刻度尺的使用

劉濤

長(zhǎng)度的測(cè)量是最基礎(chǔ)的測(cè)量.測(cè)量長(zhǎng)度最基本的工具是刻度尺，常用的刻度尺有鋼尺、木尺、三角板、卷尺等.另外，在測(cè)量要求比較高時(shí)，需用游標(biāo)卡尺、螺旋測(cè)微器等.日常生活中測(cè)量物體的長(zhǎng)度，只需記錄測(cè)量工具刻度上有刻度的一位，而物理上的測(cè)量，是根據(jù)物體終端的位置估計(jì)出一位數(shù)字，并且其估計(jì)值是有意義的.正是由于日常生活中的測(cè)量與物理上的測(cè)量所追求的準(zhǔn)確程度不同，我們并不注重挑選測(cè)量工具.那么又如何才能正確地使用刻度尺呢？下面就談一談如何正確使用刻度尺測(cè)量一物體的長(zhǎng)度.

1.會(huì)選

選擇合適的刻度尺應(yīng)根據(jù)測(cè)量長(zhǎng)度和測(cè)量所要求達(dá)到的準(zhǔn)確程度來決定.如裁玻璃安裝門窗時(shí)，要求的準(zhǔn)確程度較高，要選擇分度值為mm的刻度尺；測(cè)量籃球場(chǎng)的長(zhǎng)、寬時(shí)，選擇分度值為cm且量程較大的卷尺較合適.

2.測(cè)量前“三看”

（1）零刻度線：這是測(cè)量的起始刻度，應(yīng)細(xì)心觀察刻度尺的零刻度線在哪里，是否被磨損了.若零刻度線已經(jīng)磨損，測(cè)量時(shí)可使待測(cè)物體的一端對(duì)準(zhǔn)某一整刻度線，觀察物體末端所對(duì)刻度值，待測(cè)物體的長(zhǎng)度等于末端所對(duì)刻度值減去初始端所對(duì)刻度值.比如以1cm所在點(diǎn)為測(cè)量的起始刻度，則讀出的刻度需要減去1cm；

（2）量程：刻度尺一次能測(cè)量的最大長(zhǎng)度；

（3）分度值：相鄰刻線所代表的長(zhǎng)度，即該刻度尺的準(zhǔn)確度.

3.“四值”

（1）測(cè)量值：對(duì)某物理量測(cè)量的結(jié)果，它包括準(zhǔn)確值、估計(jì)值和單位三部分；

（2）準(zhǔn)確值：指測(cè)量時(shí)由刻度尺的最小刻度決定的數(shù)值，它是刻度尺最小刻度的整數(shù)倍，與測(cè)量者無關(guān)；

（3）估計(jì)值：是測(cè)量值的一部分，讀出準(zhǔn)確值后，余下的一位數(shù)要用眼睛進(jìn)行估計(jì)，其結(jié)果為估計(jì)值，跟測(cè)量者有關(guān).例如：某同學(xué)用最小刻度是mm的刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度為8.39cm，這里8.39cm是測(cè)量值，其中8.3cm是準(zhǔn)確值，0.09cm是估計(jì)值；

（4）真實(shí)值：物理量的真正實(shí)際數(shù)值，它是一定的，也是客觀存在的，一般也是不可能準(zhǔn)確測(cè)量出來的，即使是取多次測(cè)量的平均值，也只能是比較接近真實(shí)值.

4.用時(shí)“五會(huì)”

（1）會(huì)認(rèn)：正確認(rèn)清刻度尺的零刻度線、最小刻度和量程；

（2）會(huì)放：將刻度尺的零刻度線或某一整數(shù)值刻度線對(duì)齊待測(cè)物的起始端，使刻度尺有刻線的邊貼緊待測(cè)物體，并與所測(cè)量長(zhǎng)度平行，不可傾斜；

（3）會(huì)看：視線應(yīng)與刻度尺面垂直，不可斜視；

（4）會(huì)讀：讀數(shù)時(shí)，要估讀到分度值的下一位；

（5）會(huì)記：記錄的測(cè)量結(jié)果應(yīng)由準(zhǔn)確值、估計(jì)值和單位組成.

正確使用刻度尺的方法可用五個(gè)字加以概括，即“認(rèn)、放、看、讀、記”.下面結(jié)合在測(cè)量過程中的一些問題來強(qiáng)化對(duì)刻度尺的正確使用.

解析 測(cè)量結(jié)果的記錄包括三部分：準(zhǔn)確值、估計(jì)值和單位.用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度時(shí)，測(cè)量結(jié)果應(yīng)準(zhǔn)確到最小刻度值，估讀到最小刻度值的下一位.在本題中的刻度尺的分度值（相鄰兩條刻度線的長(zhǎng)度）是1mm，所以，記錄結(jié)果時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位.

