物理小制作 长度测量中估读的意义和方法

小实验 / 作者:花香调 / 时间:2016-12-27 00:00:00 / 2200℃

学习长度测量时,许多同学对读数时为什么要估读以及估读的方法感到困惑,相信你读了本文会有所收获。

一、估读的意义

日常生活中或学习物理之前,许多同学都进行过长度测量,比如测量自己的身高,测量小木块的长度等。如图1中,小木块的长度为1.5cm。长度测量给我们的感觉好像很简单,无需进一步学习。

可是,在上图中如果问:小木块的长度正好是1.5cm,不多也不少吗?相信你会把图1再仔细看一遍,认识到小木块长度在1.4cm至1.5cm之间,但更接近于1.5cm,即小木块长度在1.45cm至1.5cm之间更准确。那么小木块长度应是多少呢?若你认为小木块的右边线在刻度尺的1.45cm至1.5cm之间更靠近的1.5cm刻度线,则小木块长度可记为1.48cm或1.49cm。这里记录小木块长度的三个数据中的最后一位数字都是通过估计读取的,称为估读数。前面的数字都是准确数。

可见,若把小木块长度记为1.5cm,我们只能得出这样一个判断:小木块的长度不一定正好是1.5cm,可能小于1.5cm,也可能大于1.5cm,比1.5cm小多少,大多少我们无法知道。而把小木块长度记为1.48cm或1.49cm,则可使我们认识到小木块的长度比1.5cm略小些,不会小于1.45cm。显然,后一记录更符合实际,因而更精确。

所以,估读能使测量数据更精确,这正是估读的意义所在。精确测量规定:要估读到最小分度值的下一位。

二、估读的方法

上文其实也告诉了我们估读的方法:先看清被测物体的另一边线在刻度尺的哪两个刻线之间,记下准确数,再注意一下是不是超过最小分度值的一半,就可确定估读数了(这也叫“中点助读法”)。

对同学们来说,碰到估读为0的情况颇为头疼:搞不准究竟有几个0。掌握下面这个方法就不难了:以刻度尺的最小分度值为单位来读,这样小数点后面就只有一位数(这一位便是估读数)。现结合图2、图3来说明。

图2中,刻度尺的最小分度值为1mm,以mm为单位,物体的右边线恰好对准17mm的刻线,此时估读数为0,物体长度记为17.0mm(想一想:若记为17mm行不行?记为17.00mm又怎样?)。若记录结果要求以cm为单位,则再将17.0mm写成1.70cm就可以了。

图3中,物体右边线恰好对准20mm的刻度线,按照以上方法,先记为20.0mm,再根据记录单位的要求,可变为2.00cm或0.200dm,甚至0.0200m。

思考:把2.00cm写成2.0cm或写成2cm,反映所用刻度尺的最小分度值相同吗?反映测量的准确程度相同吗?


选自:《初中物理自制教具》
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