的过程中着重提点，预防出现此类问题.2.2 螺旋测微器的使用螺旋测微器的测量精度较游标卡尺准确，对于长度和直径的测量更为精确，可精确到0.01毫米.螺旋测微器的测量原理是教师们很少涉及讲述的，只是教给同学们操作方法和读数，不利于同学理解，在此谈一下详细的原理，螺旋测微器的精密螺纹间距为0.5毫米，后侧的可动刻度分为50个等分刻度，其每转动一周，测微器螺杆可前进或后退0.5毫米，，每个小分度相当于0.01毫米，因此可以精确到小数点后两位，要求螺旋测微器需保留到小数点后三位，所以需估读一位.螺旋测微器具体的读数计算方法是先读出前段固定读数的大小，注意是否过固定读数的中间位置，这是半毫米的距离，再读与螺杆上标尺对应的可动刻度大小，并乘以精度（0.01），两者相加后得出螺旋测微器的读数大小.注意：在读数过程中要保证仪器按照标准规范的行为使用，部分同学胡乱操作使得仪器损坏的现象时有发生，同时要保证在读数过程中估读一位小数，教师要加以提醒，区分与游标卡尺的区别.2.3 电流表、电压表的使用2.3.1 电压表、电流表的读数估算法电流表与电压表的读数方法可分为以下三种.十分估读法：对于量程处于0～3 A之间的电流表和0～3 V间的电压表主要采取的估算方法，其最小的分度分别为0.1 A和0.1 V，要求估读到最小分度的十分之一，既保留到小数点后两位，这是对于此量程范围的估读计算方法；二分估读法：量程范围在0～0.6 A的电流表要求采用的估算方法，每一个小格代表的刻度为0.02 A，为最小刻度，要求估读到最小分度的二分之一，即估读后只能保留两位小数；五分估计法：主要适用于量程为0～15 V的电压表，最小分刻度为0.5 V，估算方法按最小刻度的五分之一记，即估算到小数点后一位.2.3.2 正确的读数方法使用电流表或是电压表的时候要分析其使用情况，根据量程范围正确判断具体的估算方法，将读出的数据进行分析验证，看是否遵从正确的读数原则.例题是针对具体的理论方法来进行的问题解答.例2 这是一个电压表的刻度盘，求得若使用0～3 V的量程和0～15V的量程时电压表的读数是多少？解答选用0～3 V的量程时，要了解判断适用的估算范围，用十分估算法计算，估读到小数点后两位，其读数为1.15 V，最后一位是估读的，会出现误差，因此在1.14～1.16之间都属正确.选用0～15V量程时要采用五分估计法，估读到小数点后一位，因此读数为5.7 V，在5.6～5.8之间都属正确读数.注意：学生们对此估读方式可能觉得过于麻烦，因此需要教师采用易于理解的教学方式使得同学们更好了解具体的读数方法，要做到举一反三，而不是死记硬背，避免混淆.2.4 电阻箱的使用电阻箱是测量电力学电阻的测量工具，其主要是按照电阻箱上的具体数据得出电阻值，所以不存在估读值.电阻箱阻值的计算方法：电阻读数=各个旋钮对应的指定点X其相应倍数的总和.其在使用过程中应着重强调其操作的正确性，不规范的操作将使得教学设施遭受损害，为此教师要加强对此环节的重视与教导，要保证电阻的阻值始终是先变大后变小的，以防止短路现象.例如将当前测得的1000 Ω的电阻改为600 Ω电阻时，不要直接在原有基础上直接变成600 Ω，若是直接改变则可能导致电路的损害，可以先将电阻调节至1600 Ω，再在其基础上关闭1000 Ω档，这种做法虽然麻烦，但是确保了整个电路的安全性.希望各位教师能着重讲述此点，以避免在今后发生不利的安全事故. 2.5 多用电表的使用多用电表的使用较少，因其精度不高、刻度不均匀、读数易混乱等问题很少被应用于测量电阻.在多用电表的读数上不需要估读，主要是电表上的指针偏重指向靠近哪一条刻线，就读那一条刻线的读数.如果采用的是10 Ω档测量电阻，指针指向6的刻度线，则其欧姆表的读数为：6×10=60 Ω.