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2.2 学生实验：测量质量
知识梳理
知识点1 对质量概念的理解
一、质量
1.定义：物体所含物质的多少，通常用字母m表示。
2.基本单位：千克（kg），常用单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg）
3.单位换算：
4.质量是物体的一种属性
（1）自然界中任何物体都有质量，质量大小与所含物质多少有关，例如一个大铁锤所含的铁要比一个小铁钉的多，所以质量要大；
（2）物体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变。
5.常见物体的质量估测
（1）一名中学生质量约为50kg；
（2）一瓶矿泉水质量约为500g；
（3）一张课桌质量约为8kg；
（4）一个鸡蛋质量约为50g；
（5）一本物理书质量约为200g；
6.质量的测量工具
生活中经常使用案秤、台秤、杆秤、电子秤等，实验室常用托盘天平测质量
知识点2 对天平的使用方法的理解
二、天平的使用
1.天平的结构
1.底座 2.托盘架 3.托盘 4.标尺 5.平衡螺母 6.指针 7.分度盘 8.游码 9.砝码 10.镊子
2.称量原理（杠杆原理）
天平的两臂长度相等，当左盘中物体的质量与右盘中砝码的质量和游码所示值之和相等时，天平就平衡。
3.使用方法
（1）测量前：
看：观察天平的称量和标尺上的分度值；
放：把天平放在水平台上；
调：①“调零”：将游码拨到标尺左端零刻度线处；②“调平”：调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘中央刻度线处（或指针在分度盘中央刻度线左右两侧摆动幅度相等），表示天平平衡；方法是把平衡螺母向指针偏转的反方向调节，即“左偏右调，右偏左调”。（可以联系跷跷板，跷跷板若左端高，右端低，应该怎么办呢？可以让左端的人向左移动，也可以让右端的人向左移动，即哪端高就向哪端移动，平衡螺母的移动方向与人的移动方向相似，简记为“螺母向着高处移”）
（2）测量中：
称：把物体放在左盘，砝码放在右盘（左物右码）；估计被测物体的质量，再用镊子向右盘按“先大后小”的顺序加砝码，若添加或取下最小砝码后，天平仍不平衡，则需要用镊子向右移动标尺上的游码，直到天平平衡。
读：右盘中砝码的质量加上游码所对应的刻度值，就是被测物体的质量。即：
（3）测量后：
收：测量完毕，先将物体取下，然后用镊子把砝码放回砝码盒，把游码拨回标尺的零刻度线处，以备下次使用。
（4）注意事项
①被测物体质量不能超过天平的称量；
②向盘中加减砝码时要用镊子并轻拿轻放，不能用手接触，不能把砝码弄湿弄脏；
③潮湿的物体和化学药品不能直接放到盘中，否则会腐蚀托盘，损坏天平；
④已调好的天平如果移动了位置，需重新调节横梁平衡，才能称量；
⑤天平平衡以后，两个托盘不能互换位置，否则要重新调节平衡；
⑥在称量过程中不能再调节平衡螺母；
⑦如果将物体和砝码的位置放反，那么物体质量。
基础训练
一、单选题
1．使用天平测质量时，下列判断正确的是（　　）
A．应将物体放在天平右盘中 B．应由小到大添加砝码
C．通过调节平衡螺母让天平平衡 D．使用磨损的砝码会让结果偏大
【答案】D
【详解】A．使用天平时，应将物体放在天平左盘，砝码放在天平的右盘，故A错误；
B．在预先估计被测物体的质量前提下，向右盘中添加砝码时，应当按“由大到小”的顺序添加砝码，故B错误；
C．使用天平时，应先调节天平的横梁在水平位置平衡，测量物体质量时，不能调节平衡螺母让天平平衡，故C错误；
D．正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量，如果这个砝码磨损了，其实际质量就会小于砝码上标注的质量，用此磨损的砝码去称物体的质量，当天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量，砝码质量小于标注的质量，而你仍按标准值读数，测量结果就比实际值偏大，故D正确。
故选D。
2．使用已调节好的托盘天平称量物体质量，加最小砝码时指针偏右，取出最小砝码时指针偏左，则可使横梁恢复水平位置平衡的正确操作是（　　）
A．在右盘中加砝码 B．将标尺上的游码向右移
C．在右盘中减砝码 D．将横梁上的平衡螺母向右调节
