论文部分内容阅读
高中物理是一门以实验为基础的学科,平时的教学中经常会遇到各种测量工具的读数,由于测量仪器的原理和刻度方法各有不同,给读数方法的教学带来了一定的困难。本文从刻度尺、天平、螺旋测微器、游标卡尺、欧姆表等的读数人手,总结读数的基本方法,进而得到一般的读数公式。
实例一:刻度尺的读数。
如图(1),传统的读数方法是:将读出的准确值55mm加读出估计值0.6mm。即长度读为55.6mm。
现在我们用另一种方法来读数。我们先读出物体边界包含的刻度数为55.6刻度,然后将刻度数乘最小刻度值lmm刻度,有:读数=1mm刻度×55.6刻度=55.6mm,即:读数最小刻度值×刻度数。要正确读教,必须求得最小刻度值和正确读取刻度数。
求得最小刻度值有三种方法:一是满刻度值除以总刻度数。例如某安培表,若接入电路的量程为 0.6A,则:最小刻度值=满刻度值/总刻度数=0.6A/30刻度=0.02A/刻度。二是相邻两个数值标称的差值,除以该两个数值标称刻度内的刻度数。三是测量工具已有标称最小刻度值。
正确读取刻度数的关键是强调估读。通常有1/10、1/5、1/2刻度等估读形式。“恰好对齐”某刻度线时,不漏读估计的“0”。
现在我们来看读数由基本值和刻度值构成的情况。
实例二:天平的读数。
天平平衡时如图(3),物体的质量读数由两部分构成,一部分为基本值——托盘上的砝码的数值(15g),另一部分为游码的刻度值。游码的满刻度值为5g,共有25个刻度,所以最小刻度值为0.2 g/刻度。现游码所在位置的刻度数为10.7个刻度,所以游码的读数:读数=0.2g/刻度×10.7刻度=2.14g
物体的质量读数:读数=15g 2.14g=17.14g
显然,读数=基本值 最小刻度值×刻度数。
当测量工具有量程倍率或刻度倍率时,得到一般的读数公式:读数=(基本值 最小刻度值×刻度数) ×倍率
以下应用读数公式来读取常见的几种测量仪器的读数。
实例三:螺旋测微器的读数。
如图(4),螺测微器的刻度原理是:将0.5mm的一个螺距展开到一个圆周上,并将圆周等份50刻度。所以:最小刻度值=0.5mm/50刻度= 0..01mm/刻度。
在图(4)中,读得基本值为7.5mm。在圆周上顺着刻度方向, 读得25.2个刻度,按读数公式,待测物体的长度是:
读数=(基本值 最小刻度值×刻度数) ×倍率=(7.5mm 0.01mm/刻度×25.2刻度) ×1=7.752mm
实例四:欧姆表的读数。(略)
实例五:游标卡尺的读数。
游标卡尺的刻度原理是:将1mm的长度差等分到游标的刻度上。通过估计游标上的某刻度与主尺上的刻度对齐的方法,估读lmm以下的读数,即把目测估读转变为相对客观的等份估读。游标有10分度、20分度、50分度几种刻度形式,相当于0.1mm/刻度、0.05mm/刻度、0.02mm/刻度的最小刻度值。图(5)a为常见20分度的游标卡尺。
如图(5)b中,取主尺上的整毫米读数23mm为基本值,估读对齐的刻度数为13刻度,按读数公式有:读数=基本值 最小刻度值×刻度数=23mm 0.05mm/刻度×13刻度=23.65mm
本例倍率为l,使用公式时可以不体现倍率。
公式也适用于图象坐标刻度的读数。
实例六:图象坐标的读数。(略)
机械秒表与螺旋测微器的刻度原理相似,并且表针与刻度机械对齐,无须目测估读,可参照螺旋测微器的方法读数。
综上所述,要正确进行刻度的读数,首先要理解测量仪器的刻度原理,列出读数的基本值、最小刻度值、倍率、零位误差等,并正确读取刻度数,然后按读数公式来读取最终的读数。在教学中,建议强调用读数公式来读数,待学生经过大量的读数训练后,灵活应用公式,成为一种基本技能。
