先说结论
仪器读数这一个事儿, 其实压根儿就没有什么“全部估读一位”的万能口诀可以拿来套用。在每回动手读数之前, 你得先把三个问题给搞清楚、想明白: 这仪器的量程到底是不是那个数?
它的最小分度值又是多少来着? 还有, 这种特定的仪器本身到底有没有被要求去进行估读? 只有把你要用的那个仪器类型给死死认准了, 后面的读数过程才不会全凭感觉乱猜。
在上一个问题提到的那个实验题目文章的底下, 有读者发了这样的留言: “各种不同仪器的读数规则, 能不能有一个专门的汇总表? 这样我们在做题的时候, 就可以直接拿出来对照, 不用的每次都去思考、去纠结了。”这种提问方式非常常见, 也是大家经常遇到的问题。
为什么这么说? 因为像刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器以及电表这些仪器, 它们在看上去的时候, 好像都是一模一样在用眼睛去看上面的刻度线, 但是真正等到我们要把数据写下来的时候, 它们各自遵循的规则却并不相同。
图1：高中物理常用仪器读数规则汇总表
一、刻度尺：估读一位，还要注意起点不一定是零
图2：刻度尺起点不在零刻线时，要用末读数减初读数
我们先来看一看最小分度值是什么样子。普通毫米刻度尺的这个数值是1 mm, 它也等于0.1 cm。通常情况下, 我们是需要进行估读的, 要读到毫米的下一位, 也就是0.01 cm这个档位。
最后那个数字, 即使是0, 也绝对不能随便省略掉。这是因为这个数字是在表明测量的精度水平。比如1.20 cm和1.2 cm这两个数据, 它们在物理测量所代表的精度方面, 是完全不是一回事, 区别很大。
我们再次去观察这两个物体的两端的情况, 如果左边的这一端并不是正好对齐那个零点的刻度线的话, 那么这個物体的长度数值就应该通过右边的读数减去左边相应的读数来获得这个结果, 在进行读数的操作步骤中, 观察者的视线必须要保持正对着那些刻度线的方向才行, 同时, 被测量物体的边缘与那把刻度尺之间应该尽量保持着贴近的状态, 这样做主要是为了尽可能避免产生视差所带来的误差, 假如说这道题目中所使用的是那种比较特殊的刻度尺或者是已经明确地规定了特定的读数方式的话, 那么就应当按照题目当中所给出的具体要求来做即可。
二、游标卡尺：不估读初中物理卡尺初中物理卡尺，关键是先认清游标精度
图3：20分度游标卡尺的读数方法示例
游标卡尺读数的基本方法, 其实就是把主尺读出来的数, 和游标读出来的数加起来就行。
咱们先瞅一眼在游标零线左边的地方, 把主尺上显示的整数毫米值给读出来；接着呢再去找一找, 看看到底是游标上的哪一条刻度线与主尺上的某条刻度线是对齐的, 然后用这条对齐的刻度格的数目乘以游标精度的那个数值, 这么一来就能得到带小数的那个部分的数值了。
通常情况下, 10分度游标、20分度游标以及50分度游标所对应的精度, 分别是0.1毫米、0.05毫米和0.02毫米。使用游标卡尺进行测量时, 不需要进行估读操作, 因此读取结果的最后一位数字必须与所用卡尺的精度相一致。
比如, 如果使用一把20分度的卡尺, 发现游标上的零刻度线位于12毫米刻度和13毫米刻度之间, 并且游标上的第7条刻线与主尺上的某条刻线完全对齐, 那么最终的读数就应该是12毫米加上7乘以0.05毫米, 计算结果为12.35毫米。
有两个容易出错的点需要被特别地提醒一下, 主尺的读数要看的是游标零线的左边, 而不是卡尺的边缘, 如果题目里面给出的有关于零误差的信息的话, 那么还需要用测量得到的读数去减去那个零误差。
三、螺旋测微器：先看半毫米线，再读转筒刻度
