高考电表读数规则问题探讨

高考电表读数规则问题探讨高考电表读数规则问题探讨 一 高考国卷电表读数试题标答研究一 高考国卷电表读数试题标答研究 1 当前纷争产生原因当前纷争产生原因 指针式电表读数问题 本不是什么非常艰深的物理知识 由于高中教材教参既没有介绍电表准 确度等级读数规则 又没有明确给出什么新的统一标准 给高中教学特别是复习备考带来很大困惑 又因 2011 年高考多用电表读数填 14 0 得 2 分 填 14 得 1 分 一直不断的纷争再度引燃 纷争主要发生在最小分度为 2 5 两种情况电表读数和欧姆档读数记录规范问题上 一是 大部分老师及其复习资料按照大学物理中介绍的电表准确度等级读数规则进行读数 考虑中学实验 一般用的是 2 5 级电表 对 2 和 5 分度的电流 电压表 分别提出 二分之一 和 五分之一 的估 读要求 归纳为 凡是最小分度是 1 的 要求读到最小刻度后再往下估读一位 估读的这位数字 是不可靠数字 凡是最小分度不是 1 的 只要求读到最小刻度所在的这一位 不能再往下估读 这样 记录的结果往往出现 遇到最小分度为 5 的情况时 做出的结果与高考标答一致 遇到最 小分度为 2 的情况时 做出的结果与高考标答不一致 二是小部分老师认为现行高中教材没有介 绍电表准确度等级读数规则 只能依据初中物理介绍的 十分之一估读法 结果往往出现 遇到 最小分度为 2 的情况时 做出的结果与高考标答一致 遇到最小分度为 5 的情况时 做出的结果 与高考标答不一致 还有欧姆档读数记录规范问题 2 高考国卷电表读数标答高考国卷电表读数标答 潜规则潜规则 探究探究 湖北 2012 年高考理综考试采用国卷 所以我们必须研究国卷电表读数 潜规则 笔者研究比对人教版教材选修 3 1 P68第 1 题答案和多年高考试题 发现高考国卷电表读数标 答和教材答案标准具有一致性 在多年高考国卷命题中这种 潜规则 保持稳定性 国卷 潜规则 依据理由可能是 基于人教版教材讲述 教材没有介绍电表准确度等级规则 也不因此提高要求增加学生负担 再说所读电表未必都是 2 5 级电表 不考虑电表结构原因误差 假定电表机件都是理想的 读数误差主要出在人眼对刻度的分辨 能力上 中学实验电表最小刻度宽度约 1mm 一般人眼的分辨能力为 0 1 mm 即最多可估读到最小 分度的十分之一 估读 只能是 最后一位有效数字 如果最小分度为 2 20 2 0 2 0 02 等分份 数 10 以内的只有 2 4 5 10 五种可能 2 2 1 2 4 0 5 2 5 0 4 2 10 0 2 但 2 3 0 333 2 8 0 25 不是一位有效数字 一般估读应在下一位比较准 故取 十分之一估读法 如果最小分度为 5 50 5 0 5 0 05 等分份数 10 以内的只有 5 10 两种可能 5 5 1 5 10 0 2 但 5 2 2 5 5 4 1 25 5 8 0 625 由于 1mm 内标值 5 本身已较大 估读值取 在同一位已是合适的估读 再细到十分之一就没意义了 故采用 五分之一估读法 尽管欧姆表测电阻本身粗略 但仅从读数角度看 最后一位有效数字 表示 估读 近似 意义应是一样的 毋容置疑 不能随意改变 3 总结高考国卷电表读数标准总结高考国卷电表读数标准 对最小分度为 1 2 的采用 十分之一估读法 估计数字出现在下一位 对最小分度为 5 的采用 五分之一估读法 估计数字出现在同一位 这样读数记录 刻度完整部分 估计等分数 后部分乘积为 12 5 最小分度 或 的十分之一 最小分度 的五分之一 0 时不能丢 象游标卡 千分尺读数一样要补齐 显然 高中阶段 这种办法适合学生理解接受 不额外增加负担 上了大学再进一步学习更科 学严谨的估读规则 现实中不失为一种为大学准备的承上启下的过渡性办法 教材习题例证教材习题例证 下面是人教版教材选修 3 1P68第 1 题及答案 解析 1 直流电压档 2 5V 量程刻度盘 每格表示 0 05V 采用 五分之一估读法 估读到 0 05V 5 0 01V 指针 a 示数读作 0 55V 2 0 01V 0 57V 指针 b 示数读作 2 0V 0 0 01V 2 00V 2 直流电流档 100mA 量程刻度盘 每格表示 2mA 采用 十分之一估读 法 估读到 2 mA 10 0 2 mA 指针 a 示数读作 22 