張前疆

臨汾市教學(xué)儀器站，山西 臨汾 041000

淺析高中物理實驗儀器的讀數(shù)方法

張前疆

臨汾市教學(xué)儀器站，山西 臨汾 041000

新課程改革對高中物理教學(xué)提出了更高的要求，教學(xué)大綱中明確學(xué)生需要掌握基本測量儀器的讀數(shù)方法，諸如，彈簧秤、刻度尺、電壓表等等，也是高中物理實驗教學(xué)的重要內(nèi)容，同時也是高考的熱門考試內(nèi)容。在高中物理實驗教學(xué)過程中，學(xué)生需要具備實驗儀器的讀數(shù)方法，但是讀數(shù)的方式卻較為復(fù)雜。在高中教材中卻并沒有過多介紹實驗儀器的讀數(shù)方法，同時也沒有給予統(tǒng)一化的讀數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，這就為學(xué)生物理學(xué)習(xí)帶來了非常大的問題。

高中物理；實驗儀器；讀數(shù)方法

在高中物理教材中并沒有給予物理實驗儀器準(zhǔn)確的讀數(shù)方法，這就為學(xué)生備考造成了困擾，學(xué)生在物理實驗學(xué)習(xí)過程中存在著實驗儀器讀數(shù)問題。物理實驗儀器的最小分度直接體現(xiàn)出測量絕對誤差，這就需要根據(jù)測量儀器的最小分度值來有效確定讀數(shù)誤差。教學(xué)大綱中明確要求學(xué)生需要具備實驗儀器，諸如，彈簧測力計、天平、溫度計、秒表、刻度尺等實驗儀器的讀數(shù)方法，這就需要學(xué)生具備數(shù)字概念，通過有效數(shù)字顯示直接測量結(jié)果，但是對于間接測量數(shù)字的讀數(shù)卻并沒有提出準(zhǔn)確的要求。

一、高中物理實驗儀器讀數(shù)方法

電阻箱、秒表以及游標(biāo)卡等不需要進行估讀，由于其量值變化具有跳躍性、不連續(xù)性，因此并不需要進行估讀。

(一)刻度尺、彈簧秤、電壓表等讀數(shù)方法

對于最小分度值為1的物理實驗儀器，一般測量的誤差主要出現(xiàn)在下一位，也就是下一位按照0.1的方式來進行估讀，對于最小分度值為1的物理實驗儀器，如果最小的刻度尺為1mm，那么測量的誤差也就是十分之幾毫米；對于最小刻度值為2或者是5的物理實驗儀器，在最小刻度值的計算過程中，無法看到下一位，因此無法進行估讀，因此，在讀數(shù)的過程中只需要讀到最小一位，誤差主要出現(xiàn)在同一位上面。以電流表讀數(shù)為例，電流表0.6A，那么最小的分度則是0.02A，那么出現(xiàn)誤差的部分處于安培值的百分位，也就是在讀數(shù)時只需要讀到刻度值的百分位，在估讀過程中為半小格，如果不能夠達到半小格就可以舍去；如果超過了半小格，那么就可以按照半小格的數(shù)量來進行估讀。當(dāng)安培最為讀數(shù)單位時，那么百分位上面的數(shù)字可能是0到9之間。電流表量是15V，最小的刻度值為0.5V，那么造成的測量誤差主要出現(xiàn)在十分位上面，因此在讀書時也只是需要讀到十分位，估讀時可以估讀為五分之幾的小格，當(dāng)以電壓作為單位進行讀數(shù)時，十分位上面的數(shù)字為0到9之間。

(二)螺旋測微器的讀數(shù)方式

螺旋測微器上面的螺旋實際上有50個等分的刻度，每次轉(zhuǎn)一圈，螺桿都會向前或者是向后移動0.5毫米，因此，刻度值精度控制在0.01毫米左右。在讀數(shù)的過程中，需要結(jié)合螺桿上的刻度數(shù)、螺旋可讀數(shù)等進行估讀，在螺旋檢驗的過程中可以用毫米的單位條件下保留三位的小數(shù)。在讀數(shù)過程中，首先可以根據(jù)可動刻度作為基準(zhǔn)線，在左側(cè)固定刻度讀取毫米和半毫米，之后再看基準(zhǔn)線與可動刻度之間是否對齊，這樣就可以結(jié)合數(shù)字來乘以螺旋測微器的精確度，這樣就能夠得出較為準(zhǔn)確的讀數(shù)。

