第1节:质量
考点一:质量
一、质量
1.定义:质量(mass)是物体所具有物质的多少,通常有字母m表示。
扩展:质量是物理学中的一个基本概念,它的含义和内容随着科学的发展而不断清晰和充实。最初,牛顿在在《自然哲学的数学原理》一书中把质量说成是物质的数量,即物质多少的量度。
质量的标准定义:质量(mass)是物体所具有的一种物理属性,是物质的惯性大小的量度,它是一个正的标量。质量分为惯性质量和引力质量。自然界中的任何物质既有惯性质量又有引力质量。这里所说的“物质”是自然界中的宏观物体和电磁场、天体和星系、微观世界的基本粒子等的总称。
2.单位:
(1)国际标准单位:在国际单位制中,质量的基本单位是千克,符号kg。
扩展:最初规定1000cm3(即1dm3)的纯水在4℃时的质量为1kg。1779年,人们据此用铂铱合金制成一个标准千克原器,该原器是一个用铂(90%)铱(10%)合金制成的圆柱体,其直径与高相等,以金属块的形式封存在玻璃罩中,存放在法国巴黎西南塞夫勒(sèvres)国际计量局中。2013年国际质量及其相关量咨询委员会制定了千克重新定义的路线图,给出了千克重新定义需要满足的4个条件,起草了千克重新定义的指南,2018年,第26届国际计量大会通过了决议,批准采用普朗克常数重新定义千克。自2019年5月20日起,千克已启用基于普朗克常数的量子化新定义。
(2)其他单位:微克(ug/mcg)、毫克(mg)、克(g)、吨(t)等。我国的质量单位有:公斤、斤、两、钱等;英制的质量单位有:格令、打兰、盎司、磅、英石、夸特、英担、英吨等。
3.换算关系:1t=1×103kg=1×106g=1×109mg=1×1012ug/mcg。 。
二、质量是物体的一种属性
1.质量的大小与外界条件无关,只取决是物质本身所含数量的多少。
2.质量是物质的基本属性之一,不随物体的温度、形状、空间位置和状态而改变。
3.质量与重量:在物理上,质量是物体所具有物质的多少,是物体的一种属性;而在日常生活中,质量常常被用来表示重量,但是在科学上,这两个词表示物质不同的属性。
题型A:质量的概念
1.物体的质量是物质的属性,它不随 、 、 和 而改变。
2.质量表示物体所含 的多少。质量为60 kg的航天员乘飞船到月球上,他的质量 (选填“变大”“变小”或“不变”),原因是质量与其所处的空间位置 (选填“有关”或“无关”)。
3.造价约3000万人民币的“飞天”航天服质量约为120千克,带上太空后其质量 (选填“变大”、“变小”或“不变”),这是因为质量是物体的一种 。
4.关于质量,下列说法 正确的是( )
A.1kg的钢铁比1kg的棉花重
B.月壤被从月球带到地球,其质量变大
C.冰块熔化成水,质量变小
D.物体所含的物质越多,质量一定越大
5.关于质量下列说法 正确的是( )
A.粉笔在黑板上写字时,质量不变
B.一壶水加热到沸腾,质量变大
C.水结成冰时,质量不变
D.1kg铁比1kg棉花质量大
6.下列说法中正确的是( )
A.当物体由固体变为液体时,该物体的质量就要改变。
B.同一物体分别放在炎热的赤道地区和严寒的南极测量,测出的质量是不同的。
C.同一物体分别放在地球上和月球上用天平测量时,在地球上的质量要大些。
D.同一物体无论在什么地方、状态如何改变,它的质量都是不变的。
7.下列现象中,物体的质量发生变化的是( )
A.铁块熔化成铁水;
B.一块铜压成铜片;
C.一块木头带到月球上;
D.粗糙的铝锭被摩成光滑的圆柱体,
8.下列物体的质量发生了变化的是( )
A.一块橡皮被用掉了一半
B.实心球从空中落到地面
C.一根直铁丝被弯成弧形
D.试管中固态的萘熔化成为液态
9.一个铅球,在下列情况下,质量会发生变化的是( )
A.熔化成液态铅
B.轧成一张薄铅片
C.从北京运到上海
D.用砂纸对其打磨加工
10.图是航天员王亚平利用“冰墩墩”做太空抛物实验的情景。若冰墩墩在地球表面的质量是200g,则它在太空中的质量( )
A.大于
B.小于
C.等于
D.以上均有可能
题型B:质量的单位及换算
1.在物理学中我们也字母 表示质量,其国际单位为 。
2.果把质量为5kg的铝块压成铝饼,其质量 ;(选填“变大”、“变小”、“不变”,下同)把它熔化成液态铝,其质量 ;把它铸成零件送到太空,其质量 ;把它割去一半,其质量为 kg。
3.以下数据中与实际情况基本相符的是( )
A.—个大西瓜大约重lkg;
B.1kg的鸡蛋大约能有40个;
C.—个普通初中生的体重大约在45kg左右;