mA 4 5 0 2 mA 22 8 23 0 mA 答案给 的是 22 8mA 指针 b 示数读作 80 mA 0 1 0 2 mA 79 8 80 2 mA 答案给的是 80 0 mA 显 然 如果按 2 5 级电表电表准确度等级读数规则 每格表示 2mA 采用 二分之一估读法 只能估 读到 1mA 不会到 mA 的十分位 3 欧姆 10 档 指针 b 在 0 5 段每小格为 0 5 采用 五分之一估读法 估到 0 5 5 0 1 读作 3 1 2 0 1 倍率 10 31 32 10 指针 a 在 40 50 段每小格为 5 采用 五分之一估读法 估到 5 5 1 在 50 100 段每小格为 10 采用 十分之一估读法 估到 10 10 1 读作 50 0 1 1 倍率 10 49 51 10 教材答案表示为 500 没有写成 5 0 102 这是个很大的遗憾 也给各地高考自主命题和 调考等考试命题带来误导 以为欧姆档测电阻本身粗略 估读可不作要求 导致安徽 2009 年高考 题将本题 10 改为 100 结果写为 320 天津 上海高考及一些地方调考卷中也有类似问题 国卷高考题例证国卷高考题例证 例例 1 2008 宁夏新课程卷 注 实际是教育部考试中心命制 右图为一正在测量中的多用电表 表盘 1 如果是用 10档测量电阻 则读数为 2 如果是用直流 10 mA 档测量电流 则读数为 mA 3 如果是用直流 5 V 档测量电压 则读数为 V 标答 1 60 或 6 0 10 2 7 18 3 3 59 解析 1 电阻刻度 5 10 共 5 格 最小刻度是 2 采用 十分之一估读法 故读作 6 0 1 0 2 再乘以档位的倍率 10 即 59 61 标答 60 2 用 10 mA 档测量电流 每格刻度为 0 2mA 采用 十分之一估读法 读数为 7mA 8 9 0 02mA 7 16 7 18mA 如果按大学物理 2 5 级电表读数误差规则 就只能估记到 0 2 2 0 1 mA 结果就是 7 2 mA 与标答不符 中学生不具有这方面知识 故高考标答没采用这种 方法标准 3 用直流 5 V 档测量电压 每格刻度为 0 1V 采用 十分之一估读法 读数为 3 5 V 8 9 0 01 V 3 58 3 59 V 例例 2 2010 年全国卷 下面左图是课标卷 23 题 读出图中 A 示数 I1 mA 右图是大 纲版卷 23 题 读出图中 A 示数 I2 mA 标答 115 0 660 解析 左图量程 150 mA 每小格 5 mA 采用 五分之一估读法 估到 5 mA 5 1 mA 读作 115 mA 0 1 mA 115 mA 标答是 115 mA 而不是 115 0 mA 右图 1 0 mA 50 格 每小格 0 02 mA 采用 十分之一估读法 估到 0 02 mA 2 0 002 mA 读 作 0 66 mA 0 0 002 mA 0 660 mA 而不是 0 66 mA 二分之一估读法结果 可能命题者考虑到 有人用 二分之一估读法 故在题后特别要求 保留 3 位有效数字 以避免争执 把握引向 尽 管湖北自拟评分细则对填 0 66 mA 也给 2 分 并不鼓励随意拔高课程标准要求 例例 3 2011 年大纲版全国卷 23 题 第 2 问 多用电表 电流表与电阻箱的示数分别如图 11 a b c 所示 则多用电表 使用 1 档 的读数为 电流表读数为 mA 电阻 箱的读数为 标答 14 0 53 0 4 6 解析 欧姆档 10 15 每格 1 估读到 0 1 读作 14 0 0 1 14 0 2 分 填为 14 只 给 1 分 电流表量程 60 mA 每格 1 mA 估读到 0 1 mA 读作 53 mA 0 0 1 mA 53 0 mA 2 分 填为 53 只给 1 分 4 6 电阻箱不估读 显然 标答及评分细则明确了命题者对欧姆档的估读要求 同时考虑到可能有人拿教材为由评 说 采取了折中处理 填为 14 给 1 分 扣 1 分 实际上 这既是对课本习题答案的 校正 也 是对有些地方随意降低要求的适时 纠偏 有明显的指导意义 上述观点只是笔者的一种揣测 跟高考命题者思考是否一致 还须关注明春考试中心拿出的 2011 年高考试题分析 解释 这里提出来供我市同仁研究参考 二 高考地方自主命题 