由于欧姆档的刻度前后差距大，测量精度低，教师们往往对此关注不够，导致很多学生对此仪器的认知理解差，为了学生的全面发展，教师们应该多多普及一点这方面的知识，使之了解记忆.2.6 秒表的使用秒表在高中物理常见仪器的使用中不是很广泛被运用，只是简单作为计时的仪器，机械秒表是学校实验室较为常见的仪器，采用的是齿轮转动，量值变化是跳跃的、无规律的，所以一般不估读.主要由分针和秒针组成，位于表盘上部中心位置的小圆盘中的短针是分针，其一周代表着15 min，每一个小格代表着0.5 min，秒针是表盘中较长的指针，一圈代表30 s，每个小格代表0.1 s，总的读数方法：秒表读数=分针读数+时针读数，其中要着重计算分针读数和时针读数，正确计算数值.2.7 刻度尺的使用刻度尺是日常生活中使用最广泛的测量仪器，读数方法一般采用估读一位小数的读法，刻度尺最小刻度为1 mm，读数的计算方法为最小刻度值与刻度数的乘机.求得最小刻度的方法有三种，一种是满刻度值除以总的刻度数；二是两个相邻刻度之间的差值除以刻度间包含的刻度数；三是测量工具上已标有具体的最小刻度值.正确读数的关键是运用正确的方法，在已有的准确读数上辅以适当的估量值.2.8 托盘天平的使用托盘天平的称量也是一个比较容易混淆的测量，传统的是左物体，右砝码，现在还是有很多同学会搞混，将砝码放在左盘中，如果按照正常的读数计算方法，则会出现测量值较真实值大的情况，读数不准确.托盘天平的质量组成是由两部分构成的，一部分是砝码的质量（基本值），一部分是游码的刻度值，游标尺包含25个刻度，总刻度值代表5 g，每个小刻度代表0.2 g，由此可计算出托盘天平中物体的质量读数等于最小刻度值乘以刻度数再与砝码质量的加和，当倍率不一样时，可在后面乘以相应的倍率值.3 高中物理常见仪器读数需知的重要性3.1 明确有效数字的概念对于历年的高考真题中要求保留具体的有效数字，其中有效数字就是指在分析过程中测量到的数字，也包括能够测量到的最后可估读的数字，在前面读的准确数字称可靠数字，后面通过估读得到的数字称为存疑数字，把能够反应出物体尺寸的全部数字称为有效数字.教学大纲中规定学生们要了解有效数字，并按照其具体问题进行分析解答，保留适当的有效数字.3.2 学生的认知领域高中生对于知识的学习过程中，物理学的世界无疑是丰富的，不同的测量仪器有着不同的使用方法，有不同的估算方法，学生要学会自我探究、自我实践，更好的丰富自己的内在储备知识，以备将来发展所需.3.3 物理来源于生活物理来源于生活，同时物理测量也同样适应于生活，例如当小孩子感冒咳嗽时，医院会给每个小朋友开服止咳糖浆，配以定量的小量杯来限制孩子的用量，小量杯的最小精度为5 mL，在取2 mL药品时就运用了五分估读法，因此可见物理学是渗透我们生活的，各种估算方法也被不断的应用着.3.4 今后的发展方向为了使每位同学更好的掌握与运用各种仪器的读数方法，应该在高中阶段的物理教学中对所有仪器进行综合教学指导，分析各仪器的使用途径和范围，运用科学的方法，使用十分估算法、五分估算法、二分估算法解决相应的读数问题，教师要利用学生学习仪器时给予更好的建议指导，使之在读数时更加规范，根据实验的精度要求灵活的处理问题，解决在读数问题中可能出现的混淆问题，更好的提高备考学生的学习效率. 在高中物理课程的学习中，仪器的读数问题有着很关键的实际效用，更是每年考试中必考的考题.所以注重平时经验的积累，深入的研究物理仪器，更好的实现物理实验的高效性，提高整体的读数能力.在高中物理常见仪器中，要正确的进行刻度的读取，了解测量仪器的刻度原理，明确读数的基本值、最小刻度值、估读值、倍率等，准确的读取各种不同仪器上的读数，按照相应的公式计算出最终的读数.在教师的教学中，要求教师着重讲解高考时重点备考的读数问题，并给予同学们适当的指导，建议同学们用读数公式来计算读数，养成良好的习惯，正确的读取读数.。
