物理：怎樣確定測量數據的估讀位

近幾年，隨著物理教學改革，實驗教學在中學中越來越重視．楊振寧先生說過“物理是以實驗為本的科學”．物理概念和規律是在觀察實驗的基礎上得到的，而實驗教學又離不開實驗測量．在估讀測量數據時，教師往往爭論性比較大，這里僅僅談談究竟怎樣確定讀位數．

在中學物理實驗教學中，人們常將“測量中的有效數字保留至儀器精度的下一位”作為公理來使用．正因為這一點，導致我們在估讀數時，常感到無所適從．有些情況我們要估讀幾位．例如，最小刻度是0.5cm的刻度尺測量物體長度時，根據“測量中的有效數字保留至儀器精度的下一位”．那么我們對圖1中刻度尺的讀數是4.72cm，實際上這是不正確的，因為在讀數中我們估讀了兩位，0.7cm是估讀的，0.02cm也是估讀的．我們知道，估讀值是不可靠的，第一位數字（0.7cm）本身就不可靠，如果再估讀第二位（0.02cm）它將更不可靠，讀數時，寫出這么多不可靠的數字有什么意義呢？

中學物理教學中把“測量中有效數字保留至儀器精度的下一位”作為公理來使用，這顯然是片面的．那么我們究竟怎樣確定這個估讀位呢？根據有效數字的含義，有效數字的最后一位（是估讀的）是有誤差的，有效數字的最后一位一定要同誤差所在的一位取齊，這就是說，有效數字的位數取決于絕對誤差．同時，由差示法原理可知，測量值的最大絕對誤差應為該儀器精度的一半．上例中，最大絕對誤差（0.5cm×

4.7cm．

這樣，只要讀數方法正確，“估讀數位應由測量的誤差來決定”．同時“測量值的最大絕對誤差應為儀器精度的一半”．這一結論顯然成立，它適用于長度測量、質量測量、彈簧秤、伏特表、安培表等的讀數．這樣就便于將估讀數位的確定正確地統一起來．

圖2是實驗室常用的2.5級安培表的表盤．當安培表的使用量程為0.6A擋，此時安培表的精度即為每小格所表示的電流強度值0.02A，最

位由測量的絕對誤差來決定，安培表的讀數應該是0.34安，而不能讀作0.341A．如使用3A的量程，此時每小格所表示的電流強度值（0.1A），也即為安培表此量程的精度，最大絕對誤差（0.1A

《教學參考書》必修本上介紹是一致的：“中學生使用的電表準確度是2.5級，即在規定的使用條件下，最大誤差不超過滿刻度的2.5％，安培表使用3A量程時，最大誤差是3A×2.5％=0.075A，誤差出現在安培的百分位，因此使用3安量程時，安培的十分位可以準確讀到，百分位則是估讀的．當使用0.6A量程時，最大誤差0.6×2.5％=0.015A，誤差也出現在安培的百分位，因此只能讀到安培的百分位，如果讀到安培的千分位，則是無意義的了．”

伏特表的讀數跟安培表的讀數情況是一致的，這里就不多說了．

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