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二、物体的质量及其测量
【基础知识清单】
1． 叫做质量，质量的多少与物体的 、 、 无关。
2．质量的国际单位是 ；1t = kg，1kg = g，1g = mg，1mg = μg。
3．在实验室测量物体的质量用 。
4．用天平测量物体的质量时，应把被测物体放在 盘，把砝码放在 盘，平衡时，被测物体的质量等于 。
【知识深层理解】
一、物体的质量
(
图2
-
2
-
1
)1．概念：物体内所含物质的多少叫做质量。物体所含的物质越多，质量就越大。如图2-2-1所示，两个铁块，含铁多的质量大，含铁少的质量小。
2．表示符号：在物理学里，质量用“m”表示。
3．单位及换算：
（1）国际单位：千克（kg）
（2）常用单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg）、微克（μg）
（3）单位间的换算：1t=103kg，1kg=103g，1g=103mg，1mg=103μg。
（4）联系实际：1公斤=1千克=2斤
二、单位间的换算方法
1．由大单位换算小单位：
【例题1】2.5t= mg
做题步骤：
(
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
3
×10
3
×10
3
t
kg
g
μg
mg
×10
3
)（1）写出单位换算图（如下图）：
(
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
-3
×10
3
×10
3
×10
3
t
kg
g
μg
mg
×10
3
)（2）找到题目中要换算的两个单位：t、mg
（3）找到两个单位间的所有进率：×103、×103、×103
【注意】由大单位换算小单位要用上面的进率。
（4）把所有进率相乘： 103×103×103=109
（5）写出结果：2.5t = 2.5×109 mg
2．由小单位换算大单位：
【例题2】2.5μg = g
做题步骤：
（1）写出单位换算图（如下图）：
(
×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）找到题目中要换算的两个单位：μg、g
（3）找到两个单位间的所有进率：×10-3、×10-3
【注意】由小单位换算大单位要用下面的进率。
（4）把所有进率相乘： 10-3×10-3=10-6
（5）写出结果：2.5μg=2.5×10-6g
三、质量的特点
(
图2
-
2
-
2
)1．物体的质量不随物体的形态（形状）而变化：如图2-2-2所示。用彩泥先后做成香蕉和梨，虽然形状发生了变化，但所含彩泥的多少并没有改变，即它的质量没有变化。所以物体的质量不随物体的形态（形状）而变化。
2．物体的质量不随物体的状态而变化：一块冰熔化为水，它所含水分子的多少并没有发生变化，即它的质量没有变化。所以物体的质量不随物体的状态而变化。
3．物体的质量不随位置而变化：同一个铁块，在北京和在南京所含铁的多少都是一样的，即它的质量没有变化。所以物体的质量不随位置而变化。
【总结】物体的质量不随物体的形状、状态和位置而变化。
四、测量物体质量的仪器
1．实验室测质量的仪器：实验室测量质量用天平，如图2-2-3所示。
2．其它仪器：生活中测质量的仪器还有：台秤、杆秤、电子称等，如图2-2-4所示。
天平 台秤 杆秤 电子称
图2-2-3 图2-2-4
五、天平的结构
天平的结构如图2-2-5所示。
1．底座：用来支撑天平，使用时，应把天平底座放在水平桌面上；
(
0g
1
3
5
2
4
指针
横梁
分度盘
天平盘
平衡螺母
底座
游码
标尺
砝码盒
镊子
砝码
图2
-
2
-
5
)2．左天平盘：用来放被测物体；
3．右天平盘：用来放砝码；
4．平衡螺母：用来调节横梁平衡，平衡螺母应直接用手调节；
5．指针：用来判断横梁是否平衡，当指针指在分度盘的中央刻度线时，表示横梁平衡；
6．分度盘：用来判断横梁是否平衡，当指针指在分度盘的中央刻度线时，表示横梁平衡；
7．标尺和游码：标尺上的刻度相当于砝码的值，例如，当游码拨在1位置时，相当于在右盘放一个1g的砝码，读取游码对应的刻度时，应读取游码左边对应的刻度；
8．砝码盒：用来盛放砝码盒镊子；
9．砝码：放在天平的右盘，上面标有不同的质量数值，如：100g、50g、20g、10g、5g等，用以计算被测物体的质量；
