資源簡介

二、物體的質(zhì)量及其測量
【基礎(chǔ)知識清單】
1． 叫做質(zhì)量，質(zhì)量的多少與物體的 、 、 無關(guān)。
2．質(zhì)量的國際單位是 ；1t = kg，1kg = g，1g = mg，1mg = μg。
3．在實驗室測量物體的質(zhì)量用 。
4．用天平測量物體的質(zhì)量時，應(yīng)把被測物體放在 盤，把砝碼放在 盤，平衡時，被測物體的質(zhì)量等于 。
【知識深層理解】
一、物體的質(zhì)量
(
圖2
-
2
-
1
)1．概念：物體內(nèi)所含物質(zhì)的多少叫做質(zhì)量。物體所含的物質(zhì)越多，質(zhì)量就越大。如圖2-2-1所示，兩個鐵塊，含鐵多的質(zhì)量大，含鐵少的質(zhì)量小。
2．表示符號：在物理學(xué)里，質(zhì)量用“m”表示。
3．單位及換算：
（1）國際單位：千克（kg）
（2）常用單位：噸（t）、克（g）、毫克（mg）、微克（μg）
（3）單位間的換算：1t=103kg，1kg=103g，1g=103mg，1mg=103μg。
（4）聯(lián)系實際：1公斤=1千克=2斤
二、單位間的換算方法
1．由大單位換算小單位：
【例題1】2.5t= mg
做題步驟：
(
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
3
×10
3
×10
3
t
kg
g
μg
mg
×10
3
)（1）寫出單位換算圖（如下圖）：
(
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
3
×10
3
×10
3
t
kg
g
μg
mg
×10
3
)（2）找到題目中要換算的兩個單位：t、mg
（3）找到兩個單位間的所有進率：×103、×103、×103
【注意】由大單位換算小單位要用上面的進率。
（4）把所有進率相乘： 103×103×103=109
（5）寫出結(jié)果：2.5t = 2.5×109 mg
2．由小單位換算大單位：
【例題2】2.5μg = g
做題步驟：
（1）寫出單位換算圖（如下圖）：
(
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
3
×10
3
×10
3
t
kg
g
μg
mg
×10
3
)
(
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
3
×10
3
×10
3
t
kg
g
μg
mg
×10
3
)（2）找到題目中要換算的兩個單位：μg、g
（3）找到兩個單位間的所有進率：×10-3、×10-3
【注意】由小單位換算大單位要用下面的進率。
（4）把所有進率相乘： 10-3×10-3=10-6
（5）寫出結(jié)果：2.5μg=2.5×10-6g
三、質(zhì)量的特點
(
圖2
-
2
-
2
)1．物體的質(zhì)量不隨物體的形態(tài)（形狀）而變化：如圖2-2-2所示。用彩泥先后做成香蕉和梨，雖然形狀發(fā)生了變化，但所含彩泥的多少并沒有改變，即它的質(zhì)量沒有變化。所以物體的質(zhì)量不隨物體的形態(tài)（形狀）而變化。
2．物體的質(zhì)量不隨物體的狀態(tài)而變化：一塊冰熔化為水，它所含水分子的多少并沒有發(fā)生變化，即它的質(zhì)量沒有變化。所以物體的質(zhì)量不隨物體的狀態(tài)而變化。
3．物體的質(zhì)量不隨位置而變化：同一個鐵塊，在北京和在南京所含鐵的多少都是一樣的，即它的質(zhì)量沒有變化。所以物體的質(zhì)量不隨位置而變化。
【總結(jié)】物體的質(zhì)量不隨物體的形狀、狀態(tài)和位置而變化。
四、測量物體質(zhì)量的儀器
1．實驗室測質(zhì)量的儀器：實驗室測量質(zhì)量用天平，如圖2-2-3所示。
2．其它儀器：生活中測質(zhì)量的儀器還有：臺秤、桿秤、電子稱等，如圖2-2-4所示。
天平 臺秤 桿秤 電子稱
圖2-2-3 圖2-2-4