【答案】B
【详解】A．加最小砝码时指针偏右，取出最小砝码，在右盘中再加的砝码要比最小砝码大，指针仍会偏右，故A错误；
B．由题意可知，加最小砝码时质量偏大，此时应该取出最小的砝码，将处在零刻度位置的游码向右调，相当于往右盘中增加更小的砝码，能使天平的横梁平衡，故B正确；
C．由题意知，取出最小砝码时指针偏左，若在右盘中再减砝码，指针会更偏左，故C错误；
D．在称量物体质量的过程中，不能再移动平衡螺母，故D错误。
故选B。
3．下列关于天平的使用说法正确的是（　　）
A．向右移动标尺上的游码相当于在右盘中增加小砝码
B．天平调平后，称量过程中可以移动平衡螺母使天平平衡
C．可把一张邮票直接放在天平左盘里测量质量
D．如果砝码因为使用不当磨损，则用该天平测量物体质量时测量结果偏小
【答案】A
【详解】A．天平使用时，左盘放测量物体，右盘放砝码，当放上最小砝码时，指针偏向分度盘右边；取下最小砝码时，指针偏向分度盘左边，此时取下最小砝码后，应移动游码使天平在水平位置平衡，向右移动标尺上的游码相当于在右盘中增加小砝码，故A正确；
B．天平调平后，称量过程中不可以移动平衡螺母使天平平衡，否则会使测量结果存在偏差，故B错误；
C．一张邮票的质量太小，无法直接通过天平测出，应该测量一叠邮票的质量，再除以邮票的张数，得到一张邮票的质量，故C错误；
D．如果砝码因为使用不当磨损，则用该天平测量物体质量时需要添加的砝码较多，测量结果偏大，故D错误。
故选A。
4．使用托盘天平测量物体的质量，下列各种情况中会造成测量结果比真实值偏小的是（　　）
A．调节平衡螺母使横梁平衡时，指针指向分度盘中线的右侧便停止调节
B．调节平衡螺母使横梁平衡时，指针指向分度盘中线的左侧便停止调节
C．使用的砝码已磨损
D．称量时测量者的头部偏向分度盘的右侧，造成视线与分度盘上指针不垂直
【答案】A
【详解】A．调节平衡螺母使横梁平衡时，指针指向分度盘中线的右侧便停止调节，说明一开始左侧的质量就偏小，而这一部分质量要通过多添加物体来补充，所以测量的结果会偏小，故A符合题意；
B．调节平衡螺母使横梁平衡时，指针指向分度盘中线的左侧便停止调节，说明一开始右侧的质量就偏小，而这一部分的质量要通过多加砝码或增加游码的质量来补充，所以测量的结果偏大，故B不符合题意；
C．磨损的砝码质量变小，测量时就需要多添加砝码或者增加游码来使天平平衡，所以会使测量结果偏大，故C不符合题意；
D．称量时测量者的头部偏向分度盘的右侧，造成视线与分度盘上指针不垂直，这样会使最终平衡时的天平指针指在标尺中线的右侧，造成测量的最终结果偏大，故D不符合题意。
故选A。
5．某同学在测物体质量时，在游码没有放在零刻线处，就将天平的横梁调节平衡，用这种情形下的天平称得物体质量比物体的实际质量（　　）
A．偏小 B．偏大 C．不变 D．不能确定
【答案】B
【详解】在游码没有放在零刻线处，就将天平的横梁调节平衡，会造成游码数偏大，因天平读数为砝码数加游码数，故可知用这种情形下的天平称得物体质量比物体的实际质量偏大，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
6．有游码的托盘天平，如果在调节横梁平衡时，游码忘了拨到标尺的最左端，用它来测量，测量值比真实值： （ ）
A．相等 B．偏大 C．偏小 D．无法确定
【答案】B
【详解】横梁平衡后，游码还指示着一定的数值，即天平左盘没有物体时，天平就有一定的读数了。称量时，物体的质量等于盘中砝码的质量加上游码指示的数值。所以，测量值比真实值要大一些。故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
7．有关天平的使用，下列说法不正确的是（　　）
A．从砝码盒中取砝码时，必须用镊子夹取
B．在称量物体的质量时，向右移动游码相当于向右盘中加小砝码
C．在称量过程中，通过加减砝码后发现指针指在分度盘左边，此时应该向右调节平衡螺母
D．称量物体质量时，通过加减砝码后横梁仍然左端下沉，此时应向右移动游码
【答案】C
【详解】A．夹取砝码和移动游码均需要用镊子，故A正确，不符合题意；
B．使用天平时，物体质量等于砝码加游码，则向右移动游码相当于向右盘中加小砝码，故B正确，不符合题意；
C．称量过程中不能调节平衡螺母，故C错误，符合题意；
D．增减砝码后左端仍然下沉，说明砝码质量不够，因此此时应向右适当移动游码，故D正确，不符合题意。