本題由于零刻度線磨損，就從其他刻度線量起，這時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)就是物體右端所對(duì)刻度示數(shù)減去物體左端所對(duì)刻度示數(shù).由圖可知該刻度尺的最小刻度值是1mm，所以記錄結(jié)果時(shí)應(yīng)估讀到毫米的下一位，雖然是零，但是仍有意義，仍要寫出來.圖中木塊的長(zhǎng)度等于右端所對(duì)刻度與左端所對(duì)刻度的差.6.60cm-4.00cm=2.60cm所以本題的答案是：（1）1mm；（2）2.60cm.

解析 本題考查對(duì)刻度尺的正確使用.長(zhǎng)度測(cè)量時(shí)要注意起點(diǎn)刻度，一般以零刻度線作為測(cè)量的起始點(diǎn)，此時(shí)測(cè)量值即為物體右端所對(duì)的刻度尺示數(shù).有時(shí)由于零刻度線磨損，就從其他刻度線起，這時(shí)測(cè)量數(shù)據(jù)就是物體右端所對(duì)刻度示數(shù)減去物體左端所對(duì)刻度示數(shù).

刻度尺使用前，做到三看，即首先看刻度尺的零刻度線是否磨損，如已磨損則應(yīng)重選一個(gè)刻度值作為測(cè)量的起點(diǎn).其次看刻度尺的測(cè)量范圍（即量程）.最后應(yīng)看刻度尺的分度值.應(yīng)估讀到分度值的下一位.所以本題的答案是：（1）2.1；（2）2.50.

例3 某同學(xué)用最小刻度值為1cm的刻度尺測(cè)量某物體的長(zhǎng)度，下列四個(gè)數(shù)據(jù)中正確的是（ ）.

A.1.8dm B.18.2cm

C.182.3mm D.182.34mm

解析 用最小刻度為1cm的刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度時(shí)，一定能準(zhǔn)確到cm，cm的下一位還要估計(jì)出來，所以，判斷數(shù)據(jù)是否正確就可以看這個(gè)數(shù)據(jù)的倒數(shù)第二位是不是最小刻度cm位.如果是則正確，不是則錯(cuò)誤.1.8dm的倒數(shù)第二位“1”為dm；182.3mm的倒數(shù)第二位“2”為mm；182.34mm的倒數(shù)第二位“3”為毫米的下一位.所以上面這些數(shù)據(jù)均不正確.只有18.2cm的倒數(shù)第二位“8”是cm，所以本題正確選項(xiàng)是B.

例4 小明同學(xué)用一把毫米刻度尺先后四次測(cè)得物理課本長(zhǎng)度分別是26.01cm、26.32cm、26.03cm、26.01cm，其中有一次測(cè)量記錄是錯(cuò)誤的.問：哪個(gè)數(shù)據(jù)是錯(cuò)誤的？該課本的長(zhǎng)度為多少？

解析 在解答此題的過程中，易犯的錯(cuò)誤是在取測(cè)量結(jié)果的平均值時(shí)，將錯(cuò)誤的記錄參加平均值計(jì)算，而導(dǎo)致錯(cuò)解.另一個(gè)常犯的錯(cuò)誤是不懂得對(duì)計(jì)算結(jié)果的平均值要四舍五入，并且要使平均值的位數(shù)與測(cè)量記錄的位數(shù)相同，不能誤認(rèn)為小數(shù)點(diǎn)后位數(shù)越多越精確，因?yàn)闇y(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確程度是由測(cè)量工具決定的.

所以本題的答案是：26.32cm錯(cuò)誤，物理課本長(zhǎng)度為26.02cm.

例5 小明同學(xué)用刻度尺測(cè)量木塊的長(zhǎng)度，正確記錄結(jié)果為0.5843m.由此可知，該刻度尺的最小刻度是 .

解析 本題考查刻度尺的讀數(shù).測(cè)量時(shí)，讀出準(zhǔn)確值后，余下的一位數(shù)要進(jìn)行估計(jì)，記錄的測(cè)量結(jié)果應(yīng)由準(zhǔn)確值、估計(jì)值和單位組成.

本題可用“對(duì)位法”求解：根據(jù)測(cè)量值所帶單位，將測(cè)量值的每個(gè)數(shù)位與長(zhǎng)度單位一一對(duì)應(yīng).0.5843m的個(gè)位對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度單位是m，“5”對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度單位是“dm”，“8”對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度單位是“cm”，“4”對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度單位是“mm”，“3”對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)度單位是“0.1mm”.在物理實(shí)驗(yàn)中，測(cè)量長(zhǎng)度要估讀最小刻度的下一位，“3”是估計(jì)數(shù)字，而“4”所對(duì)應(yīng)的是最小刻度上的準(zhǔn)確讀數(shù)，即最小刻度是mm.

也可用“移位法”求解：將小數(shù)點(diǎn)移到測(cè)量值的最后一位與倒數(shù)第二位之間，在不改變測(cè)量值大小的情況下，此時(shí)測(cè)量值所帶的單位即最小刻度.此題將小數(shù)點(diǎn)移動(dòng)到“4”與“3”之間，不改變?cè)瓬y(cè)量值大小的情況下為584.3mm，故答案為mm.