电表读数标准亟待统一二 高考地方自主命题 电表读数标准亟待统一 从地方试卷发现 地方自主命题和各地调考模拟等则不尽一致 多数认为欧姆表测电阻本身粗 略 估读意义不大 对读数有效数位记录不作严格要求 对 2 5 分度的电流 电压表 则分别 提出 二分之一 和 五分之一 估读要求 在电表读数这个问题上 我市高三复习备考要以国卷标准 为准绳 不能因此受到干扰 例例 1 2009 年安徽卷 用多用电表进行了几次测量 指针分别处于 a b 的位置 如图所示 若多用电表的选择开关处于下面表格中所指的档位 a 和 b 的相应读数是多少 请填在表格中 标答 指针位置选择开关所处的档位读数 直流电流 100mA23 0mA a 直流电压 2 5V0 57V b电阻 100320 解析 这是人教版选修 3 1P68习题改编试题 1 对直流电流 100 mA 刻度盘 每小格 2 mA 采用 十分之一估读法 估到 2 10 0 2 mA 读作 22 mA 4 5 0 2 mA 22 8 23 0 mA 2 直流电压 2 5V 刻度盘 每小格 0 05V 采用 五分之一估读法 估到 0 05 V 5 0 01V 读 作 0 55 V 2 3 0 01V 0 57 0 58V 3 电阻 100 档在 0 5 段每小格为 0 5 采用 五 分之一估读法 估到 0 5 5 0 1 读作 3 1 2 0 1 倍率 100 3 1 3 2 102 可见 安徽这里对欧姆档估读不作要求 却导致测量结果准确数位无形拔高了一个数量级 例例 2 1 2011 年广东卷 34 题第 1 问 粗测小电珠的电阻 应选择多用电表 倍率的电 阻挡 请填空 1 10 或 100 调零后 将表笔分别与小电珠的两极连接 示数如图 2 结 果为 标答 1 7 3 7 7 解析 1 欧姆档 5 10 每格 1 估读到 1 10 0 1 故读作 7 3 7 0 1 倍率 1 7 3 7 7 例例 2 2 2003 年广东卷 下图为 正在测量中的多用电表表盘 1 如果是用直流 10V 档测量电压 则读数为 V 2 如果是用 100 档测量电阻 则读数为 3 如果是用直流 5mA 档测量电流 则读数为 mA 标答 6 5 8 0 102 3 25 解析 1 如果是用直流 10V 档测量电压 每个小格为 0 2V 采用 十分之一估读法 估 到 0 2 10 0 02V 所以读作 6 4 4 5 0 02V 6 48 6 50 V 标答为 6 5V 显然 是采用 二 分之一估读法 2 如果是用 100 档测量电阻 为 8 0 个小格 5 10 每格为 1 采用 十分之一估读法 估到 1 10 0 1 所以读作 8 0 1 0 1 倍率 100 7 9 8 1 102 标答为 8 0 102 3 如果是用直流 5mA 档测量电流 每个小格为 0 1A 采用 十分之一估读法 估到 0 01 A 所以读作 3 2A 4 5 0 01 A 3 24 3 25A 标答为 3 25A 可见 广东不仅要求欧姆档估读 而且对电流 电压表读数是按大学物理中介绍的电表准确度 等级读数标准要求的 例例 3 2009 年上海卷 用多用表的欧姆档 选用 k 测量阻值约为几十 k 的电阻 Rx 根据右 图所示指针位置 此被测电阻的阻值约为 标答 30k 或 30000 解析 欧姆档 20 40 每格 2 估读到 0 2 读作 30 0 0 2 倍率 k 30 0 k 或记 为 3 00 104 可见 上海卷标答为 30k 或 30000 表明上海对欧姆档估读有效数位记录未作要求 例例 4 2006 年天津卷 一多用电表的电阻档有三个倍率 分别是 1 10 100 用 10 档测 量某电阻时 操作步骤正确 发现表头指针偏转角度很小 为了较准确地进行测量 应换到 档 如果换档后立即用表笔连接待测电阻进行读数 那么缺少的步骤是 若补上该步骤 后测量 表盘的示数如图 则该电阻的阻值是 标答 100 调零 或重新调零 2 2 10 3 或 2 2k 解析 欧姆档 20 30 每格 2 可估读到 0 2 读作 22 0 0 2 倍率 100 2 20 103 或 2 20k 可见 天津卷标答为 2 2 10 3 或 2 2k 表明天津对欧姆档估读有效数位记录也未作要求 例例 5 2006 年重庆卷 用已调零且选择旋钮指向欧姆挡 10 位