责任编辑 邹韵文
实例一:刻度尺的读数。
如图(1),传统的读数方法是:将读出的准确值55mm加读出估计值0.6mm。即长度读为55.6mm。
现在我们用另一种方法来读数。我们先读出物体边界包含的刻度数为55.6刻度,然后将刻度数乘最小刻度值lmm刻度,有:读数=1mm刻度×55.6刻度=55.6mm,即:读数最小刻度值×刻度数。要正确读教,必须求得最小刻度值和正确读取刻度数。
求得最小刻度值有三种方法:一是满刻度值除以总刻度数。例如某安培表,若接入电路的量程为 0.6A,则:最小刻度值=满刻度值/总刻度数=0.6A/30刻度=0.02A/刻度。二是相邻两个数值标称的差值,除以该两个数值标称刻度内的刻度数。三是测量工具已有标称最小刻度值。
正确读取刻度数的关键是强调估读。通常有1/10、1/5、1/2刻度等估读形式。“恰好对齐”某刻度线时,不漏读估计的“0”。
现在我们来看读数由基本值和刻度值构成的情况。
实例二:天平的读数。
天平平衡时如图(3),物体的质量读数由两部分构成,一部分为基本值——托盘上的砝码的数值(15g),另一部分为游码的刻度值。游码的满刻度值为5g,共有25个刻度,所以最小刻度值为0.2 g/刻度。现游码所在位置的刻度数为10.7个刻度,所以游码的读数:读数=0.2g/刻度×10.7刻度=2.14g
物体的质量读数:读数=15g 2.14g=17.14g
显然,读数=基本值 最小刻度值×刻度数。
当测量工具有量程倍率或刻度倍率时,得到一般的读数公式:读数=(基本值 最小刻度值×刻度数) ×倍率
以下应用读数公式来读取常见的几种测量仪器的读数。
实例三:螺旋测微器的读数。
如图(4),螺测微器的刻度原理是:将0.5mm的一个螺距展开到一个圆周上,并将圆周等份50刻度。所以:最小刻度值=0.5mm/50刻度= 0..01mm/刻度。
在图(4)中,读得基本值为7.5mm。在圆周上顺着刻度方向, 读得25.2个刻度,按读数公式,待测物体的长度是:
读数=(基本值 最小刻度值×刻度数) ×倍率=(7.5mm 0.01mm/刻度×25.2刻度) ×1=7.752mm
实例四:欧姆表的读数。(略)
实例五:游标卡尺的读数。
游标卡尺的刻度原理是:将1mm的长度差等分到游标的刻度上。通过估计游标上的某刻度与主尺上的刻度对齐的方法,估读lmm以下的读数,即把目测估读转变为相对客观的等份估读。游标有10分度、20分度、50分度几种刻度形式,相当于0.1mm/刻度、0.05mm/刻度、0.02mm/刻度的最小刻度值。图(5)a为常见20分度的游标卡尺。
如图(5)b中,取主尺上的整毫米读数23mm为基本值,估读对齐的刻度数为13刻度,按读数公式有:读数=基本值 最小刻度值×刻度数=23mm 0.05mm/刻度×13刻度=23.65mm
本例倍率为l,使用公式时可以不体现倍率。
公式也适用于图象坐标刻度的读数。
实例六:图象坐标的读数。(略)
机械秒表与螺旋测微器的刻度原理相似,并且表针与刻度机械对齐,无须目测估读,可参照螺旋测微器的方法读数。
综上所述,要正确进行刻度的读数,首先要理解测量仪器的刻度原理,列出读数的基本值、最小刻度值、倍率、零位误差等,并正确读取刻度数,然后按读数公式来读取最终的读数。在教学中,建议强调用读数公式来读数,待学生经过大量的读数训练后,灵活应用公式,成为一种基本技能。
责任编辑 邹韵文