故选C。
8．小红用调好的天平测一木块的质量，天平的最小砝码是5g。她记录下的木块质量是38.4g，整理器材时，才突然发现木块和砝码的位置放反了，则木块的实际质量应是（　　）
A．33.2g B．31.6g C．43.2g D．35.8g
【答案】B
【详解】天平的最小砝码是5g，她记录下的木块质量是38.4g，天平平衡时，砝码质量是35g，游码质量是3.4g；木块和砝码的位置放反了，木块的实际质量应是砝码质量减去游码质量为
m=35g-3.4g=31.6g
故选B。
9．托盘天平在调节横梁平衡时，发现指针偏向标尺的左端，下列措施中可以使横梁平衡的是（　　）
A．将平衡螺母向右调 B．将标尺上的游码向右调
C．将平衡螺母向左调 D．以上措施都可以
【答案】A
【详解】A．托盘天平在调节横梁平衡时，游码位于零刻度处，发现指针偏向标尺的左端，这时横梁左低右高，则平衡螺母应向右调节，故A符合题意；
B．托盘天平在调节横梁平衡时，游码位于零刻度处，不能通过调节游码的位置来使天平的横梁平衡，故B不符合题意；
C．托盘天平在调节横梁平衡时，游码位于零刻度处，发现指针偏向标尺的左端，则平衡螺母应向右调节，故C不符合题意；
D．依据上述分析可知，D不符合题意。
故选A。
10．使用已调节好的托盘天平称量物体质量，加最小砝码时指针偏右，取出最小砝码时指针偏左，则可使横梁恢复水平位置平衡的规范操作是（　　）
A．将横梁上的平衡螺母向右调节
B．在左盘和右盘中增减砝码
C．从其他地方找一个更小的砝码放入右盘
D．将标尺上的游码向右移
【答案】D
【详解】A．测量过程不能调节平衡螺母，故A不符合题意；
B．测量时应左盘放物体，右盘放砝码，故B不符合题意；
CD．加最小砝码时指针偏右，说明右盘中砝码的总质量大于左盘中物体的质量，需取出最小的砝码，然后把标尺上的游码向右移动（相当于在右盘中添加砝码），直到天平在水平位置恢复平衡。故C不符合题意；D符合题意。
故选D。
二、填空题
11．如果天平砝码的质量比标准质量小一些，那么测出物体的质量将会_____，一把刻度尺的刻度比标准的刻度间隔大一些，那么用这把刻度尺测得的长度值将会_____。（填“偏大”或“偏小”）
【答案】 偏大 偏小
【详解】[1]正常情况下砝码上标的质量是砝码的实际质量，例如某砝码上标有50g的字样，这个砝码的质量就是50g。如果这个砝码小了，其实际质量就会小于50g，用此砝码去称物体的质量，当天平平衡时，物体的质量等于砝码的质量小于50g，而你仍按标准值读数，读出来是50g，所以测量结果就比实际值偏大。
[2]刻度间隔大了，读出的测量值小于真实值，即测量结果将会偏小。
12．商店常用案秤称量货物的质量。称量时，若在秤盘下粘了一块泥，称量的结果比实际质量________；若砝码磨损了，称量的结果比实际质量________；若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，称量的结果比实际质量________。（选填“大”或“小”）
【答案】 大 大 小
【详解】[1]称量时，若在秤盘下沾了一块泥巴，则称量的示数应等于物体的质量与泥巴的质量之和，即称量的结果比实际质量大。
[2]若砝码磨损了，即砝码质量减小了，但读数时仍按原质量读数，故可知称量的结果会比实际值偏大。
[3]若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，则货物的部分质量会用于平衡天平，故称量的结果会比实际结果偏小。
13．小明使用天平时，先调节好了天平，如图甲所示，请你指出小明调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤：________；若完成遗漏的操作步骤后，为了调节横梁平衡，需向________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使指针指到分度盘中央刻度线；用调节好的天平测出一小石头的质量如图乙所示，则小石头的质量是________g。
【答案】 没有将游码移至零刻度线 右 43.2
【详解】[1]使用天平时，应该先将游码调零，然后调节平衡螺母使天平平衡，即小明调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤是没有将游码移至零刻度线。