图4：螺旋测微器固定尺与可动刻度的合成读数
螺旋测微器的另外一个名字叫千分尺, 先需要看固定套筒露出来的最后一条刻线, 特别要好好检查一下零点五毫米的刻线是不是已经露出来了, 然后再去看可动套筒上头那些和基准线对齐了的刻度。
比如说把固定刻度读到5.5 mm, 可动刻度显示28.6格, 那么算出来就是5.786 mm。许多错误并不是因为计算失误, 而是漏掉了固定尺上那关键的半毫米数值。在进行测量之前还要仔细检查是否存在零误差的情况, 而且在旋紧的时候务必要使用棘轮装置, 从而使得施加的测量力度保持更加稳定。
四、指针式电表：先认量程234范文网，同一位置可以有三个答案
图5：同一指针位置在不同量程下的读数示例
在使用电流表和电压表进行读取操作的时候, 首先需要做的工作并不是盯着指针去观察, 而是要去看接线柱的情况, 以此来确认实际选用的量程范围是多少。
接着, 应该利用量程除以总小格数这种方式来计算得到最小分度值的大小, 随后再根据指针的具体位置来进行读数。如果发现表盘上存在多排数字的情况, 那么就应该选择与当前所选量程相对应的那一排数字, 或者也可以按照比例来进行换算处理。
比如, 表盘一共分了三十个小格, 这时候指针正好指在第十八个位置上面, 那么当使用零到三伏那个量程的时候, 每一小格就代表零点一伏电压, 所以读数就要记作一点八零伏；如果换成使用零到十五伏的那个量程, 此时每小格对应的值是零点五伏, 最终读取的数值就是九点零伏；要是选用的是零到零点六安培的电流量程, 因为每小格等于零点零二安培, 这样算下来最终的读数就得是零点三十六安培。
在进行指针式电表的估读时, 必须要把分度值和表盘的特点结合起来考虑, 当常见的分度值为一一个单位的时候, 要估读到下一位, 而当分度值是二或者5为步长的时候, 就要按照能够辨别的程度去记录, 不同地区的评分习惯可能会有一点点差别, 所以还是要以教材、课堂中的规范和试卷的具体要求为准, 在读数的过程当中, 视线一定要正对着指针, 如果表盘上面带有镜面的话, 还要让指针和镜中的像重合。
五、关于数字电表、秒表以及电阻箱这些仪器的具体读数方法, 大家应当如何正确进行读取？
数字电表一般是直接把屏幕上显示的值给记录下来的, 并且还会保留屏幕上给出的那个末位数字的, 它不会自己去再多补出一位的。
像是屏幕上面显示的要是2.30 V的话, 那么写出来的时候就得是2.30 V了, 而不是写成2.3 V或者是2.300 V这样的形式。同时也要检查一下单位的书写对不对, 还要去检查一下量程档位的选择情况以及正负号是不是写对了。
对于机械秒表来说, 通常是先看一下小表盘上面显示的整分钟数, 然后又去看一下大表盘上面显示出来的秒数, 接着就按照这个仪器的最小分度值来把数据记录下来, 一般情况下面是不需要进行额外的估读的。
至于电阻箱这种设备呢, 它是先把各个旋钮上面所指示出来的那些数值, 去分别乘以它们各自对应的那个倍率, 把算出来的这些结果全部加起来就可以了, 就像那个例子说的那样“3×1000＋4×100＋2×10＋5×1＝3425 Ω”, 这里边同样也是不进行估读的。
考场上用“四步法”快速检查
第一点, 去认清使用的仪器, 还要看清楚它的量程是多少；第二点, 把仪器的最小分度值或者精度给确定了；第三点, 要判断是否需要估读, 并且确定记录数据的时候要记录到哪一位小数；第四点, 去检查单位用对了没有, 有效数字的位数够不够, 以及是否存在零误差。
只要这四步都没有跳过去直接进行下一步, 哪怕面前摆着一张特别陌生的仪器图片, 也能够找到一个让稳定的读数变得可能的入口。