10．镊子：用以夹取砝码和移动游码，如果直接用手拿取砝码或游码，会污染砝码和游码，使砝码和游码不准确，手上的汗液也可能使砝码和游码生锈，导致砝码和游码的质量发生变化而不准确。切记：不准用手直接拿取砝码和游码！
六、天平的使用
1．估计被测物体的质量：估计被测物体质量的目的是选择合适量程的天平。
2．使用前两观察：
（1）观察量程：观察量程的目的是看被测物体能否用该天平测量其质量，如果被测物体的质量超出天平的量程则不能用该天平进行测量，天平的量程一般都标在天平的底座上。
（2）观察分度值：观察分度值的目的在于迅速、准确的读出读数。
3．天平的使用步骤：
（1）放置：测量时，首先把天平放在水平桌面上；
（2）调零：把游码拨到标尺的零刻度线上；
（3）平衡：调节横梁上的平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。平衡的标准是指针指在分度盘的中央；
步骤（1） 步骤（2） 步骤（3） (
0g
3
5
2
4
50g
20g
)步骤（4）
(
0g
1
3
5
2
4
) (
0g
1
3
5
2
4
游码
) (
0g
1
3
5
2
4
)
把天平放在水平桌面上。 把游码拨到标尺的零刻度线上。 调节横梁上的平衡螺母，使横梁在水平位置平衡。 把被测物体放在左盘，砝码放在右盘，并调节游码，使横梁再次平衡。
（4）测量：
①左物：把被测物体放在左盘；
(
图2
-
2
-
6
图2
-
2
-
7
)②右码：用镊子夹取砝码放在右盘。添加砝码时，要先估计被测物体的质量，根据估计选取砝码。当把最小的砝码放上去后，指针指在分度盘中线的左侧附近时，说明右盘里的砝码质量差得较少，应改拨游码，如图2-2-6所示。或当把最小的砝码放上去后，指针指在分度盘的右侧附近时，说明右盘里砝码质量偏大，应把最小的砝码去掉再改拨游码，如图2-2-7所示。
③调游码：用镊子调节游码，使横梁再次平衡。向右调游码相当于往右盘中添加小的砝码。
（5）读数：天平再次平衡后，被测物体的质量等于右盘所有砝码的质量之和加上游码对应的刻度值。如右图，被测物体的质量为：
4．天平使用的注意事项：
（1）天平使用前一定要把游码拨到零刻度线上；
（2）夹取砝码、调节游码一定要用镊子；如果直接用手拿取砝码或游码，汗液会腐蚀砝码或游码，从而改变砝码或游码的质量，导致测量不准确。但平衡螺母应直接用手调节；
（3）使用砝码时，根据估计，应先用质量大的砝码，依次用较小的砝码，从大到小用；
(
0g
3
5
2
4
1
3
0g
5
4
2
0g
4
2
1
3
5
图2
-
2
-
8
图2
-
2
-
9
图2
-
2
-
10
)（4）调节横梁平衡时，当指针指在分度盘左侧时，应把平衡螺母向右调，如图2-2-8所示；当指针指在分度盘右侧时，应把平衡螺母向左调, 如图2-2-9所示；（简记：左偏右调，右偏左调）
（5）被测物体一定要放在左盘，砝码一定要放在右盘，如图2-2-10所示；
（6）当被测物体和砝码都放在天平上后，第二次调平衡时，不能调平衡螺母，应调游码；
（7）读游码对应的刻度时，要读游码的左边对应的刻度。
5．天平使用口诀：
天平放水平，游码拨到零。 标尺之上明分度，游码读时左边定。
平衡调螺母，左物右码称。 二次平衡再计算，砝加游码质量等。
镊子取砝码，从大到小用。 砝码用毕放回盒，整理器材记心中。
五克以下拨游码，游码拨时镊子用。
七、液体质量的测量
液体的质量不能直接测量，要借助烧杯等容器间接测出质量。
测量液体质量的步骤：
(
测空烧杯的质量
测液体和烧杯的总质量
0g
1
3
5
2
4
0g
1
3
5
2
4
图2
-
2
-
11
图2
-
2
-
12
)1．测出空烧杯的质量m1，如图2-2-11所
示；
2．把液体倒入烧杯，测出烧杯和液体的总
质量m2，如图2-2-12所示；
3．计算液体质量。
液体质量为：
【注意】测液体质量的顺序不能颠倒，否则不准确。如果先测烧杯和液体的总质量，把液体倒出后再测空烧杯的质量，由于液体倒不完，导致结果偏小。
八、用天平测量物体质量时的偏大与偏小问题
【例题3】在用天平测物体质量的实验中，配套的砝码已经生锈（生锈的砝码质量偏大），则使用已经生锈的砝码测物体的质量时（ ）
A．测量值比真实值偏大 B．测量值比真实值偏小
C．测量结果仍然很准确 D．不能确定
(
0g
1
3
5
2
4
图2
-
2
-
13
)解析：假设一个生锈的标注为50g的砝码，其实际质量是51g，如图2-2-13所示，天平已经调平，在天平的左盘里放51g的物体，右盘里放入生锈的砝码（实际质量是51g,标注质量是50g），由于两端实际质量相等，天平必定平衡。但由于砝码上标注的是50g，读取的也是50g，而物体的实际质量是51g，所以测量值比真实值偏小，故选B。所以当砝码质量偏大时，测量值偏小。