[2]图中没有将游码移至零刻度线，横梁就平衡了，如果将游码调零，则指针会偏向分度盘左侧，此时要使横梁平衡，则应将平衡螺母向右调节。
[3]由图知，小石块的质量
m=20g+20g+3.2g=43.2g
14．小明用托盘天平测物体质量时，将物体错放在右盘中，并在左盘中加了35g砝码，同时将游码移动到1.2g处，此时天平平衡，小明认为该物体的测量值为36.2g，则此测量值 ___________（选填“大于”、“小于”）真实值，该物体的实际质量应为 ___________g。
【答案】 大于 33.8
【详解】[1][2]将物体错放在右盘中，那么物体的质量为
m=m砝码-m游码=35g-1.2g=33.8g
小明认为该物体的测量值为36.2g，则此测量值大于真实值，该物体的实际质量应为33.8g。
15．如图，使用天平测得某物体的质量是 _____g。
【答案】27.4
【详解】物体质量等于砝码质量加游码对应的刻度，由图可知，标尺上分度值为0.2g，游码在标尺上的读数为2.4g，砝码总质量为25g，故被测物体的质量为
m=25g+2.4g＝27.4g
三、计算题
16．现有一堆完全相同的小零件，用天平称得其质量为420.16克，为了要知道小零件的数目，选出200只小零件，称其质量为32克，求：
（1）每只小零件的质量m；
（2）这堆小零件的数目n。
【答案】（1）0.16g；（2）2626
【详解】解：（1）用“累积法”称重，可计算得出每只小零件的质量
（2）由题意可知，这堆小零件的数目
答：（1）每只小零件的质量m为0.16g；
（2）这堆小零件的数目n为2626只。2.2 学生实验：测量质量
知识梳理
知识点1 对质量概念的理解
一、质量
1.定义：物体所含物质的多少，通常用字母m表示。
2.基本单位：千克（kg），常用单位：吨（t）、克（g）、毫克（mg）
3.单位换算：
4.质量是物体的一种属性
（1）自然界中任何物体都有质量，质量大小与所含物质多少有关，例如一个大铁锤所含的铁要比一个小铁钉的多，所以质量要大；
（2）物体的质量不随物体的形态、状态、位置、温度而改变。
5.常见物体的质量估测
（1）一名中学生质量约为50kg；
（2）一瓶矿泉水质量约为500g；
（3）一张课桌质量约为8kg；
（4）一个鸡蛋质量约为50g；
（5）一本物理书质量约为200g；
6.质量的测量工具
生活中经常使用案秤、台秤、杆秤、电子秤等，实验室常用托盘天平测质量
知识点2 对天平的使用方法的理解
二、天平的使用
1.天平的结构
1.底座 2.托盘架 3.托盘 4.标尺 5.平衡螺母 6.指针 7.分度盘 8.游码 9.砝码 10.镊子
2.称量原理（杠杆原理）
天平的两臂长度相等，当左盘中物体的质量与右盘中砝码的质量和游码所示值之和相等时，天平就平衡。
3.使用方法
（1）测量前：
看：观察天平的称量和标尺上的分度值；
放：把天平放在水平台上；
调：①“调零”：将游码拨到标尺左端零刻度线处；②“调平”：调节横梁右端的平衡螺母，使指针指在分度盘中央刻度线处（或指针在分度盘中央刻度线左右两侧摆动幅度相等），表示天平平衡；方法是把平衡螺母向指针偏转的反方向调节，即“左偏右调，右偏左调”。（可以联系跷跷板，跷跷板若左端高，右端低，应该怎么办呢？可以让左端的人向左移动，也可以让右端的人向左移动，即哪端高就向哪端移动，平衡螺母的移动方向与人的移动方向相似，简记为“螺母向着高处移”）
（2）测量中：
称：把物体放在左盘，砝码放在右盘（左物右码）；估计被测物体的质量，再用镊子向右盘按“先大后小”的顺序加砝码，若添加或取下最小砝码后，天平仍不平衡，则需要用镊子向右移动标尺上的游码，直到天平平衡。
读：右盘中砝码的质量加上游码所对应的刻度值，就是被测物体的质量。即：
（3）测量后：
收：测量完毕，先将物体取下，然后用镊子把砝码放回砝码盒，把游码拨回标尺的零刻度线处，以备下次使用。
（4）注意事项
①被测物体质量不能超过天平的称量；
②向盘中加减砝码时要用镊子并轻拿轻放，不能用手接触，不能把砝码弄湿弄脏；
③潮湿的物体和化学药品不能直接放到盘中，否则会腐蚀托盘，损坏天平；
④已调好的天平如果移动了位置，需重新调节横梁平衡，才能称量；
⑤天平平衡以后，两个托盘不能互换位置，否则要重新调节平衡；
⑥在称量过程中不能再调节平衡螺母；
⑦如果将物体和砝码的位置放反，那么物体质量。
基础训练
一、单选题