五、天平的結(jié)構(gòu)
天平的結(jié)構(gòu)如圖2-2-5所示。
1．底座：用來支撐天平，使用時，應(yīng)把天平底座放在水平桌面上；
(
0g
1
3
5
2
4
指針
橫梁
分度盤
天平盤
平衡螺母
底座
游碼
標尺
砝碼盒
鑷子
砝碼
圖2
-
2
-
5
)2．左天平盤：用來放被測物體；
3．右天平盤：用來放砝碼；
4．平衡螺母：用來調(diào)節(jié)橫梁平衡，平衡螺母應(yīng)直接用手調(diào)節(jié)；
5．指針：用來判斷橫梁是否平衡，當指針指在分度盤的中央刻度線時，表示橫梁平衡；
6．分度盤：用來判斷橫梁是否平衡，當指針指在分度盤的中央刻度線時，表示橫梁平衡；
7．標尺和游碼：標尺上的刻度相當于砝碼的值，例如，當游碼撥在1位置時，相當于在右盤放一個1g的砝碼，讀取游碼對應(yīng)的刻度時，應(yīng)讀取游碼左邊對應(yīng)的刻度；
8．砝碼盒：用來盛放砝碼盒鑷子；
9．砝碼：放在天平的右盤，上面標有不同的質(zhì)量數(shù)值，如：100g、50g、20g、10g、5g等，用以計算被測物體的質(zhì)量；
10．鑷子：用以夾取砝碼和移動游碼，如果直接用手拿取砝碼或游碼，會污染砝碼和游碼，使砝碼和游碼不準確，手上的汗液也可能使砝碼和游碼生銹，導(dǎo)致砝碼和游碼的質(zhì)量發(fā)生變化而不準確。切記：不準用手直接拿取砝碼和游碼！
六、天平的使用
1．估計被測物體的質(zhì)量：估計被測物體質(zhì)量的目的是選擇合適量程的天平。
2．使用前兩觀察：
（1）觀察量程：觀察量程的目的是看被測物體能否用該天平測量其質(zhì)量，如果被測物體的質(zhì)量超出天平的量程則不能用該天平進行測量，天平的量程一般都標在天平的底座上。
（2）觀察分度值：觀察分度值的目的在于迅速、準確的讀出讀數(shù)。
3．天平的使用步驟：
（1）放置：測量時，首先把天平放在水平桌面上；
（2）調(diào)零：把游碼撥到標尺的零刻度線上；
（3）平衡：調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，使橫梁在水平位置平衡。平衡的標準是指針指在分度盤的中央；
步驟（1） 步驟（2） 步驟（3） (
0g
3
5
2
4
50g
20g
)步驟（4）
(
0g
1
3
5
2
4
) (
0g
1
3
5
2
4
游碼
) (
0g
1
3
5
2
4
)
把天平放在水平桌面上。 把游碼撥到標尺的零刻度線上。 調(diào)節(jié)橫梁上的平衡螺母，使橫梁在水平位置平衡。 把被測物體放在左盤，砝碼放在右盤，并調(diào)節(jié)游碼，使橫梁再次平衡。
（4）測量：
①左物：把被測物體放在左盤；
(
圖2
-
2
-
6
圖2
-
2
-
7
)②右碼：用鑷子夾取砝碼放在右盤。添加砝碼時，要先估計被測物體的質(zhì)量，根據(jù)估計選取砝碼。當把最小的砝碼放上去后，指針指在分度盤中線的左側(cè)附近時，說明右盤里的砝碼質(zhì)量差得較少，應(yīng)改撥游碼，如圖2-2-6所示。或當把最小的砝碼放上去后，指針指在分度盤的右側(cè)附近時，說明右盤里砝碼質(zhì)量偏大，應(yīng)把最小的砝碼去掉再改撥游碼，如圖2-2-7所示。
③調(diào)游碼：用鑷子調(diào)節(jié)游碼，使橫梁再次平衡。向右調(diào)游碼相當于往右盤中添加小的砝碼。
（5）讀數(shù)：天平再次平衡后，被測物體的質(zhì)量等于右盤所有砝碼的質(zhì)量之和加上游碼對應(yīng)的刻度值。如右圖，被測物體的質(zhì)量為：
4．天平使用的注意事項：
（1）天平使用前一定要把游碼撥到零刻度線上；
（2）夾取砝碼、調(diào)節(jié)游碼一定要用鑷子；如果直接用手拿取砝碼或游碼，汗液會腐蝕砝碼或游碼，從而改變砝碼或游碼的質(zhì)量，導(dǎo)致測量不準確。但平衡螺母應(yīng)直接用手調(diào)節(jié)；
（3）使用砝碼時，根據(jù)估計，應(yīng)先用質(zhì)量大的砝碼，依次用較小的砝碼，從大到小用；
