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关于电表读数方法的讨论
电流表、电压表的读数,属根本仪器的使用,同时也是高考的热点。电流表、电压表的读数方法,目前我们常见到的各种教辅资料中,都给出了相应的讲解。但这些讲解与实际应用中及高考试题中出现的读数方法略有不同。
图文:电流表
实验室用的电表大局部是磁电式仪表,它是利用通电线圈在磁场中发生偏转的现象制成
这种电表的满偏电流〔指针偏转到满刻度时通过电表的电流〕很小,只适用于测量微安级或毫安级的电流。假设在表头的两端并联一个电阻,使超过表头所能承受的那局部电流从此电阻中流过,就可以扩大表头的量程。此并联电阻叫做分流电阻,由表头和分流电阻组成的电流表可以测量几安培或更大的电流,叫做安培表。图中所示是不同规格的电流表。自左起:毫安表,微安表,演示用安培表,安培表。
各种教辅资料中给出的讲解是这样的:
根据最小分度确定有效数字位数。
〔1〕最小分度是“1”的仪器,测量误差出现在下一位,下一位按十分之一估读。例如,电流〔压〕表的最小分度是0.1A〔V〕时,读数假设以A〔V〕为单位,那么应保存到小数点后第2位。
〔2〕最小分度是“2”或“5”的仪器,测量误差出现在同一位上,同一位分别按二分之一或五分之一估读。例如,假设电压表的最小分度为0.5V,读数以V为单位时,应保存到小数点后第1位,因为0.1V,0.2V,0.3V,0.4V等电压值就只能估读出来,也就是在小数点后第1位上就出现了不可靠数字。同样的,假设电流表的最小分度为0.02A,读数以A为单位时,应保存到小数点后第2位,因为这样的电流表能精确测量电流值只能是0.02A的整数倍,而对于0.01A,0.03A,0.05A,……,电流值就只能估读出来,也就是在小数点后第2位上就出现了不可靠数字。
在实际应用中,对于最小分度是“2”的仪器,读数往往读到其最小分度的下一位。请看下面几个例题。
【例1】〔2008年,宁夏卷,22〕
I.下列图为一正在测量中的多用电表表盘。
〔1〕如果是用×10档测量电阻,那么读数为。
〔2〕如果是用直流10mA档测量电流,那么读数为mA。
〔3〕如果是用直流5V档测量电压,那么读数为V。
【答案】〔1〕60〔2〕7.18〔3〕3.59
【例2】〔2009年,安徽卷,21〕
Ⅰ.用多用电表进行了几次测量,指针分别处于a、b的位置,如下图。假设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。
【答案】
指针位置
选择开关所处的档位
读数
a
直流电流100mA
23.0mA
直流电压2.5V
0.57V
b
电阻×100
320Ω
【例3】〔2010年,全国I卷,23〕
23.〔前3问略〕
〔4〕假设测量时,未调到满偏,两电流表的示数如图3所示,从图中读出的示数=,的示数=;由读出的数据计算得=。〔保存3位有效数字〕
【答案】⑷3.00mA;0.660mA;
【总结】以上三道高考题中以“2”为最小分度的电表,其读数均读到了最小分度的下一位。以例1中的第〔2〕问为例,由题意知用直流10mA档测量电流,那么电流表最小分度值为0.2mA。读数为7.18mA。其小数局部介于0.1mA和0.2mA之间,明显大于0.1mA而接近0.2mA。所以读数中的“1”应界定为可靠数字,“8”才是不可靠的。
学会卡尺、千分尺读数
想练好游标卡尺和螺旋测微器的读数,必须先知道它们的“俗名”──游标卡尺称为“十分儿卡尺”、“二十分儿卡尺”和“五十分儿卡尺”,螺旋测微器称为“千分尺”。发现了吗──每个名称都是“多少分儿”。什么意思呢?
想一想,我们常用的刻度尺、米尺、卷尺、皮尺等,最小单位是多少,是毫米mm。如果想测量比毫米更小的长度,就要用到精密仪器──游标卡尺和千分尺了。
所以,“十分儿卡尺”精确到十分之一毫米,“二十分儿卡尺”精确到二十分之一毫米,“五十分儿卡尺”精确到五十分之一毫米,“千分尺”精确到千分之一毫米。这,就是“多少分儿”的意思。
因此,我建议这样的读数步骤:
①看清“×分儿”尺,确定精确位数;
②由游标读出小数局部〔对齐、累计〕;
③由主尺读出毫米整数〔cm→mm〕;
④按题中要求变换单位。
举两个例子:图1,由游标可以判断是五十分儿卡尺,也就是说精确到了五十分之一毫米〔0.02mm〕;游标的第6条刻线对齐,读数为0.12mm〔6×0.02〕;游标0刻线已超过了54mm;因此总读数为54.12mm,也就是5.412cm。
如图2,可动刻度读数是94,由于是千分尺,精确到0.001mm,因此是0.094mm;主尺读数是2.5mm,因此总读数是2.594mm,也就是0.2594cm。
测定电源电动势与内
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