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物理教材中讲解测量的概念时,提到了测量数据一定要估读。从物理考试来看,物理实验题的估读问题一直是一个热点,同时也是很多学生放松警惕,容易丢分的地方。
在这里,笔者和同学们来一起分析下为什么测量数据要进行估读?
比如,直尺(刻度尺)最小刻度是厘米,我们就要进行估读,让测量的结果体现在厘米后一位(毫米)。或者这么理解,数据的最后一位反映的是毫米数量级上的大小。
一个测量工具是不可能百分百(理想)精密的,这是测量需要估读的硬伤,也可以认为是估读最根本的原因。
其次,测量过程中的内外因素的影响下,在实验操作过程中,测量产生误差总是在所难免的。比如温度影响,再比如不同测量者的主观性,甚至是观察者的视力因素,等等。
因此,在实际测量中所得的一切测量结果都应该是近似的,近似值处以有效数字表示。
数据估读的意义
估读的目的,在于利用最后一位数据,来一定程度上减少测量误差,使得测量结果更加接近于真实值。
测量中把带有一位不可靠数字的近似数字,称之为有效数字,物理中将这位不可靠数位叫估计位,对应的测量数据称之为估计值。
中学物理中的有效数位具有一定的物理意义,可以直接反映测量的准确度。比如:直尺测量长度所得的二组数据:分别为0.120和0.1200,从数学角度来理解,这二组数据没有差别,但物理上的这二组数据明显有不同的物理意义,体现了前者使用的测量工具应该是最小刻度为厘米的测量工具,千分位上的0属于估计数位值,后者使用的测量工具应该是最小刻度为毫米的测量工具,万分位上的0属于估计数位值。
严格来说,物理实验中是绝对不允许出现0.120=0.1200的情况的。
游标卡尺的估读
从高考物理考核角度来看,估读也是一个考察重点,所有的测量结果(测量仪器)都要测量;但貌似只有游标卡尺不用估读,很多同学甚至是老师都默认了这个“规矩”。
其实并非如此,因为游标卡尺的分尺中,到底哪个“线”对着,本身就是一种估读,同学们不妨想一想最近做过的题目,或者想一想自己以前做过的实验。(物理网王尚)
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