高中物理实验：改装电表的偏角和读数问题例析
改装电表的偏角、读数和校准问题例析一、偏角和读数问题表头改装成大量程电流表需要并联分流电阻，分流电阻越小，分流越多，量程越大；表头改装成电压表需要串联分压电阻， 分压电阻越大，分得的电压越大，量程越大．然后再根据电路的串并联知识分析即可。
例题 1：四个相同的小量程电流表(表头)分别改装成两个电流表A 1、A 2 和两个电压表 V 1、V 2.已知电流表A 1 的量程大于 A 2 的量程, 电压表V 1 的量程大 V 2 的量程,改装好后把它们按图示接入电路, 则()A. 电流表 A 1 的读数大于电流表 A 2 的读数B. 电流表 A 1 的偏转角小于电流表 A 2 的偏转角C. 电压表 V 1 的读数小于电压表 V 2 的读数D. 电压表 V 1 的偏转角等于电压表 V 2 的偏转角试题分析：A. 电流表 A 1 的量程大于电流表 A 2 的量程,故电流表 A 1 的电阻值小于电流表A 2 的电阻值,并联电路中,电阻小的支路电流大,故电流表 A 1 的读数大于电流表 A 2 的读数，故 A 正确；B. 两个电流表的表头是并联关系，电压相同，故偏转角度相等， 故 B 错误；C. 电压表 V 1 的电阻值大于电压表 V 2 的电阻值,故电压表 V 1 的读数大于电压表 V 2 的读数，故 C 错误；D. 两个电压表的表头是串联关系，电流相等，故偏转角度相等， 故 D 正确；故选 A. D.例题 2：用两个相同的小量程电流表,分别改装成了两个量程不同的大量程电流表 A 1、A 2,若把 A 1、A 2 分别采用串联或并联的方式接入电路,如图(a)、(b)所示,则闭合开关后,下列有关电表的示数和电表指针偏转角度的说法正确的是( )A. 图(a)中的 A 1、A 2 的示数相同B. 图(a)中的 A 1、A 2 的指针偏角相同C. 图(b)中的 A 1、A 2 的示数和偏角都不同D. 图(b)中的 A 1、A 2 的指针偏角相同试题分析：A. 图(a)中的 A1、A2并联，表头的电压相等，电流相等，指针偏转的角度相同，量程不同的电流表读数不同，量程大的电流表示数大，故 A 错误，B 正确。
例谈高中物理常见读数问题
例谈高中物理常见读数问题作者：张春涛来源：《理科考试研究·高中》2016年第07期测量仪器的正确使用和读数是物理实验的基本要求，每年的高考中有不少同学在涉及常用仪器读数时失分，其原因在于仪器的原理以及读数的精确度不明所致，非常可惜.现就部分仪器的读数作逐一说明.1.刻度尺的读数高中阶段常用刻度尺的最小分度值为1 mm，读数时应估读到最小刻度的下一位.例从图1刻度尺上C处的读数为[CD#3]cm读出DE两点的距离为[CD#3]cm.答案C处刻度为2.40 cm， DE=6.50 cm-4.25 cm=2.25 cm（说明：最后的“0”为估读值，不能省略）2.螺旋测微器的读数（1）螺旋测微器的构造如图2是常用的螺旋测微器.它的测砧A和固定刻度B固定在尺架C上.旋钮D、微调旋钮D′和可动刻度E和测微螺杆F连在一起通过精密螺纹套在B上.（2）读数：测量时被测物体长度先由固定刻度读出整毫米数或半毫米数，再由可动刻度读出不足半毫米的部分.即测量值（mm）=固定刻度数（mm）+可动刻度数×0.01（mm）.说明：读固定刻度时要注意半毫米刻度线是否露出，若露出即读“×0.5 mm”（“×”表示整毫米刻度数），可动刻度的格数要估读一位.例螺旋侧位器读数，图3读数[CD#3]mm，图4读数[CD#3]mm.