高考物理 讲座7常见仪器的读数方法学科热点问题.ppt

常见仪器的读数方法常见仪器的读数方法2021/8/11 星期三1在高中物理考试说明中要求学生会正确使用的仪在高中物理考试说明中要求学生会正确使用的仪器有器有1414种，如图表所示：种，如图表所示：2021/8/11 星期三2所测量的物所测量的物理量理量测量仪器测量仪器长度长度刻度尺、游标卡尺、螺旋测微刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器器(千分尺千分尺)时间时间秒表、打点计时器秒表、打点计时器力力弹簧秤弹簧秤质量质量天平天平温度温度温度计温度计电学电学电流表、电压表、多用电表、电流表、电压表、多用电表、滑动变阻器、电阻箱、示波器滑动变阻器、电阻箱、示波器2021/8/11 星期三3AA需要估读的仪器的读数问题需要估读的仪器的读数问题1AA不需要估读的仪器的读数问题不需要估读的仪器的读数问题2对这些常用的测量仪器除打点计时器、滑动变阻器和对这些常用的测量仪器除打点计时器、滑动变阻器和示波器不需要读数外，其余示波器不需要读数外，其余1111种都涉及到读数问题。种都涉及到读数问题。中学阶段常见仪器的读数问题可以分为中学阶段常见仪器的读数问题可以分为:2021/8/11 星期三4一切测量结果都是近似的，近似值应当用有效数字表示一切测量结果都是近似的，近似值应当用有效数字表示（测量中把带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效（测量中把带有一位不可靠数字的近似数字，叫做有效数字）。按照规定，有效数字一般只保留一位不可靠的数字）。按照规定，有效数字一般只保留一位不可靠的数字，其最后一位数字是有误差的。因此，仪器、仪表数字，其最后一位数字是有误差的。因此，仪器、仪表的读数误差出在哪一位，读数就读到那一位为止。直接的读数误差出在哪一位，读数就读到那一位为止。直接测量中读出的测量值的有效数字的最后一位要与读数误测量中读出的测量值的有效数字的最后一位要与读数误差所在的一位对齐。中学阶段对需要估读的仪器的读数差所在的一位对齐。中学阶段对需要估读的仪器的读数问题根据测量仪器的最小分度分为：最小分度为问题根据测量仪器的最小分度分为：最小分度为“1”“1”的仪器的读数问题和最小分度为的仪器的读数问题和最小分度为“2”“2”和和“5”“5”的的仪器的读数问题仪器的读数问题一、需要估读的仪器的读数问题一、需要估读的仪器的读数问题2021/8/11 星期三5&1 1、最小分度为、最小分度为“1 1”的仪器的读数问题的仪器的读数问题【理论阐释】【理论阐释】最小分度为最小分度为“1”“1”的仪器，测量误差出现的仪器，测量误差出现在下一位，下一位按十分之一估读。如最小刻度是在下一位，下一位按十分之一估读。如最小刻度是1mm1mm的刻度尺，测量误差出现在毫米的十分位上，估读为的刻度尺，测量误差出现在毫米的十分位上，估读为十分之几毫米。十分之几毫米。如最小分度为如最小分度为1mm1mm（毫米刻度尺）、（毫米刻度尺）、0.1 0.1（量程为（量程为3V3V、5V5V的电压表或量程为的电压表或量程为3A3A、5 mA5 mA的电的电流表）的电表和最小分度为流表）的电表和最小分度为0.01mm0.01mm（螺旋测微器）都（螺旋测微器）都要估读到最小刻度的下一位。要估读到最小刻度的下一位。2021/8/11 星期三6【典例导悟】（【典例导悟】（1 1）用螺旋测微器测量三根金属导线的）用螺旋测微器测量三根金属导线的直径，其示数如图所示，则三根金属导线的直径甲为直径，其示数如图所示，则三根金属导线的直径甲为_mmmm；乙为；乙为_mmmm，丙为，丙为_mmmm。乙丙甲2021/8/11 星期三7（）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并（）某同学和你一起探究弹力和弹簧伸长的关系，并测弹簧的劲度系数测弹簧的劲度系数k。做法是先将待测弹簧的一端固定。做法是先将待测弹簧的一端固定在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在在铁架台上，然后将最小刻度是毫米的刻度尺竖直放在弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。弹簧一侧，并使弹簧另一端的指针恰好落在刻度尺上。