1．使用天平测质量时，下列判断正确的是（　　）
A．应将物体放在天平右盘中 B．应由小到大添加砝码
C．通过调节平衡螺母让天平平衡 D．使用磨损的砝码会让结果偏大
2．使用已调节好的托盘天平称量物体质量，加最小砝码时指针偏右，取出最小砝码时指针偏左，则可使横梁恢复水平位置平衡的正确操作是（　　）
A．在右盘中加砝码 B．将标尺上的游码向右移
C．在右盘中减砝码 D．将横梁上的平衡螺母向右调节
3．下列关于天平的使用说法正确的是（　　）
A．向右移动标尺上的游码相当于在右盘中增加小砝码
B．天平调平后，称量过程中可以移动平衡螺母使天平平衡
C．可把一张邮票直接放在天平左盘里测量质量
D．如果砝码因为使用不当磨损，则用该天平测量物体质量时测量结果偏小
4．使用托盘天平测量物体的质量，下列各种情况中会造成测量结果比真实值偏小的是（　　）
A．调节平衡螺母使横梁平衡时，指针指向分度盘中线的右侧便停止调节
B．调节平衡螺母使横梁平衡时，指针指向分度盘中线的左侧便停止调节
C．使用的砝码已磨损
D．称量时测量者的头部偏向分度盘的右侧，造成视线与分度盘上指针不垂直
5．某同学在测物体质量时，在游码没有放在零刻线处，就将天平的横梁调节平衡，用这种情形下的天平称得物体质量比物体的实际质量（　　）
A．偏小 B．偏大 C．不变 D．不能确定
6．有游码的托盘天平，如果在调节横梁平衡时，游码忘了拨到标尺的最左端，用它来测量，测量值比真实值： （ ）
A．相等 B．偏大 C．偏小 D．无法确定
7．有关天平的使用，下列说法不正确的是（　　）
A．从砝码盒中取砝码时，必须用镊子夹取
B．在称量物体的质量时，向右移动游码相当于向右盘中加小砝码
C．在称量过程中，通过加减砝码后发现指针指在分度盘左边，此时应该向右调节平衡螺母
D．称量物体质量时，通过加减砝码后横梁仍然左端下沉，此时应向右移动游码
8．小红用调好的天平测一木块的质量，天平的最小砝码是5g。她记录下的木块质量是38.4g，整理器材时，才突然发现木块和砝码的位置放反了，则木块的实际质量应是（　　）
A．33.2g B．31.6g C．43.2g D．35.8g
9．托盘天平在调节横梁平衡时，发现指针偏向标尺的左端，下列措施中可以使横梁平衡的是（　　）
A．将平衡螺母向右调 B．将标尺上的游码向右调
C．将平衡螺母向左调 D．以上措施都可以
10．使用已调节好的托盘天平称量物体质量，加最小砝码时指针偏右，取出最小砝码时指针偏左，则可使横梁恢复水平位置平衡的规范操作是（　　）
A．将横梁上的平衡螺母向右调节
B．在左盘和右盘中增减砝码
C．从其他地方找一个更小的砝码放入右盘
D．将标尺上的游码向右移
二、填空题
11．如果天平砝码的质量比标准质量小一些，那么测出物体的质量将会_____，一把刻度尺的刻度比标准的刻度间隔大一些，那么用这把刻度尺测得的长度值将会_____。（填“偏大”或“偏小”）
12．商店常用案秤称量货物的质量。称量时，若在秤盘下粘了一块泥，称量的结果比实际质量________；若砝码磨损了，称量的结果比实际质量________；若调零螺母的位置比正确位置向右多旋进了一些，称量的结果比实际质量________。（选填“大”或“小”）
13．小明使用天平时，先调节好了天平，如图甲所示，请你指出小明调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤：________；若完成遗漏的操作步骤后，为了调节横梁平衡，需向________（选填“左”或“右”）调节平衡螺母，使指针指到分度盘中央刻度线；用调节好的天平测出一小石头的质量如图乙所示，则小石头的质量是________g。
14．小明用托盘天平测物体质量时，将物体错放在右盘中，并在左盘中加了35g砝码，同时将游码移动到1.2g处，此时天平平衡，小明认为该物体的测量值为36.2g，则此测量值 ___________（选填“大于”、“小于”）真实值，该物体的实际质量应为 ___________g。
15．如图，使用天平测得某物体的质量是 _____g。
三、计算题
16．现有一堆完全相同的小零件，用天平称得其质量为420.16克，为了要知道小零件的数目，选出200只小零件，称其质量为32克，求：
（1）每只小零件的质量m；
（2）这堆小零件的数目n。

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