【例题4】在用天平测物体质量的实验中，配套的砝码已经磨损，则使用已经磨损的砝码测物体的质量时（ ）
A．测量值比真实值偏大 B．测量值比真实值偏小
C．测量结果仍然很准确 D．不能确定 (
0g
1
3
5
2
4
图2
-
2
-
14
)解析：假设一个磨损的标注为50g的砝码，其实际质量是49g，如图2-2-14所示，天平已经调平，在天平的左盘里放49g的物体，右盘里放入磨损的砝码（实际质量是49g，标注质量是50g），由于两端实际质量相等，天平必定平衡。但由于砝码上标注的是50g，读取的也是50g，而物体的实际质量是49g，所以测量值比真实值偏大，故选A。所以当砝码质量偏小时，测量值偏大。
【总结】用天平测量物体的质量时，砝码质量偏大，测量值偏小，砝码质量偏小，测量值偏大。
【例题5】小华在用天平测物体质量的实验中，游码没有放在0刻度线处就调节横梁平衡，则（ ）
A．测量值比真实值偏大 B．测量值比真实值偏小
C．测量结果仍然很准确 D．不能确定
(
0g
1
3
5
2
4
0g
1
3
5
2
4
50g
50g
图2
-
2
-
15
)解析：如图2-2-15所示，当游码在称量标尺的1g刻度线时，调节平衡螺母使横梁平衡，此时在天平的左盘放入50g的物体，在右盘放入50g的砝码，由于两端的质量相等，天平仍然平衡。物体的质量是50g，但却读成了51g（砝码质量50g+游码对应的刻度值1g），所以测量值比实际值偏大，大了1g，故选A。
【总结】用天平测量物体的质量时，如果游码没有在0刻度线就调节横梁平衡，则测量值偏大。调平衡前游码所对应的刻度是多少，测量值就比实际值大多少。
【例题6】在用天平测物体质量的实验中，指针没有指在分度盘的中央，而是稍稍偏左，如图2-2-16所示，然后就把物体放在左盘，砝码放在右盘开始测量物体的质量，则（ ）
A．测量值比真实值偏大 B．测量值比真实值偏小
C．测量结果仍然很准确 D．不能确定
(
1
3
0g
5
4
2
1
3
0g
5
4
2
50g
50g
0g
1
3
5
2
4
51g
50g
图2
-
2
-
16
图2
-
2
-
17
图2
-
2
-
18
)
解析：指针向左偏时，当在左盘放入50g的物体，右盘放入50g的砝码时，天平不会平衡，会仍然向左偏，如图2-2-17所示。要在右盘里放入大于50g(如51g)的砝码才会平衡，如图2-2-18所示。此时的读数是51g，而实际是50g，所以测量值大于物体的真实值，故选A。
同样道理，当指针偏右时，如图2-2-19所示，当在左盘放入50g的物体，右盘放入50g的砝码时，天平不会平衡，会仍然向右偏斜，如图2-2-20所示。要在右盘里放入小于50g(如49g)的砝码才会平衡，如图2-2-21所示。此时的读数是49g,而实际是50g,所以测量值小于物体的真实值。
(
0g
5
2
1
4
3
0g
5
2
1
4
3
50g
50g
0g
1
3
5
2
4
50g
49g
图2
-
2
-
19
图2
-
2
-
20
图2
-
2
-
21
)
【总结】用天平测量物体的质量时，指针偏左，测量值偏大，指针偏右，测量值偏小。
九、如果把被测物体和砝码放反如何计算物体的质量
(
0g
1
3
5
2
4
50g
20g
图2
-
2
-
22
)【例题7】如图2-2-22所示，小花在测量物体的质量时，被测物体放在了右盘，砝码放在了左盘，其它操作正常。当天平平衡时，左盘里的砝码是50g、20g，游码对应的刻度值是2.2g，则物体的实际质量是多少？
解析：正常情况下，被测物体放在左盘，砝码放在右盘，被测物体的质量等于右盘所有砝码的质量之和加上游码对应的刻度值，这个等量关系应该是：左盘里物体的质量=右盘里物体的质量+游码对应的刻度值。
当放反时，如果平衡，这个等量关系也同样成立。当放反时，左盘里砝码的质量是70g，游码对应的刻度值是2.2g，则物体的质量应为：
左盘里物体的质量=右盘里物体的质量+游码对应的刻度值
（70g） （m？） （2.2g）
也就是说，当被测物体和砝码放反时，被测物体的质量就等于右盘中砝码的质量减去游码对应的刻度值。
【总结】
（1）砝码正确放置时，被测物体的质量等于所有砝码的质量之和加上游码对应的刻度值；
（2）砝码放反时，被测物体的质量就等于所有砝码的质量减去游码对应的刻度值。

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