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欧姆表读数教学探骊

2015-10-27黄正玉

物理教学探讨 2015年9期

黄正玉

摘   要:欧姆表的读数规则如同电流表和电压表。教学中不能以某次考试的评分标准作为读数标准,哪怕是全国高考。

关键词:欧姆表;估读;有效数字

中图分类号:G633.7 文献标识码:A    文章编号:1003-6148(2015)9-0074-2

欧姆表读数考核的是基本仪器的使用,是高考的高频考点。而欧姆表的读数规则在教学中长期存在争议,甚至出现“山西标准”或者“广东标准”的说法。

典型错误观点有三:第一种观点认为由于欧姆表是粗测,所以不需要估读。第二种观点缘于很多模拟考不估读也给分,所以教师可能会告诉学生,不估读也是可以的。第三种观点说是指针没有对准刻度要估读,对准了就不要估读。

1    高考怎么考(表1)

对照近年高考的欧姆表读数试题,没有哪一年的参考答案是不估读的。当然,不排除有些省份由于整卷难度系数调节的需要,在具体阅卷中可能对不估读的答案也给分。

2    教学怎么教

《大学物理实验》教材有如下规定:“若对某一物理量只作单次测量,此时误差的计算方法如下:其测量结果的不确定度由σ=估计。其中Δ是估读误差,它由仪器的精度和测量者的生理条件(如:眼睛的分辨能力)共同决定。”Δ一般取仪器最小刻度的至。

根据以上规定,我们归纳出单次直接测量估读方法如下。此法同样适用于欧姆表。

(1)如果最小刻度是“1”,则读数估读到“1”的下一位。

(2)如果最小刻度是“2”“4”或者是“5”,则估读到本位。

下面我们对三种错误观点做一个剖析:第一种观点,认为欧姆表是粗测的说法,说的是与伏安法测电阻的系统误差相比较而言的,而高考试题显然只能依靠仪器本身的最小刻度来进行估读,试题不可能提供粗测粗略到什么程度的说法,粗测并不是有效数字的随意减少;第二种观点,教学被考试评分标准牵着鼻子走,这是教学的大忌,评分标准往往更为宽泛,我们教学中按照以上误差标准读数,不可能出现评分标准过严而扣分的情况,反之则可能出现全军覆没的情况;第三种观点,对齐就不估读的说法笔者更是不敢苟同,想象一下,如果按此原则,对同一个量的多次测量,会出现估读位数参差不齐的数据记录。

因此,欧姆表读数不能以某次评分细则为标准,哪怕是全国高考的评分细则。如果教学中多次告诉学生读数的多样性,那实际上等于告诉学生读数没有标准。

3    欧姆表读数的拓展

(1)高倍率如何记录数据

以2015年广东卷试题为例(图1),如果选择开关对应的是“×100”档则如何读数?

正确的方法是根据“示数×倍率”按科学计数法进行记录。首先计算刻度盘的指针右侧最小刻度为“0.4 Ω”,需要估读到本位,即十分位。左侧最小刻度为“1 Ω”,需要估读到下一位,同样是十分位。故刻度盘示数为10.0 Ω,所以读数为10.0 Ω×100,按照科学计数法,最后记为1.00×103 Ω。有效数字为1、0和 0,共三位。

注意:如果记为1000 Ω,则有效数字将是1、0、0和0四位,增加了有效数字位数,显然这样的记录是错误的。

(2)欧姆表的分段精度(图2)

由于欧姆刻度盘各段的最小刻度是不一样的,所以分段取得不同的精度(表2)。

总结:以上是关于欧姆表读数教学的思考,目的是能让更多的一线教师在物理教学中,不仅能展现物理作为一门实验科学的严谨性和实用性,而且使教学标准趋于统一,有据可循。

参考文献:

[1]李福荣.欧姆表读数之我见[J].中学生数理化,2014(4):78.

[2]赵新勇.欧姆表的若干个为什么[J].物理教学探讨,2007,25(7):22—23.

[3]陈宏.高考中多用试题赏析[J].物理教学探讨,2012,30(1):40—42.

(栏目编辑    邓   磊)