例谈高中物理常见读数问题

张春涛

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+9×0.05 mm=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.