国卷高考电表读数规则再探

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1、国卷高考电表读数规则再探1.问题的提出指针式电表读数问题，本不是什么非常艰深的物理知识，由于高中教材教参既没有介绍电表准确度等级读数规则，又没有明确给出什么新的统一标准，给高中教学特别是复习备考带来很大困惑。又因2011年高考国卷多用电表读数填“14.0”得2分、填“14”得1分，一直不断的纷争再掀波澜。纷争主要发生在最小刻度为“2”、“5”两种情况电表读数和欧姆档读数记录规范问题上。一是大部分老师及其复习资料按照大学物理中介绍的电表准确度等级读数规则进行读数，考虑中学实验一般用的是2.5级电表，对最小刻度“2”和“5”的电流、电压表，分别提出“二分之一”和“五分之一”的估读要求

2、，归纳为“凡是最小刻度是“1”的，要求读到最小刻度后再往下估读一位（估读的这位数字是不可靠数字）；凡是最小刻度不是“1”的，只要求读到最小刻度所在的这一位，不能再往下估读”。这样，记录的结果往往出现：遇到最小刻度为“5”的情况时，做出的结果与高考标答一致，遇到最小刻度为“2”的情况时，做出的结果与高考标答不一致；二是小部分老师认为现行高中教材没有介绍电表准确度等级读数规则，只能依据初中物理介绍的“十分之一估读法”，结果往往出现：遇到最小刻度为“2”的情况时，做出的结果与高考标答一致，遇到最小刻度为“5”的情况时，做出的结果与高考标答不一致。还有欧姆档读数记录规范问题。这些，都有必

3、要在科学、合理、可行的原则基础上取得共识。本文拟对高考国卷电表读数规则做点探讨。2.高考国卷电表读数标答“潜规则”探究笔者研究比对人教版教材选修3—1P68第1题答案和多年高考试题，发现高考国卷电表读数标答和教材答案标准具有一致性，在多年高考国卷命题中这种“潜规则”保持稳定性。国卷“潜规则”依据理由可能是：①基于人教版教材讲述。教材没有介绍电表准确度等级规则，也不因此提高要求增加学生负担，再说所读电表未必都是2.5级电表（因为同一指示位置，不同等级电表的估读结果是不同的）；②不考虑电表结构原因误差，假定电表机件都是理想的，读数误差主要出在人眼对刻度的分辨能力上；③中学实验电表最小

4、刻度宽度约1mm，一般人眼的分辨能力为0.1mm，即最多可估读到最小分度的十分之一；④“估读”只能是“最后一位有效数字”。如果最小刻度为“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（2/2=1，2/4=0.5，2/5=0.4，2/10=0.2；但2/3=0.333…2/8=0.25不是一位有效数字），一般估读应在下一位比较准，故取“十分之一估读法”；如果最小刻度为“5”（50，5，0.5，0.05，…），等分份数10以内的只有5、10两种可能（5/5=1，5/10=0.2，但5/2=2.5，5/4=1.25，5/8=0.625），由于1

5、mm内标值5本身已较大，估读值取在同一位已是合适的估读，再细到十分之一就没意义了，故采用“五分之一估读法”。⑤尽管欧姆表测电阻本身粗略，刻度又不均匀，但仅从读数角度看，“最后一位有效数字”表示“估读”、“近似”意义应是一样的，毋容置疑，不能随意改变。⑥指针式电表需要估读，而电子式电表不需要人去估读。电子式电表已经开始代替指针式电表，没必要让教师学生花很多时间精力在这个问题上纠结。3.总结高考国卷电表读数标准对最小刻度为“1”、“2”的采用“十分之一估读法”，估计数字出现在下一位；对最小刻度为“5”的采用“五分之一估读法”，估计数字出现在同一位。这样读数记录=刻度完整部分+估计等分

6、数×，后部分乘积为0时不能丢，象游标卡、千分尺读数一样要补齐。显然，高中阶段，这种办法适合学生理解接受，不额外增加负担，上了大学再进一步学习更科学严谨的估读规则，现实中不失为一种为大学准备的承上启下的过渡性办法。4.教材习题例证下面是人教版教材选修3—1P68第1题及答案： 解析：（1）直流电压档，2.5V量程刻度盘，每格表示0.05V,采用“五分之一估读法”，估读到0.05V/5=0.01V，指针a示数读作0.55V+2×0.01V=0.57V；指针b示数读作2.0V+0×0.01V=2.00V。（2）直流电流档，100mA量程刻度盘，每格表示2mA，采用“十分之一估读法”，估

7、读到2mA/10=0.2mA，指针a示数读作22mA+（4～5）×0.2mA=22.8～23.0mA，答案给的是22.8mA；指针b示数读作80mA±（0～1）×0.2mA=79.8～80.2mA，答案给的是80.0mA。显然，如果按2.5级电表电表准确度等级读数规则，每格表示2mA，采用“二分之一估读法”，只能估读到1mA，不会到mA的十分位。（3）欧姆×10档，指针b在“0～5”段每小格为0.5Ω，采用“五分之一估读法”，估到0.5Ω/5=0.1Ω，读作〔3Ω+（1～2）×0