中学物理实验中有效数字估读的办法

　　在中学物理实验教学中，人们常将"测量中的有效数字保留至仪器精度的下一位"作为公理来使用.正因为这一点，导致我们在估读数时，常感到无所适从.有些情况我们要估读几位.例如，最小刻度是0.5cm的刻度尺测量物体长度时，根据"测量中的有效数字保留至仪器精度的下一位".那么我们对图1中刻度尺的读数是4.72cm，实际上这是不正确的，因为在读数中我们估读了两位，0.7cm是估读的，0.02cm也是估读的.我们知道，估读值是不可靠的，第一位数字(0.7cm)本身就不可靠，如果再估读第二位(0.02cm)它将更不可靠。所以不需要估读这么多数字。

　　中学物理教学中把"测量中有效数字保留至仪器精度的下一位"作为公理来使用，这显然是片面的.那么我们究竟怎样确定这个估读位呢?根据有效数字的含义，有效数字的最后一位(是估读的)是有误差的，有效数字的最后一位一定要同误差所在的一位取齐，这就是说，有效数字的位数取决于绝对误差.同时，由差示法原理可知，测量值的最大绝对误差应为该仪器精度的一半.上例中，最大绝对误差为0.5cm×4.7cm.

　　这样，只要读数方法正确，"估读数位应由测量的误差来决定".同时"测量值的最大绝对误差应为仪器精度的一半".这一结论显然成立，它适用于长度测量、质量测量、弹簧秤、伏特表、安培表等的读数.这样就便于将估读数位的确定正确地统一起来.

　　实验室常用的2.5级安培表的表盘.当安培表的使用量程为0.6A挡，此时安培表的精度即为每小格所表示的电流强度值0.02A，最位由测量的绝对误差来决定，安培表的读数应该是0.34安，而不能读作0.341A.如使用3A的量程，此时每小格所表示的电流强度值(0.1A)，也即为安培表此量程的精度，最大绝对误差(0.1A )

　　刻度尺、螺旋测微器、电流表、电压表、天平、弹簧秤等读数时都需要估读。因为最终的读数要以有效数字的形式给出，而有效数字的最后一位数字为估计数字，应和误差所在位置一致，在实际操作中，究竟估读到哪一位数字，应由测量仪器的精度(即最小分度值)和实验误差要两个因素共同决定。

　　根据仪器的最小分度可以分别采用1/2、1/5、1/10的估读方法，一般:

　　最小分度是2的，(包括0.2、0.02等)，采用1/2估读，如安培表0~0.6A档;

　　最小分度是5的，(包括0.5、0.05等)，采用1/5估读，如伏特表0~15V档;

　　最小分度是1的，(包括0.1、0.01等)，采用1/10估读，如刻度尺、螺旋测微器、安培表0~3A档、电压表0~3V档等，当测量精度要求不高或仪器精度不够高时，也可采用1/2估读。

　　如学生用的电流表为0.6A量程，分度值为0.02A，误差出现在安培的百分位，只读到安培的百分位上，估读半小格，不足半小格的舍去，超过半小格的按半小格估读。

　　(不需要估读的测量仪器:游标卡尺、秒表、电阻箱在读数时不需要估读)

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