答案图3读数为：5 mm+31.5×0.01 mm=5.315 mm（5.314 mm，5.316 mm也对），图4读数为：6.5 mm+37.0×0.01 mm=6.870 mm.3.游标卡尺的读数游标卡尺主要用于测量厚度、长度、深度、内径和外径.（1）构造：主尺、游标尺（主尺和游标尺上各有一个内外测量爪）、游标尺上还有一个深度尺，尺身上还有一个紧固螺钉.（2）读数：测量时被测物体长度=主尺读数（整毫米数）+游标尺上与主[JP3]尺上某一刻线对齐的游标的格数×精确度（单位均用mm表示）.[JP]说明：高中阶段所用游标卡尺的分度值主要分10分度、20分度和50分度，其精确度分别为0.1 mm、0.05 mm、0.02 mm，这在读数时一定要注意.例图6中读数为[CD#3]mm，图7中读数为[CD#3]cm.答案图6读数为10 mm+4×0.1 mm=10.4 mm=1.04 cm；图7读数为40 mm+9×0.05mm=40.45 mm（读数时统一用毫米作单位，最后再进行单位间换算，但若小数后面有“0”则不能省略）.4.电压表和电流表的读数因为同一个电流表、电压表有不同的量程（如图8所示）.因此，对应不同的量程，每个小格所代表的电流值或电压值是不同的，所以电流表、电压表的读数比较复杂，测量值的有效数字位数比较容易出错.其不同量程下的具体有如下读数规则：（1）最小刻度是1（包括0.1、0.01）的电表，要估读到最小刻度的下一位，即下一位按十分之一估读（用目测把每一小格等分成十份，看指针所在的位置）.（2）最小刻度是2（包括0.2、0.02）的电表，要估读到最小刻度的同一位，即同一位按二分之一估读（用目测在每一小格中间认定一条“中间线”，看指针所在的位置，口诀是“靠边读边，靠中间读一半”）.（3）最小刻度是5（包括0.5、0.05）的电表，要估读到最小刻度的同一位，即同一位按五分之一估读（用目测把每一小格等分成五份，看指针所在的位置）.例图8中电压表量程选3 V时读数为[CD#3]V，量程选15 V时读数为[CD#3]V；电流表量程选0.6 A时读数为[CD#3]A，量程选3 A时读数为[CD#3]A.答案1.87 V、9.3 V、0.17 A、0.83 A.5.多用电表的读数方法高中阶段多用电表多如图9，用于测电流、电压和电阻.测电流、电压时读数规则与普通电流表、电压表相同（读数时注意直流和交流所用刻度的区分）.多用电表测电阻的读数方法.由于欧姆表的刻度不均匀，两端误差较大，具体读数时应根据指针偏转情况确定倍率，使指针位于中间刻度相对均匀的部分.其电阻值等于指针的示数与倍率的乘积.说明：如果指针指在某一个刻度线上，直接读出示数就行，可以不进行估读，但如果指在两条刻度线之间，最好估读一位.具体估读规则是：最小刻度是1的要估读到小数后一位；最小刻度是2的只要估读到最小刻度的同一位即可（用目测在每一小格中间认定一条“中间线”，看指针所在的位置，口诀是“靠边读边，靠中间读一半”）.例在图9中：（1）测电阻时所选倍率为“×100”则阻值为[CD#3]Ω；（2）当选用量程为50 mA的电流挡测量电流时，表针指于图示位置，则所测电流为[CD#3]mA；当选用量程为250 mA时，所测电流为[CD#3]mA.（3）当选用量程为10 V的电压挡测量电压时，表针指于图示位置，则所测电压为[CD#3]V.解析（1）欧姆表读数：对应最上一行刻度值约为14，倍率为“×100”，读数为16×100=1600 Ω.（2）选50 mA直流电流挡，则每一大格表示10 mA，每一小格表示1 mA，测量的精确度为1 mA，应估读到0.1 mA，指针对应的读数为30.1 mA；选择量程为250 mA的电流挡，则每一大格表示50 mA，每一小格表示5 mA；测量的精确度为5 mA，应估读到1 mA，指针对应的读数为151 mA.