安茂河 張樹濤
刻度尺是物理學(xué)的基本計量儀器之一,是學(xué)生接觸的第一個測量工具,也是學(xué)習(xí)天平、量筒、彈簧秤、溫度計以及電流表、電壓表等各種計量儀器的基礎(chǔ),對于養(yǎng)成科學(xué)的觀察、規(guī)范操作和讀數(shù)、科學(xué)處理實驗數(shù)據(jù)等實驗素養(yǎng),都是至關(guān)重要的。
一、會觀察
測量前,應(yīng)首先進(jìn)行觀察,觀察主要有以下幾個方面:(1)觀察單位,在刻度尺上都標(biāo)有它的度量單位,觀察單位的目的是為了選擇儀器、記錄結(jié)果,(2)觀察零點,刻度尺的零點就是刻度尺的起始刻度,又叫零刻線,觀察時要特別注意零點是否磨損,零點在不在刻度尺的左邊緣,(3)觀察最小刻度值(最小分度),刻度尺的最小刻度值是指相鄰兩條刻度線之間的長度,最小刻度值越小測量越準(zhǔn)確,(4)觀察量程,刻度尺的量程就是它一次所能測量的最大長度,測量時都不得超出這個范圍。
二、會選擇
選擇刻度尺,要從兩個方面考慮,一是選擇合適的量程,即所測長度在刻度尺的測量范圍內(nèi),二是選擇合適的最小刻度值,它決定著測量的準(zhǔn)確程度,最小刻度的選擇根據(jù)是測量的要求,例如我們測量門窗玻璃的寬度時,最好選用毫米刻度尺,而測量窗簾的寬度用厘米刻度尺就行。
三、會放置
測量時,要做到“零”對正、“邊”對齊、“尺”“物”要貼近,“零”對正就是要使被測物體的一端與零刻線正對,若零刻線有磨損,應(yīng)另設(shè)定零刻度,“邊”對齊是要求刻度尺與被測物體的被測邊對齊、重合或平行,“尺”“物”要貼近是指要將尺貼緊物體,厚的尺子要立著放置,以避免和減小視差。
四、會讀數(shù)
讀數(shù)時視線要正對刻度線(即視線要與刻度線垂直),以減小誤差,按照讀數(shù)規(guī)則,1/10分度的刻度尺應(yīng)估讀到最小刻度的下一位,如果正對刻度線,要加“0”補齊位數(shù),對于1/5、1/2分度的刻度尺一般只讀到最小刻度位即可。
五、會記錄
所測量的長度應(yīng)由數(shù)值和單位組成,測量結(jié)果無單位是沒有意義的,而數(shù)值又包括準(zhǔn)確值和估讀值兩部分,如用厘米刻度尺測量某物體的長度為16厘米,應(yīng)記作16.0厘米,而不能記作16、16.0或1厘米等。
六、會處理數(shù)據(jù)
為了減小誤差,一般采用多次測量求平均值法,平均值的運算要符合有效數(shù)字運算規(guī)則,小數(shù)點后保留的位數(shù)應(yīng)與原測量數(shù)據(jù)小數(shù)點后的位數(shù)相同,最后一位數(shù)字四舍五入,并非位數(shù)越多越好,在初中階段,一般最后結(jié)果保留2-3位有效數(shù)字就行。
七、會間接測量
有些長度不能直接進(jìn)行測量,可以利用儀器測出有關(guān)物理量后,再利用待測量與這些已測量的定量關(guān)系或幾何關(guān)系求出待測量,這種方法叫間接測量法,長度的特殊測量法一般有“迭加法”、“等效法”、“曲直變換法”等,在學(xué)習(xí)了刻度尺后一定要進(jìn)行靈活的變通和運用。