当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作当弹簧自然下垂时，指针指示的刻度数值记作L0 0，弹簧，弹簧下端挂一个下端挂一个50g50g的砝码时，指针指示的刻度数值记作的砝码时，指针指示的刻度数值记作L1 1;弹簧下端挂两个弹簧下端挂两个50g50g的砝码时，指针指示的刻度数值记的砝码时，指针指示的刻度数值记作作L2 2;挂七个挂七个50g50g的砝码时，指针指示的刻度数值的砝码时，指针指示的刻度数值记作记作L7 7。2021/8/11 星期三8测量记录如下表：测量记录如下表：实验中，实验中，L3 3和和L7 7两个值还没有测定，请你根据上图两个值还没有测定，请你根据上图将这两个测量值填入记录表中将这两个测量值填入记录表中代表符号代表符号L0 0L1 1L2 2L3 3L4 4L5 5L6 6L7 7刻度数值刻度数值/cm/cm1.701.70 3.403.40 5.105.108.608.60 10.310.3 12.112.12021/8/11 星期三9【解析】【解析】（1 1）螺旋测微器是最小刻度为）螺旋测微器是最小刻度为0.010.01毫米的测毫米的测量长度的常用仪器量长度的常用仪器,其读数应估读到下一位，也就是要其读数应估读到下一位，也就是要读到千分之一毫米位。这也是千分尺的由来。其具体读到千分之一毫米位。这也是千分尺的由来。其具体的读数方法是：固定刻度读整数的读数方法是：固定刻度读整数(到半毫米到半毫米)可动刻可动刻度数格数（要估读）度数格数（要估读）精度得到的小数。所以甲图的精度得到的小数。所以甲图的读数为读数为0.5+40.00.01=0.900mm0.5+40.00.01=0.900mm；乙图的读数为；乙图的读数为8.5+10.00.01=8.600mm8.5+10.00.01=8.600mm；丙图的读数为；丙图的读数为8.0+48.00.01=8.480mm8.0+48.00.01=8.480mm2021/8/11 星期三10（2 2）弹簧秤的精度为）弹簧秤的精度为0.1cm0.1cm，其读数应估读到下一位，其读数应估读到下一位，也就是百分之一厘米位，也就是百分之一厘米位，L3 3的准确读数为的准确读数为 6.8 6.8厘米厘米,再向再向下估读一位约为下估读一位约为4 4 6,6,所以读数为所以读数为6.84 6.84 6.86,6.86,单位单位是厘米。同理是厘米。同理L7 7的准确读数为的准确读数为 14.0 14.0厘米厘米,再向下估读一再向下估读一位约为位约为4 4 6,6,所以读数为所以读数为14.04 14.04 14.06,14.06,单位是单位是厘米。厘米。【答案】【答案】（1 1）0.9000.900，8.6008.600，8.4808.480（2 2）6.84 6.84 6.86,14.04 6.86,14.04 14.06 14.062021/8/11 星期三11&2.2.最小分度为最小分度为“2”“2”和和“”的仪器的读数问题的仪器的读数问题【理论阐述】【理论阐述】最小分度为最小分度为“2”“2”和和“5”“5”的仪器，其读的仪器，其读数可按下表方法：数可按下表方法：2021/8/11 星期三12最小最小刻度刻度误差误差位置位置读数读数方法方法举例说明举例说明最后位可最后位可能出现的能出现的数字数字2 2（0.20.2、0.020.02等）等）5 5（0.50.5、0.050.05等）等）最小最小刻度刻度的同的同一位一位按按1/21/2估读估读如量程为如量程为0.6A0.6A的电流表，最小分度的电流表，最小分度为为0.02A0.02A，其误差出现在安培的，其误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位，估百分位，只读到安培的百分位，估读半小格，不足半小格的舍去，超读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读。过半小格的按半小格估读。0 0、1 1、2 2、99最小最小刻度刻度的同的同一位一位按按1/51/5估读估读如量程为如量程为15V15V的电压表最小分度为的电压表最小分度为0.5v0.5v，其测量误差出现在伏特的十，其测量误差出现在伏特的十分位上，只读到伏特十分位，估读分位上，只读到伏特十分位，估读五分之几小格。五分之几小格。