(三)游標(biāo)卡尺的讀數(shù)方法

在進行游標(biāo)卡尺的讀數(shù)教學(xué)時，教師往往過于關(guān)注十分度、二十分度以及五十分度的詳細介紹，學(xué)生在讀數(shù)分析過程中需要牢記1毫米的同時，還需要除以相應(yīng)分度，教師可以引導(dǎo)學(xué)生從記憶角度來思考問題和分析問題，由于學(xué)生對于1毫米理解方面存在著不足，但是由于游標(biāo)尺十分度、二十分度以及五十分度的實際長度為9毫米、19毫米以及49毫米，主尺的刻度則是為10毫米、20毫米、50毫米，相差1毫米，這樣就能夠得出較為準(zhǔn)確的讀數(shù)，對于后面的數(shù)字也不需要進行估讀。但是學(xué)生在實際讀數(shù)過程中可能無法找到游標(biāo)尺0毫米刻度，這就使得學(xué)生在讀數(shù)方面存在著問題，教師在實際的教學(xué)過程中需要及時的提醒學(xué)生，引導(dǎo)學(xué)生進行有效的檢驗，諸如，以毫米為單位的小數(shù)位數(shù)需要與精度保持一致性，這樣才能夠根據(jù)題目的具體要求來轉(zhuǎn)換單位。

(四)物理儀器讀數(shù)方法分析

根據(jù)考試大綱的實際要求來看，學(xué)生需要掌握有效數(shù)字概念，同時也能夠利用有效數(shù)字來直接顯示測量結(jié)果，但是對于測量數(shù)字并沒有提出要求。在實際的分析過程中，需要進行數(shù)字測量，特別是最后一位并不確定的數(shù)字，能夠直接準(zhǔn)確讀出的數(shù)據(jù)則為可靠性數(shù)字，直接讀出需要根據(jù)刻度來進行閱讀，而對于估讀得出來的數(shù)字則是屬于存疑數(shù)字，實際的測量結(jié)果能夠體現(xiàn)測量數(shù)據(jù)，帶有存疑數(shù)字的全部數(shù)字都是屬于有效數(shù)字。結(jié)合學(xué)生的認知能力分析，物理實驗儀器讀數(shù)方式的估讀方式分成了十分、五分以及二分估讀法，學(xué)生能夠有效的掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，物理世界蘊藏著非常豐富的內(nèi)容，測量工具方面的差異性直接的影響實際的估讀方式以及估讀方法，堅持正確的教學(xué)理念，認識到物理知識來源于生活，同時，測量也與日常生活密切相關(guān)。例如，人們在生病服藥時也會應(yīng)用到估讀方式，也就是物理儀器讀數(shù)方式與人們?nèi)粘Ｉ罹哂蟹浅Ｃ芮械年P(guān)聯(lián)，對人們生活具有非常密切的影響。教師需要結(jié)合學(xué)生實際情況，實現(xiàn)教學(xué)內(nèi)容與日常生活的有效結(jié)合，提升高中物理教學(xué)有效性。

二、結(jié)語

物理實驗儀器讀數(shù)在高中物理實驗教學(xué)中具有非常重要的作用，高考對于物理實驗儀器的讀數(shù)內(nèi)容考察頻率也非常的高。在實驗教學(xué)過程中，教師需要加強物理實驗儀器讀數(shù)訓(xùn)練，促使學(xué)生能夠掌握數(shù)字理論，進而提升物理實驗教學(xué)的復(fù)習(xí)效果，為提升學(xué)生物理成績提供保障?？傊?，在高中物理實驗儀器讀數(shù)過程中，在進行估讀過程中，需要結(jié)合實驗儀器最小度值來進行估讀，這樣能夠促使學(xué)生更好的掌握學(xué)習(xí)內(nèi)容，同時還需要結(jié)合實驗對于精度的要求來進行靈活性、有效性處理，提升學(xué)生物理實驗儀器讀數(shù)能力，提升高中物理實驗課堂教學(xué)質(zhì)量。

[1]任才生，姜勝.高中物理儀器讀數(shù)問題分析[J].中學(xué)物理：高中版，2016，34(6).

[2]沈祖榮.基于高考要求談基本儀器的讀數(shù)規(guī)則——以2015年高考物理題為例[J].物理之友，2016(6)：21-21.

[3]王亞輝.新課程背景下高中物理實驗教學(xué)淺析[J].動動畫世界·教育技術(shù)研究，2012(1)：105-105.

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