(
0g
3
5
2
4
1
3
0g
5
4
2
0g
4
2
1
3
5
圖2
-
2
-
8
圖2
-
2
-
9
圖2
-
2
-
10
)（4）調(diào)節(jié)橫梁平衡時，當指針指在分度盤左側(cè)時，應(yīng)把平衡螺母向右調(diào)，如圖2-2-8所示；當指針指在分度盤右側(cè)時，應(yīng)把平衡螺母向左調(diào), 如圖2-2-9所示；（簡記：左偏右調(diào)，右偏左調(diào)）
（5）被測物體一定要放在左盤，砝碼一定要放在右盤，如圖2-2-10所示；
（6）當被測物體和砝碼都放在天平上后，第二次調(diào)平衡時，不能調(diào)平衡螺母，應(yīng)調(diào)游碼；
（7）讀游碼對應(yīng)的刻度時，要讀游碼的左邊對應(yīng)的刻度。
5．天平使用口訣：
天平放水平，游碼撥到零。 標尺之上明分度，游碼讀時左邊定。
平衡調(diào)螺母，左物右碼稱。 二次平衡再計算，砝加游碼質(zhì)量等。
鑷子取砝碼，從大到小用。 砝碼用畢放回盒，整理器材記心中。
五克以下?lián)苡未a，游碼撥時鑷子用。
七、液體質(zhì)量的測量
液體的質(zhì)量不能直接測量，要借助燒杯等容器間接測出質(zhì)量。
測量液體質(zhì)量的步驟：
(
測空燒杯的質(zhì)量
測液體和燒杯的總質(zhì)量
0g
1
3
5
2
4
0g
1
3
5
2
4
圖2
-
2
-
11
圖2
-
2
-
12
)1．測出空燒杯的質(zhì)量m1，如圖2-2-11所
示；
2．把液體倒入燒杯，測出燒杯和液體的總
質(zhì)量m2，如圖2-2-12所示；
3．計算液體質(zhì)量。
液體質(zhì)量為：
【注意】測液體質(zhì)量的順序不能顛倒，否則不準確。如果先測燒杯和液體的總質(zhì)量，把液體倒出后再測空燒杯的質(zhì)量，由于液體倒不完，導(dǎo)致結(jié)果偏小。
八、用天平測量物體質(zhì)量時的偏大與偏小問題
【例題3】在用天平測物體質(zhì)量的實驗中，配套的砝碼已經(jīng)生銹（生銹的砝碼質(zhì)量偏大），則使用已經(jīng)生銹的砝碼測物體的質(zhì)量時（ ）
A．測量值比真實值偏大 B．測量值比真實值偏小
C．測量結(jié)果仍然很準確 D．不能確定
(
0g
1
3
5
2
4
圖2
-
2
-
13
)解析：假設(shè)一個生銹的標注為50g的砝碼，其實際質(zhì)量是51g，如圖2-2-13所示，天平已經(jīng)調(diào)平，在天平的左盤里放51g的物體，右盤里放入生銹的砝碼（實際質(zhì)量是51g,標注質(zhì)量是50g），由于兩端實際質(zhì)量相等，天平必定平衡。但由于砝碼上標注的是50g，讀取的也是50g，而物體的實際質(zhì)量是51g，所以測量值比真實值偏小，故選B。所以當砝碼質(zhì)量偏大時，測量值偏小。
【例題4】在用天平測物體質(zhì)量的實驗中，配套的砝碼已經(jīng)磨損，則使用已經(jīng)磨損的砝碼測物體的質(zhì)量時（ ）
A．測量值比真實值偏大 B．測量值比真實值偏小
C．測量結(jié)果仍然很準確 D．不能確定 (
0g
1
3
5
2
4
圖2
-
2
-
14
)解析：假設(shè)一個磨損的標注為50g的砝碼，其實際質(zhì)量是49g，如圖2-2-14所示，天平已經(jīng)調(diào)平，在天平的左盤里放49g的物體，右盤里放入磨損的砝碼（實際質(zhì)量是49g，標注質(zhì)量是50g），由于兩端實際質(zhì)量相等，天平必定平衡。但由于砝碼上標注的是50g，讀取的也是50g，而物體的實際質(zhì)量是49g，所以測量值比真實值偏大，故選A。所以當砝碼質(zhì)量偏小時，測量值偏大。
【總結(jié)】用天平測量物體的質(zhì)量時，砝碼質(zhì)量偏大，測量值偏小，砝碼質(zhì)量偏小，測量值偏大。
【例題5】小華在用天平測物體質(zhì)量的實驗中，游碼沒有放在0刻度線處就調(diào)節(jié)橫梁平衡，則（ ）
