物理學是一門實驗科學，實驗離不開測量，而測量需要測量工具，所以學會測量工具的使用是學習物理的開始，是開啟物理學之門的鑰匙.初步了解和掌握一些基本測量工具的測量原理和測量方法，對初中學生而言不僅是必要的，而且也是重要的.本文專門談談初中範圍內所涉及到的要求測量的物理量及其所對應的測量工具的三個特徵.
一、初中物理中要求直接測量的物理量及對應的測量工具
在華東版初中物理教材範圍內，對物理量的測量可分為三類：第一類是用初中學生所學過並掌握的測量工具無法直接測，但可用物理公式計算出的物理量，這一類屬於間接測量量.如電阻ｒ必須在直接測出電流ｉ和電壓ｕ後用ｒ＝ｕ／ｉ算出，屬於這一類的物理量還有壓強、密度、電功率、速度等.
第二類是用初中學生所學過的測量工具可直接測量但學生實驗及作業中均未出現過的，如液體密度的測量和大氣壓的測量.第三類是能直接測量，並要求學生掌握的，屬於要求直接測量量.這一類是本文要主要討論的.
將這類物理量及對應的測量工具列表如下：
被測長度
體積ｖ量筒、量杯
質量ｍ天平
時間ｔ秒錶
溫度ｔ溫度計
電流ｉ電流錶
電壓ｕ電壓表
電功ｗ電能表
力ｆ測力計
物理量ｌ測量工具
刻度尺二、測量工具的三個特徵
不管使用哪一種測量工具測量都必須首先弄清該工具的三個特徵，否則必然導致測量錯誤.測量工具的三個特徵分別是：零刻度線、最小分度值和量程.1零刻度線（1）零刻度線的位置
圖1零刻度線是讀取測量資料的起點，是基準點.在不同測量工具上的零刻度線的位置往往不同.如圖1、圖2所示，刻度尺和天平橫樑標尺上的零刻度線均在左端；量筒和量杯的零刻度線在其最下端；彈簧稱上的零刻度線在稱的上端；對於以攝氏度為單位的溫度計，零刻度線往往在溫度計的中下部.
因此讀數要細心，當溫度計內的水銀面在零刻度線上方，讀數時應從零刻度開始往上讀且讀數為正；若溫度計內
圖2的水銀面在零刻度線下方，讀數時應從零刻度線開始往下讀且讀數為負.如圖2（ａ）所示，圖示數為8℃，圖2（ｂ）所示數為－8℃而不是12℃.如圖3所示電流錶和電壓表的零刻度線在表盤中間偏左處；靈敏電流計的零刻度線在表盤正中處；秒錶的零刻度線，在表盤上方正中處.
（2）零刻度線也是校零線①什麼叫校零
有些測量工具是靠指標指示的刻度來讀被測量值的.如彈簧稱、電流錶、電壓表、秒錶的讀數和天平橫樑標尺上游碼的讀數.在未測量時，這些儀器的指標理應指在零刻度線上，但是由於各種原因，往
圖3往出現未測量時指標已指在其他刻度線上的現象，這時就要人為地移動指標的位置使之對準零刻度線，這一過程叫校零.②校零的方法
電流錶、電壓表的校零方法是旋轉表盤上的專用螺絲，這種方法叫機械調零.學生用彈簧稱可用手直接或上或下地移動指標的位置來校零.天平橫樑標尺的校零是先將遊碼移到零刻度線上，然後調節橫樑兩端的平衡螺母使橫樑平衡.
（3）零刻度線的自行定義
有些測量工具上的零刻度線在需要重新定義時，可自行定義.如刻度尺長期使用若造成零刻度線處磨損，刻度線模糊不清時，可在刻度清楚的地方自選一條刻度線為零刻度線，後面刻度線上的數字依次類推為1、2、3等等.
需要指出的是，天平橫樑標尺上零線的重新定義的方法是將遊碼移到重新定義的零刻度線上後，要調整橫樑兩端的平衡螺母使天平平衡，到此才完成零刻度線的重新定義.需要說明的是，並不是所有測量工具上的零線都能自行定義.如以攝氏溫度為單位的溫度計零刻度規定為「標準狀態下純淨的冰水混合物的溫度」，因而不能再重新定義零刻度.
量筒和量杯是以底部內表面為零刻度線，因而也不能重新定義.初中階段要求掌握的測量工具，除上面兩種外，其餘均可自行定義新的零刻度線.2最小分度值
（1）什麼是最小分度值
測量工具上的刻度線從長度上看有長短之分，兩條相鄰長線間的間隔叫一大格，長線上所標數字表明一大格表示多大的物理量.兩條相鄰**間的間隔叫一小格，最小分度值指的就是每一小格表示多大的物理量.如圖2中的彈簧稱一大格表示1牛，一小格表示0.
2牛，此彈簧稱的最小分度值為0.2牛.（2）最小分度值的確定
確定測量工具上最小分度值的方法是根據大格上所標的數字及單位，先讀出一大格表示的物理量的大小，然後仔細數一數一大格分成了多少個小格，將一大格表示的物理量除以小格數，便是該測量工具的最小分度值.
如圖3所示的電流錶，當選用0～0.6安量程時，看表盤下面的一排數字，一大格表示0.2安，而一大格被分成10小格，將0.2安除以10，那麼最小分度值是0.02安.
要注意在雙量程電流錶和電壓表中，同一小格在電表的不同量程中表示的最小分度值不同.如上述電流錶使用0～0.6安量程時，一小格表示0.
02安，若改用0～3安量程時，同一小格卻表示0.1安.（3）最小分度值的作用①用於正確的讀數
讀被測量時，只要從零刻度開始數該測量工具上所用的小格數，再乘以此儀器的最小分度值，然後再加上估讀的一位估計值便是該量的測量資料.由此可見，若最小分度值確定錯了，則導致讀數錯誤.②表示測量工具的準確程度
最小分度值越小的測量工具，其準確程度越高.因為測量資料中的準確值是由工具的最小分度值決定的.如最小分度值為1厘公尺的刻度尺，只能準確讀出多少個厘公尺，小於1厘公尺的長度部分只有靠估計，因為此刻度尺上沒有小於1厘公尺的刻度.
同理若用最小分度值為1公釐的刻度尺便能準確到1公釐，因而比厘公尺刻度尺準確程度高.若用千分尺則能讀準1／100公釐，準確程度更高.（4）最小分度值不是物理單位
不能把最小分度值簡單理解為物理單位，最小分度值指測量工具上的一小格表示多大的物理量，如圖2中的量筒最小分度值為2毫公升，而不是毫公升.3量程（1）什麼是量程
測量工具的量程指使用工具時在一次讀出被測量的條件下所能測量的範圍.如用一公尺長的公尺尺，一次就能讀出的被測量的長度不超過1公尺.超過1公尺的長度用此尺也能測出，但是不能一次讀出.
由此可見，測量工具上的量程，實際上就是該工具的最小刻度值到最大刻度值的範圍.如公尺尺最小刻度值是零，最大刻度值是1公尺，那麼量程就是0～1公尺.體溫計的最小刻度值是35℃，最大刻度值是42℃，那麼量程就是35～42℃.
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