Правила снятия показаний измерительных приборов — ОГЭ физика

Коротко о главном

На ОГЭ часто дают рисунок шкалы прибора (амперметр, вольтметр, термометр, динамометр, весы) и просят определить показание. Для этого нужно найти цену деления шкалы и правильно посчитать положение стрелки относительно делений.

Главная формула: $$C = \dfrac{a - b}{N}$$ где $a$ и $b$ — значения двух соседних числовых (оцифрованных) штрихов шкалы, $N$ — число делений между ними, $C$ — цена деления.

Определения и правила

Понятие	Определение
Шкала прибора	Совокупность штрихов с делениями и подписанными числовыми значениями
Цена деления	Значение физической величины, соответствующее одному наименьшему делению шкалы
Предел измерения	Максимальное значение, которое может показать прибор на данной шкале
Показание прибора	Значение величины, определяемое по положению стрелки (уровня, указателя)

Алгоритм определения показания:

1. Найти два соседних оцифрованных числа на шкале — $a$ (больше) и $b$ (меньше).
2. Посчитать число делений $N$ между ними (считать промежутки, а не штрихи!).
3. Вычислить цену деления: $C = \dfrac{a-b}{N}$.
4. Определить, сколько делений «прошла» стрелка от последнего оцифрованного штриха до своего положения — это $k$.
5. Показание: $x = b + k \cdot C$ (или $x=a+kC$, если стрелка после большего числа).

Особенности приборов:

• Амперметр/вольтметр — часто две шкалы (для разных пределов). Нужно смотреть, к какому пределу подключён прибор (по номеру клеммы), и использовать соответствующую шкалу.
• Термометр — цена деления обычно 1 °C или 2 °C, отрицательные значения — ниже нуля.
• Динамометр — показывает силу в Н, цена деления часто 0,1 Н.
• Весы (рычажные, электронные) — суммируется масса гирь/разновесов или считывается цифровое значение.
• Мензурка (объём жидкости) — уровень жидкости считывается по нижнему краю мениска, глаза на уровне жидкости.

Как применять

Пример 1. Амперметр. На шкале оцифрованы деления 0 и 2 А, между ними 10 делений. $$C = \dfrac{2-0}{10} = 0{,}2\ \text{А}$$ Стрелка стоит на 7-м делении после нуля: $$I = 0 + 7\cdot 0{,}2 = 1{,}4\ \text{А}$$

Пример 2. Термометр. Оцифрованы 20 °C и 30 °C, между ними 5 делений. $$C = \dfrac{30-20}{5} = 2\ °C$$ Столбик ртути стоит на 3 деления выше отметки 20 °C: $$t = 20 + 3\cdot 2 = 26\ °C$$

Пример 3. Вольтметр с двумя шкалами. Шкала на 3 В имеет 15 делений, цена деления $C = \dfrac{3}{15}=0{,}2$ В. Прибор подключён на предел 3 В, стрелка на 9-м делении: $$U = 9 \cdot 0{,}2 = 1{,}8\ \text{В}$$

Типичные ошибки

• Считают штрихи вместо промежутков между ними — цена деления получается неверной.
• Берут для расчёта не соседние оцифрованные числа, а любые два на шкале.
• Путают шкалы прибора с разными пределами измерения (например, у вольтметра на 3 В и на 15 В).
• Не учитывают знак «минус» на термометре, если столбик ниже нулевой отметки.
• Забывают складывать с начальным значением $b$, а не только считают $k\cdot C$.
• Округляют цену деления «на глаз», а не вычисляют по формуле.

Где встречается на экзамене

Эта тема — основа заданий №15–17 ОГЭ по физике: определение показаний амперметра, вольтметра при анализе электрической цепи; считывание температуры по термометру в задачах на теплоту; определение силы по динамометру или объёма жидкости по мензурке в механических и гидростатических задачах. Умение правильно найти цену деления необходимо для верного ответа в числовой форме.