0 0、1 1、2 2、992021/8/11 星期三13【典例导悟】（【典例导悟】（20102010合肥模拟）用多用电表进行了几合肥模拟）用多用电表进行了几次测量，指针分别处于次测量，指针分别处于a a、b b的位置，如图所示。若多的位置，如图所示。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，用电表的选择开关处于下面表格中所指的挡位，a a和和b b的相应读数是多少？请填在表格中。的相应读数是多少？请填在表格中。2021/8/11 星期三14【解析】【解析】直流电流直流电流100mA100mA挡读第二行挡读第二行“0“010”10”一排，一排，最小分度值为最小分度值为2mA,2mA,估读到估读到1mA1mA就可以了；直流电压就可以了；直流电压2.5V2.5V挡读第二行挡读第二行“0-250”“0-250”一排，最小分度值为一排，最小分度值为0.05V,0.05V,估读到估读到0.01V0.01V就可以了；电阻就可以了；电阻100100挡读第一挡读第一行，测量值等于表盘上读数行，测量值等于表盘上读数“3.2”“3.2”乘以倍率乘以倍率“100”“100”，其读数如下表所示：，其读数如下表所示：指针位置指针位置选择开关所处的挡位选择开关所处的挡位读读 数数a a直流电流直流电流100mA100mA23.0mA23.0mA直流电压直流电压2.5V2.5V0.57V0.57Vb b电阻电阻1001003203202021/8/11 星期三15【理论阐述】【理论阐述】在中学阶段学习使用的仪器中，秒表、电在中学阶段学习使用的仪器中，秒表、电阻箱和游标卡尺不需要估读。秒表的时间和电阻箱的阻阻箱和游标卡尺不需要估读。秒表的时间和电阻箱的阻值变化是跳跃的不连续的，故一般不估读。如机械表采值变化是跳跃的不连续的，故一般不估读。如机械表采用齿轮传动，每用齿轮传动，每0 01s1s指针跳跃指针跳跃1 1次，指针不可能停在次，指针不可能停在两小格之间，所以不能估读出比最小刻度更短的时间。两小格之间，所以不能估读出比最小刻度更短的时间。而电阻箱每次旋动旋钮时阻值也是跳跃式增加，不会出而电阻箱每次旋动旋钮时阻值也是跳跃式增加，不会出现中间阻值。游标卡尺的游标和主尺对齐，本身已经有现中间阻值。游标卡尺的游标和主尺对齐，本身已经有了了“估读估读”的意味，故不用再估读了。欧姆表刻度不均的意味，故不用再估读了。欧姆表刻度不均匀，可以不估读或按半刻度估读。匀，可以不估读或按半刻度估读。二：不需要估读的仪器的读数问题二：不需要估读的仪器的读数问题2021/8/11 星期三16【典例导悟】下面各图均是用游标卡尺测量时的刻度图，【典例导悟】下面各图均是用游标卡尺测量时的刻度图，甲为甲为2020分度游标尺，乙为分度游标尺，乙为5050分度游标尺，它们的读数分分度游标尺，它们的读数分别为：甲别为：甲 cmcm，乙乙 cmcm。图甲图乙2021/8/11 星期三17【解析】【解析】对游标卡尺的末位数不要求再做估读，如遇到对游标卡尺的末位数不要求再做估读，如遇到游标上没有哪一根刻度线与主尺刻度线对齐的情况，则游标上没有哪一根刻度线与主尺刻度线对齐的情况，则选择靠选择靠主尺刻度线主尺刻度线最近的一根线读数。有效数字的末位最近的一根线读数。有效数字的末位与游标卡尺的精度对齐，不需要另在有效数字末位补与游标卡尺的精度对齐，不需要另在有效数字末位补“0”“0”表示游标最小分度值。读数方法是表示游标最小分度值。读数方法是:游标零前读整游标零前读整数，游标尺上数格数，乘上精度是小数，两者相加是读数，游标尺上数格数，乘上精度是小数，两者相加是读数。图甲中游标卡尺的精度为数。图甲中游标卡尺的精度为0.05mm0.05mm，主尺上的整数是，主尺上的整数是63mm63mm，游标上的小数为，游标上的小数为50.05=0.25mm50.05=0.25mm，所以图甲的读，所以图甲的读数为数为63+0.25=63.25mm=6.325cm63+0.25=63.25mm=6.325cm，图乙中游标卡尺的精度，图乙中游标卡尺的精度为为0.02mm0.02mm，图乙的读数为，图乙的读数为42+50.02=42.10mm=4.210cm42+50.02=42.10mm=4.210cm。【答案】【答案】6.325 4.2106.325 4.2102021/8/11 星期三182021/8/11 星期三192021/8/11 星期三20