高中电压表、电流表、多用表的估读
2017-11-14罗开美
罗开美
【摘 要】教学中,发现学生对电流表、电压表及多用表读数的估读方法比较模糊,学生不清楚对电压表、电流表及多用表读数应不应该估读,对不同量程的电压表电流表及电表该怎么估读,为此我咨询了许多有经验的老教师,得到的答案却不一致,因为高考出题概率基本很小,有的老师甚至不知道。
为了解决这一谜团我在网上查阅了许多资料,再核对历年高考题得出较为详细和准确的方法。
【关键词】高考;电压表;电流表;多用表;估读
1引言
指针式电表的读数问题,本不是什么非常艰深的问题,但是由于高中教材教参既没有介绍电表准确度等级读数规则没有给出统一的标准,这给高中物理教学特别是复习备考带来了很大的困惑:
①一些老师教学生按初中“十分之一”估读方法。
②大部分老师按大学的估读方法,对于最小分度为1的采用“十分之一”估读法,对于最小分度为2的采用“二分之一”估读法,对于最小分度为5的采用“五分之一”估读法。
③有的老师所说的“半格法”:超过半个的按一格算,未满半格的按零格算。(“半格法”是坐标纸上数小格子来计算面积时为了减少误差使用的方法,在电表上读数是用此方法是错误的)
2寻找准确规律
2.1做分析,找出正确的方法
不同方法读出来的电表的示数肯定不同,而高考肯定有统一的标准,所以只有一条规则是准确的,那么哪一种方法是正确的呢?我用往年来的高考题来查找:
例1(2011广东高考物理第34题):粗测小电珠的电阻,应选择多用电表倍率x1的电阻档(请填写“x1”、“x10”或“x100”);调零后,将表笔分别与小电珠的两极连接,示数16,结果_____?(标准答案:7.3~7.7)
分析:(指针在7~8之间)欧姆档最小分度为0.5,按“十分之一”法,欧姆档最小分度为0.5,应估读到0.05,读数为:{7+0.05×(3~7)}×1=7.15~7.35≈7.2~7.4。 按“五分之一”,法欧姆档最小分度为0.5应估读到0.01,读数为:{7+0.01×(3~7)}×1=7.3~7.7。
所以:对于最小分度为1的电表用“十分之一”估读法最准确,对于最小分度为5的电表用“五分之一”估读法最准确。
例2(2010年全国卷一第23题):读出A1示数I1= mA; 读出A2示数I2= mA。(标准答案:I1=115mA I2=0.660mA)
分析:(A1指针正对3)A1最小分度为0.1,按“十分之一”法,应估读到0.01,读数为:3+0.01×0=3.00。(A2指针正对0.66)A2最小分度为0.02,按“十分之一”法,应估读到0.02,读数为:0.66+0.002×0=0.660,按“二分之一”法,应估读到0.01,读数为:0.66+0.01×0=0.66。
所以:对于最小分度为1的电表用“十分之一”估读法最恰当;對于最小分度为2的电表用“十分之一”估读法最恰当。
结论:对于最小分度为1和2的电表用“十分之一”估读法;对于最小分度为5的电表用“五分之一”应用估读法。
为了证明此结论的可靠性和准确性,下面再列举高考题进行验证核对
例3(2009安徽高考第21题):用多用电表进行测量,指针分别处于a、b的位置。若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位,a和b的相应读数是多少?请填在表格中。(标准答案:I=23.0mA U=0.57V R=320?)
分析:(直流电流档a指针在22~24中间)直流电流档最小分度为0.2,用“十分之一”法, 应估读到0.02,读数为:22+0.02×5=23.0mA,(直流电压档a指针在0.55~0.60中间)直流电压档最小分度为0..05,用“五分之一”法, 应估读到0.01,读数为:0.55+0.01×2=0.57V。
(欧姆档b指针在3.0~3.5中间)欧姆档最小分度为0.5,按“五分之一”,法欧姆档最小分度为0.5应估读到0.1,读数为:(3+0.1×2)×100=320?。
例4(2009年上海卷第15题):用多用表的欧姆档,根据所示指针位置如此被测电阻的阻值约为 ?。(标答:30k?或30000?)
解析:(指针在正对30)欧姆档最小分度为2?,应按“十分之一”法,估读到0.2?,读数为:(30?+0×0.2?)×1k=30.0 k?或30000?。
2.2结论
初中的物理教学对学生要求并不高, 电流表和电压表均为理想的,本身是准确的没有系统误差,从而不用考虑电表准确度等级的读数规则,所以一律采用“十分之一”估读法。
高中的物理教学在的科学性和全面性加强,电流表和电压表均为不再视为理想的,有系统误差,在读数时需要考虑电表准确度等级的读数规则,所以对对于最小分度为1或2的电表用“十分之一”估读法;对于最小分度为5的电表用“五分之一”用估读法;这里大家肯定有个疑问:既然考虑电表准确度等级的读数规则为什么最小分度为的电表用“十分之一”应用估读法,而不是“二分之一”估读法呢?因为最小刻度为“2”(20,2,0.2,0.02,……),等分份数10以内的只有2、4、5、10五种可能,一般估读应在下一位比较准,故取“十分之一估读法”更加准确。
3总结
本人的这篇文章谈不上权威观点,但是,能让学生参加高考做关于电表读数的问题不会丢分。
另外,指针式电表需要估读,而电子式电表可以直接读数且精确度很高。电子式电表已经开始代替指针式电表,考试大纲不会要求太深太严,没必要让教师学生花太多时间和精力在这个问题上纠结。endprint