確定儀器讀數(shù)誤差位的兩種方法.doc

確定儀器讀數(shù)誤差位的兩種方法湖北棗陽二中 王玉梅 在高中物理實(shí)驗(yàn)中，關(guān)于儀器讀數(shù)有效位的確定問題，很多同學(xué)無所適從，跟著感覺走，沒有一個(gè)指導(dǎo)性方法。有的同學(xué)認(rèn)為讀數(shù)要讀到儀器最小分度的下一位。這種說法是不科學(xué)的，是錯(cuò)誤的。按照有效數(shù)字的概念，有效數(shù)字的最后一位是有誤差的，因此讀數(shù)的規(guī)則是：讀到誤差位。即有效數(shù)字的最后一位和誤差所在的一位，必須在同一數(shù)位上。這是考慮有效數(shù)字的依據(jù)。那么怎樣確定哪一位才是準(zhǔn)確的誤差位呢？下面推薦兩種確定誤差位的有效方法。一 儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)確定法在讀取數(shù)據(jù)時(shí)，哪一位數(shù)字出現(xiàn)誤差是由測(cè)量儀器本身所決定的。例如準(zhǔn)確度等級(jí)為2.5級(jí)的安培表和伏特表，即在正常使用的條件下，最大的絕對(duì)誤差不超過滿刻度的2.5%。比如使用量程為0.6A的安培表，最大誤差為0.62.5%(A)=0.015A,誤差出現(xiàn)在安培的百分位上；使用量程為3A的安培表，最大誤差為32.5%(A)=0.075A,誤差也出現(xiàn)在安培的百分位。同理量程為3伏的伏特表，最大誤差為32.5%(V)=0.075V，誤差出現(xiàn)在伏特的百分位上；而用量程為15伏時(shí)最大誤差為152.5%(V)=0.375V，誤差出現(xiàn)在伏特的十分位上。例1 型號(hào)為J0407，等級(jí)誤差為2.5%的安培表使用量程為0.6A時(shí)，如圖所示，該表的讀數(shù)為多少？解析：指針指在0.22A和0.24A之間。其等級(jí)誤差為2.5%，此表的誤差位應(yīng)在百分位上。此時(shí)若讀作0.225A或0.226A就錯(cuò)了。因?yàn)樵诎俜治簧弦呀?jīng)出現(xiàn)誤差，所以可以讀作 0.23A。從而保證讀到誤差位的原則。另外，此類讀數(shù)若估讀，以估讀最小分度半小格為宜。在本題中，當(dāng)指針指在0.22A和0.24A正中間或接近正中間位置時(shí)，讀作0.23A；當(dāng)指針指在0.22A和0.24A之間且靠近0.22A位置時(shí)，讀作0.22A；當(dāng)指針指在0.22A和0.24A之間且靠近0.24A位置時(shí)，讀作0.24A。若讀到安培的千分位，就沒有意義了。 二 儀器最小分度的半值確定法在不知道儀器的準(zhǔn)確度等級(jí)時(shí)，應(yīng)該怎樣確定誤差位呢？筆者發(fā)現(xiàn)中學(xué)實(shí)驗(yàn)的測(cè)量儀器中（除天平，歐姆表外），一般都可以用一個(gè)規(guī)律來確定讀數(shù)的誤差位。即找出儀器刻度的最小分度，然后除以2，在所得數(shù)據(jù)的小數(shù)部分中，第一個(gè)不是零的數(shù)所在的分位剛好與測(cè)量儀器的誤差位在同一數(shù)量級(jí)上，可立即知道誤差位。如10分度的游標(biāo)卡尺，當(dāng)主尺零刻線與游標(biāo)尺零刻線正對(duì)時(shí)，主尺的第一條刻線與游標(biāo)尺的第一條刻線相差0.1毫米，可認(rèn)為最小分度是0.1毫米，除以2為0.05毫米。即誤差位出現(xiàn)在毫米的百分位上。同理20分度的游標(biāo)卡尺，可認(rèn)為最小分度是0.05毫米，除以2為0.025毫米。即誤差位出現(xiàn)在毫米的百分位上。50分度的游標(biāo)卡尺，可認(rèn)為最小分度是0.02毫米，除以2為0.01毫米。即誤差位出現(xiàn)在毫米的百分位上。螺旋測(cè)微器最小分度是0.01毫米，除以2為0.005毫米。即誤差位出現(xiàn)在毫米的千分位上。量程為0.6A的安培表，最小分度是0.02A, 除以2為0.01A，誤差出現(xiàn)在安培的百分位上。量程為3伏的伏特表，最小分度是0.1V, 除以2為0.05V，誤差出現(xiàn)在伏特的百分位上。12345U(V)0.811.121.71.892.51I(A)0.160.2420.3380.380.504例2 用伏安法測(cè)電阻的實(shí)驗(yàn)中，按實(shí)驗(yàn)要求選用的電壓表最小分度為0.1V，電流表最小分度為0.02A。某學(xué)生記錄的各組數(shù)據(jù)如下表所示：在這五組數(shù)據(jù)中，有效數(shù)字不符合要求的是第-組。 解析：電壓表最小分度為0.1V，由半值法可知誤差位應(yīng)在百分位上。1.7V保留在十分