物理学习原则之一：大与小

物理学是一门自然科学，研究物质、能量、空间和时间，研究它们各自的性质以及彼此的关系。以数学作为工作语言，以实验作为检验理论正确性的唯一标准，所以中学物理中相当重视实验，而实验就涉及到如何运用工具进行，如何使得所测数具不偏不倚，如何判断所测数据的偏大或偏小问题呢？这里有一个原则性的问题，通过大量的实验以及题目训练，使得学生在思考此类问题形成一个习惯或者说形成一个处理问题的原则。

首先认识一下测量是什么？测量就是用待测量与标准量进行比较，得出一个准确的数值。

测量的本质是就是比较，比如说三个小孩子甲乙丙，比一比谁最高，甲说：“我比乙高”，乙说：“我比丙高”，丙说：“我比你们胖”。这通过这段对话，我们可以看出甲最高乙次之丙最矮，而且可以看出丙在胡扯，大家在比身高，丙却说胖，哈哈！比较是对比同类事物的异同或高下，丙所提出的却是不同类。再看接下来的对话，丙说：“哼哼，你们比我高，我爸有你两个高。”甲说：“我爸有你三个高。”那么问题来了，甲爸爸和丙爸爸究竟哪个高？搞不清，因为这两家伙的比较标准不同。为了进行比较高矮，需要用同一个标准，只有同一标准下进行比较才有意义。丙说：“我爸有乙二个半高”甲说：“我爸有乙二个高”，答案出来了，丙的爸爸高一些。

通过刚才的例子我们对测量就有了一个认识，它是就同一个物理量如长度在同一个标准进行比较。标准在哪儿呢？还是以长度为例，国际计量大会采纳和推荐的的一种一贯的标准，我们称之为国际单位，这个标准已经为全世界绝大部分国家所采用。其中长度的单位是米，为了测量的方便，还有以米为基础的辅助单位，如千米、分米、厘米、毫米、微米等，它们之间的关系可以在物理书上找到，就不累述。

关于测量的本质我们已经有了一定的认识，测量就是用待测量与标准进行比较，得出一个结果，结果应该包含数值和单位。

接下来的问题就是如何测量了，它应该遵循着哪些原则?

第一、心底无私天地宽

因为比较是一种评判，所以就不能有所偏袒。两同学因为某事闹矛盾，哭哭啼啼找老师评理，老师一看这甲同学就火冒三丈，这个甲同学成天和同学打架，上课不听讲，作业全抄袭，而乙同学是班干部，成绩非常好，所以老师不由分说劈头盖脸就将甲一顿臭骂。那么这一次真的甲错了吗？未必，老师在评判这件事时就是心存偏袒，所以处理的结果可能错了，甲或许真的被冤枉了。在测量时，要做到不偏不倚，第一步就是要校零。在用刻度尺测量长度时，零刻度线对准被测物体的一端；测量质量，天平要平衡；测电流或电压时，电表首先要校零；但凡用到测量工具，校零是是第一步，这是一个原则。

第二、尺度把握要统一

因为比较是一种评判，所以评判的标准就要统一。还是刚才两个同学闹矛盾，哭哭啼啼找老师评理，老师一看这两同学同样火冒三丈，不过这次吸取了上次的教训，耐着性子听两同学讲事情的经过，就事论事嘛，学会校零了，点个赞。事情的经过也很简单，甲同学问另一个女同学学习问题，被乙同学听到后就讽刺甲同学为笨蛋，而甲同回了一句嘴，被乙同学打了一拳，甲忍气吞声没还手。老师听到之后，就轻描淡写地说了乙同学几句，以后注意团结后进同学，不能动打人之类的话后就处理结束了。甲同学心里一万个不服气呀，我打架就是写检查带家长，乙打了我什么事也没有。这就是尺度把握不统一导致的处理不公的问题。

在测量时，也会经常遇到这样的问题，就是偏大或偏小的问题，这里有个原则，那就是“标准偏大，结果偏小；标准偏小，结果偏大”。夸张一点，测量身高时的尺子缩小，尺子上的一米只有实际的一厘米，哇塞，你身高的测量结果就有了一百多米！反过来，如果测量身高时的尺子偏大了，一厘米有实际的一米，哇，你身高的测量结果只有不到两厘米！其它测量工具亦是如此：标准偏大，结果偏小；标准偏小，结果偏大。比如，天平的砝码缺损，则测量结果偏大，砝码粘上异物，则测量结果偏小。