（3）选择10 V电压挡，则每一大格表示2 V，每一小格表示0.2 V，测量的精确度为[LL]0.2 V，应估读到0.1 V，指针对应的读数为6.0 V.答案为（1）1600 Ω，（2）30.1 mA、151 mA，（3）6.0 V.6.电阻箱的读数常用电阻箱有4个或6个旋钮，每个旋钮上方都标有倍率，读数时将每个旋钮上指针所指的数值（都为整数）乘以各自的倍率，[TP7GW27.TIF，Y#]从最高位依次往下读，再相加即可得到这时电阻箱的实际阻值.例图10中电阻箱读数为[CD#3]Ω.答案图10读数为8×10+6×1+3×0.1=86.3 Ω.。
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对高中物理试验中电表读数的思考
宋昌杰
（河北省唐山市第二十三中学河北唐山 063021）
摘要：高中物理中指针式电表读数问题一直比较混乱。
利用不确定度来确定读数的有效数字位数是比较科学的方法，这也和高中“十分法估读”基本吻合。
在教学和考试中应统一读数标准版。
关键词：读数，不确定度，十分估读法
指针式电表（电流表、电压表、多用电表）的读数一直是高中物理教学中比较混淆的问题，尤其是高考试题给出的标准答案和中学中“流行”的“二分法估读”、“五分法估读”结果不一致时，使问题更加模糊。
1 读数规则的确定
常见的指针式电表按照准确度等级分为分别为：0.1、0.2、0.5、1.0、1.5、
2.5、5.0等七个等级。
准确度等级用a表示，则允许的最大误差∆
仪=a% ⨯
m
N，
其中
m
N是电表的量程。
高中阶段所用的电表等级是2.5，如果量程是0.6A,则最
大误差为∆
仪=a% ⨯
m
N=2.5% ⨯0.6A=0.015A，测量值的位数应由电表允许最大
误差的不确定度来确定，记为符号u。
根据不确定度的计算方法可以将不确定度
分为A类不确定度和B类不确定度，分别记为u
A 和u
B。
合成不确定度为
u其中单次直接测量u
A =0，则u=u
B
，在测量电表的准确度等级给
出的情况下可认为u
B
∆
一位有效数字是1或2时保留两位有效数字。
测量误差出现在不确定度的第一位非零数字上，电表读数的有效数字位数应该在不确定度的最后一位上。
这样就不难理解高考题给出的答案了。
例1（2009安徽卷21题第1问）
用多用电表进行了几次测量，指针分别处于a、b的位置，如图1所示。
若多用电表的选择开关处于100mA量程时，a的相应读数是多少？
（参考答案：23.0mA ）
解析：高中阶段学生用多用表准
确度等级为2.5级，电压表量程为
100mA，其允许误差的不确定度为
图1
u B ∆
mA=1.4 mA
根据读数规则，不确定度的首位不为零的数字是1或2时，数值位数保留两位。
所以结果的最后一位应该在mA 的十分位上。
所以结果应该是23.0mA 。
此题刻度盘中最小刻度为2mA 如果按照“二分法估读”答案应该是23mA,这也是部分教师困惑的地方。
例2（2013新课标Ⅰ卷 23题 第3问）
将滑动变阻器的滑片调到适当位置，这时电压表的示数如图2所示。
电压表的度数__________V 。
（参考答案： 3.60）
解析：电表准确度等级如果认为2.5
级，电压表量程为5V ，其允许误差的不
确定度为
u B ∆
V ，电表读数的有效数字位数应该在不确定度的最
后一位上，即在百分为上，所以读数为
3.60V 。
按照使用不确定度的方法确定读数，高中常见的电表及对应量程读数情况应该如下：
1、量程为0.6A
