唐建伟
(北京大学附属中学新疆分校 新疆昌吉 831100)
谈多用电表读数的方法
唐建伟
(北京大学附属中学新疆分校 新疆昌吉 831100)
高考实验题对基本仪器使用的考察,已形成了常态化。而多用电表中关于电流表(电压表)的读数,是使用多用电表的难点之一,也是高考的热点之一。通过对历年高考试题做了大量研究后,总结归纳了多用表的读数规则,提供给广大教师和学生。
多用电表 高考试题 读数规则 例题
教学中,在多用电表的读数规则这个问题上,因教材、教参对此没有统一的规定、统一的标准,教师往往根据教辅资料、历年高考试题的答案以及个人的经验和总结,传授给学生的读数方法也就各不相同,出现了较混乱的教学现象。给高考备考带来了很大的困难。笔者对近些年的高考关于这类试题进行研究,现将研究结果提供给大家作参考,不妥之处,不吝赐教。
许多资料中读数规则是这样规定的,由最小分度来确定有效数字的位数。
(1)最小分度是“1”的仪器,测量误差出现在下一位,按十分之一的估读方式。
(2)最小分度是“2”或“5”的仪器,测量误差出现在本位,不再往下估读,分别按二分之一或五分之一读数。
采用这种读数方法得出的结果与高考答案对比时发现:最小分度是“1”或“5”的试题结果与高考答案一致。最小分度是“2”的试题结果与高考答案不一致。建议教师按以下的规则讲解就不会出现类似的问题:
(1)最小分度是“1”或“2”的仪器,测量误差出现在下一位,按十分之一的估读方式。
(2)最小分度是“5”的仪器,测量误差出现在本位,不再往下估读,按五分之一读数。
有例为证,例1、(2011年全国卷23题)使用多用电表测量电阻时,多用电表内部的电路可以等效为一个直流电源(一般为电池)、一个电阻和一表头相串联,两个表笔分别位于此串联电路的两端.现需要测量多用电表内电池的电动势,给定的器材有:待测多用电表,量程为60mA的电流表,电阻箱,导线若干.实验时,将多用电表调至×1Ω挡,调好零点;电阻箱置于适当数值.完成下列填空:
(1)仪器连线如图1所示(a和b是多用电表的两个表笔).若两电表均正常工作,则表笔a为___(填“红”或“黑”)色;
(2)若适当调节电阻箱后,图1中多用电表、电流表与电阻箱的示数分别如图2(a),(b),(c)所示,则多用电表的读数为___Ω.电流表的读数为___mA,电阻箱的读数为___Ω:
(3)将图l中多用电表的两表笔短接,此时流过多用电表的电流为mA;(保留3位有效数字)
(4)计算得到多用电表内电池的电动势为___V.(保留3位有效数字)
解析:第二问中,欧姆档10~15每小格为1Ω,可理解为最小分度为“1”。应估读到下一位0.1Ω,答案为14.0Ω。如果考生答案是14Ω将被扣1分。电流表的量程为60 mA.,每小格为1 mA,即最小分度为“1”,应估读到下一位0.1 mA。答案为53.0 mA。
2011年海南13题、2010年全国新课标23题等题目都是如此读法。
例2、(人教版3-1第68页第一题)用多用表进行了两次测量,指针的位置分别如图中a和b所示. 若多用表的选择开关处在以下表格中所指的挡位,a和b的相应读数是多少?请填在表中.
解析如下:(1)直流电压2.5V所对应的刻度盘的最小分度为0.05V,误差出现在最后一位上,按五分之一读数。a指针答案为0.57V,b指针答案为2.00V。直流电流50 mA所对应的刻度盘的最小分度为1mA,误差出现在下一位上,按十分之一的估读方式。a指针答案为11.4 mA,b指针答案为40.0 mA。
例3.(2008·宁夏)图为一正在测量中的多用电表表盘.
(1)如果是用×10Ω档测量电阻,则读数为___Ω.
(2)如果是用直流10mA档测量电流,则读数为___mA.
(3)如果是用直流5V档测量电压,则读数为___V.
解析:(1)欧姆档10~15每小格为1Ω,应估读到下一位0.1Ω,读数为 6.0×10Ω=60Ω;(2) 电流档取10mA,故测量时应读取中间的三排数据的最底下一排数据,最小分度“0.2”,测量误差出现在下一位,按十分之一的估读方式,读数为7.18mA;(3)直流电压档测量读取中间的三排数据的中间一排数据,每小格为0.1 V,测量误差出现在下一位,按十分之一的估读方式,读数为3.59V。
2009年安徽21题、2010年全国新课标23题等题目都是如此读法。
刻度盘有三个数据范围,0~250,0~50,0~10。当选择开关拨到“100”(或“1”),刻度盘上用0~10进行读数(三排数据的最底下一排数据),读出数据后,只将小数点,向右(或向左)移动一位即可;当选择开关拨到“2.5”时,刻度盘上用0~250进行读数(三排数据的最上一排数据),读出数据后,只将小数点,向左移动二位即可;当选择开关拨到“500”时,刻度盘上用0~50进行读数(三排数据的中间一排数据),读出数据后,只将小数点向右移动一位即可。