A．測量值比真實值偏大 B．測量值比真實值偏小
C．測量結(jié)果仍然很準確 D．不能確定
(
0g
1
3
5
2
4
0g
1
3
5
2
4
50g
50g
圖2
-
2
-
15
)解析：如圖2-2-15所示，當游碼在稱量標尺的1g刻度線時，調(diào)節(jié)平衡螺母使橫梁平衡，此時在天平的左盤放入50g的物體，在右盤放入50g的砝碼，由于兩端的質(zhì)量相等，天平仍然平衡。物體的質(zhì)量是50g，但卻讀成了51g（砝碼質(zhì)量50g+游碼對應(yīng)的刻度值1g），所以測量值比實際值偏大，大了1g，故選A。
【總結(jié)】用天平測量物體的質(zhì)量時，如果游碼沒有在0刻度線就調(diào)節(jié)橫梁平衡，則測量值偏大。調(diào)平衡前游碼所對應(yīng)的刻度是多少，測量值就比實際值大多少。
【例題6】在用天平測物體質(zhì)量的實驗中，指針沒有指在分度盤的中央，而是稍稍偏左，如圖2-2-16所示，然后就把物體放在左盤，砝碼放在右盤開始測量物體的質(zhì)量，則（ ）
A．測量值比真實值偏大 B．測量值比真實值偏小
C．測量結(jié)果仍然很準確 D．不能確定
(
1
3
0g
5
4
2
1
3
0g
5
4
2
50g
50g
0g
1
3
5
2
4
51g
50g
圖2
-
2
-
16
圖2
-
2
-
17
圖2
-
2
-
18
)
解析：指針向左偏時，當在左盤放入50g的物體，右盤放入50g的砝碼時，天平不會平衡，會仍然向左偏，如圖2-2-17所示。要在右盤里放入大于50g(如51g)的砝碼才會平衡，如圖2-2-18所示。此時的讀數(shù)是51g，而實際是50g，所以測量值大于物體的真實值，故選A。
同樣道理，當指針偏右時，如圖2-2-19所示，當在左盤放入50g的物體，右盤放入50g的砝碼時，天平不會平衡，會仍然向右偏斜，如圖2-2-20所示。要在右盤里放入小于50g(如49g)的砝碼才會平衡，如圖2-2-21所示。此時的讀數(shù)是49g,而實際是50g,所以測量值小于物體的真實值。
(
0g
5
2
1
4
3
0g
5
2
1
4
3
50g
50g
0g
1
3
5
2
4
50g
49g
圖2
-
2
-
19
圖2
-
2
-
20
圖2
-
2
-
21
)
【總結(jié)】用天平測量物體的質(zhì)量時，指針偏左，測量值偏大，指針偏右，測量值偏小。
九、如果把被測物體和砝碼放反如何計算物體的質(zhì)量
(
0g
1
3
5
2
4
50g
20g
圖2
-
2
-
22
)【例題7】如圖2-2-22所示，小花在測量物體的質(zhì)量時，被測物體放在了右盤，砝碼放在了左盤，其它操作正常。當天平平衡時，左盤里的砝碼是50g、20g，游碼對應(yīng)的刻度值是2.2g，則物體的實際質(zhì)量是多少？
解析：正常情況下，被測物體放在左盤，砝碼放在右盤，被測物體的質(zhì)量等于右盤所有砝碼的質(zhì)量之和加上游碼對應(yīng)的刻度值，這個等量關(guān)系應(yīng)該是：左盤里物體的質(zhì)量=右盤里物體的質(zhì)量+游碼對應(yīng)的刻度值。
當放反時，如果平衡，這個等量關(guān)系也同樣成立。當放反時，左盤里砝碼的質(zhì)量是70g，游碼對應(yīng)的刻度值是2.2g，則物體的質(zhì)量應(yīng)為：
左盤里物體的質(zhì)量=右盤里物體的質(zhì)量+游碼對應(yīng)的刻度值
（70g） （m？） （2.2g）
也就是說，當被測物體和砝碼放反時，被測物體的質(zhì)量就等于右盤中砝碼的質(zhì)量減去游碼對應(yīng)的刻度值。
【總結(jié)】
（1）砝碼正確放置時，被測物體的質(zhì)量等于所有砝碼的質(zhì)量之和加上游碼對應(yīng)的刻度值；
（2）砝碼放反時，被測物體的質(zhì)量就等于所有砝碼的質(zhì)量減去游碼對應(yīng)的刻度值。

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