时，u B ∆
A=0.009A,所以结果应该保留3位小数。
2、量程为3A
时，u B ∆
所以结果应该保留2位小数。
3、量程为3 V
时，u B ∆
V,所以结果应该保留2位小数。
4、量程为15 V
时，u B
V =0.22V,所以结果应该保留2位小数。
5、欧姆表因为其量程为无穷大，不能按照量程和等级来确定最大误差，我们可以取内阻和等级来确定最大误差值，如中学中常用的欧姆表（型号J0411）的中央刻度30，如果选择⨯1Ω
的档位，u B ∆
Ω=0.4Ω，根据读数规则结果应保留1位小数即可。
2 对中学电表读数问题考查的建议
图2
2.1今后电表读数的学习，应该统一标准
当然利用不确定度来确定读数的位数，对于高中生来说要求过高，我们应该寻求更简洁、更直接的方法。
如图3、图4所示分别为高中阶段常用电压表（J0408）和电流表(J0407)的表盘示意图，图3电压表中当量程为0-3V 时最小刻度代表0.1V,按照读数规则读数结果应该保留2位小数，为最小刻度的下一位；当量程为0-15V 时最小刻度代表0.5V,按照读数规则读数结果应该保留2位小数，为最小刻度的下一位。
同理电流表中当量程为0-0.6A 时最小刻度代表0.02A,按照读数规则读数结果应该保留3位小数，为最小刻度的下一位；当量程为0-3A 时最小刻度代表0.1A,按照读数规则读数结果应该保留2位小数，为最小刻度的下一位。
同样根据上面的分析欧姆表的读数也是估读到最小刻度的下一位。
所以在高中阶段，为了统一标准，也便于学生记忆，同时满足读数规范也为学生进入大学后的学习创造良好的条件，所以建议在高中电学仪表教学中统一要求估读到最小刻度的下一位，即“十分估读法”。
这种“十分估读法”也有普适性，与刻度尺、游标卡尺、千分尺等仪器的读数一脉相承，便于学生掌握记忆。
至于“二分法估读”、“五分法估读”精髓可以供学有余力的学生学习。
2.2对于高考中对电表的考查应该形成统一的标准
不同的电表由于制作的标准有高有低，所以即使表盘一样其准确度级数也各不相同，读数误差的不确定度不尽相同，导致读数的位数也可能略有区别。
这些问题是考生无法解决的问题。
建议在今后的考查中应尽量以高中教学实际为参考，重点考查高中常见的电表的读数，或者在题目中做出明确的要求或提示，也便于中学教学的开展。
随着科技、社会的发展，数字式电表慢慢得到普及，指针式电表的读数的估读的意义也在逐渐降低，建议在高考考查中也应该发生变化。
例3（2014新课标Ⅰ卷23题第2问）
（2）试验中得到的部分数据如下表表示，其中电阻R=3.0Ω时电流表的示数
（参考答案：0.110 9.09）
图4
图3
解析：毫安表准确度等级如果也认为是2.5级，电压表量程为200mA ，其允许误差的不确定度为
u B ∆
V=2.9mA ，
电表读数的有效数字位数应该在不
确定度的最后一位上，即在十分为上，
所以本题读数为110.0mA 。
即0.1100A 。
根据“十分估读法”读数也应该是估读
到mA 的十分位。
但是本题表格中读数都
保留到mA 这位，所以学生能够得到0.110
这个答案。
2014年高考试题用示例的方式给予学生提示，使学生的读数问题得以解决，是一个很好的尝试。
参考文献：
1王邦家,孙丽. 从教科书的细微变化谈电表的读数规则.中学物理教学参考, 2011,40(12):9～11
2 林进取.也谈指针刻度式电表读数方法. 中学物理教学参考,2014, 43(1-2),6-58
3 吴俊林,刘志存.大学物理实验[M].西安:陕西师范大学出版社,2007
作者简介:
宋昌杰， （1976，01），男，汉族，大学本科，中学高级教师，主要从事物理教学研究以及与信息技术的整合。
图5。