D.一瓶标有"550mL”的饮用水的质量大约为lkg。
4..5.0×107mg可能是( )
A.一头大象的质量
B.一名初中生的质量
C.一只鸡的质量
D.一只燕子的质量
5.下列单位换算正确的是( )
A.20米=20×100=2000厘米
B.15分米=15分米×10厘米=150厘米
C.5吨=5×10千克=50千克
D.10分钟=10×60秒=600秒
6.在国际单位制中,质量的基本单位是( )
A.m
B.m/s
C.kg
D.g
7.下列单位换算的过程及结果表达正确的是( )
A.3×103L=3×103dm3=3m3
B.2t=2t×103kg=2×103kg
C.5km/h=5×3.6m/s=18m/s
D.0.6km=0.6×106cm=6×103cm
8.下列单位换算的过程及结果表达正确的是( )
A.2km/h=2×3.6m/s=7.2m/s
B.2.5×103L=2.5×106cm3=2.5m3
C.40g=4×104kg=4×10-5t
D.0.6dm=0.6×10-4km=6×102mm
三、质量的测量
1.常见的测量工具:杆秤、台秤、案秤和电子秤等。
2.实验室或工厂的测量工具:天平(托盘天平和物理天平)
题型C:质量的测量
1.在实验室里,用天平能直接测量物理量是( )
A.体积 B. 温度 C.质量 D. 长度
2.(多选)下列测量工具中,能直接测量物体质量的工具是( )
A.杆秤 B.台秤 C.天平 D.电子秤
3.如图所示为生产、生活中人们常用的两个测量工具,下列描述正确的是( )
A.甲图为杆秤,乙图为案秤
B.甲图是测量密度的工具,乙图是测量质量的工具
C.甲图只能测量固体的质量,乙图只能测量液体的质量
D.甲图测量工具的分度值一定大
考点二:天平的使用
一、认识天平
1.实验室中的天平:
(1)托盘天平:如图所示。
(2)物理天平(学生天平):如图所示。
二、用天平测量物体的质量
1.调平:
(1)放:将天平放在水平台上。
(2)调:将游码移到横梁标尺左端的零刻度处,调节横梁右端的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线上或左右摆动幅度一样是,天平平衡。
2.称量:左物右码,用镊子加减砝码,加砝码顺序时从大到小,砝码不能调平时,调节标尺上的游码直到调平平衡。
3.读数:物体质量等于砝码总质量加上游码指示的示数,即:。
注意:天平在使用的过程中,一定要注意操作规范,遵循“左物右码’原则,称量物体时,不能再调节平衡螺母来调节天平的平衡。
题型A:天平的构造与使用方法
1.某同学用已经调好的托盘天平称一个鸡蛋的质量,当天平平衡时,右盘中共有三个砝码,分别标有50g、10g、2g,游码向右拨动了3格(每格代表0.2g),那么这个鸡蛋的质量是 g。
2.当天平平衡时,所用砝码和游码的位置如图所示,则物体质量为 g;
3.如图所示,用托盘天平测量石块质量,天平放到水平桌面上,游码移到标尺的零刻度线处,分度盘指针的位置表明,应将平衡螺母向 调节,使天平平衡;石块放进左盘,天平再次平衡时,右盘中所加砝码和游码位置显示,石块的质量为 g。
4.小柯用已调节好的天平在测量物体质量的过程中,通过增、减砝码后,发现指针如图所示,这时他应该( )
A.将天平右盘的砝码减少一些
B.将右端平衡螺母向左旋进一些
C.将右端平衡螺母向右旋出一些
D.将游码向右移动直至天平平衡
5.下列关于天平的使用方法,正确的是( )
A.称量食盐时,可以直接放在天平的托盘中进行测量
B.从砝码盒中拿取砝码时要用镊子夹取,也可以用手指直接拿取,用后洗手即可
C.判断天平横梁是否平衡时,不一定要等到指针完全静止下来
D.天平横梁平衡后,托盘可以互换
6.如图所示,用托盘天平测量物体的质量,调节天平横梁上平衡螺母的作用( )
A.调节底座水平
B.微调游码位置
C.调节横梁平衡
D.移动托盘位置
7.小明想用天平称出水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,如图所示。然后在右盘中增加砝码,接着向烧杯中注入一定量的水、指针位置如图所示。接下来的操作应该是( )
A.向左调节平衡螺母
B.向左移动游码
C.用滴管向烧杯中加水
D.取下最小的砝码
题型B:使用天平的错误操作对测量结果的影响
1.某同学调节托盘天平平衡时,发现指针停在分度盘的左侧,如图甲所示,要使天平平衡,应将横梁右端的平衡螺母向 (选填“左”或“右”)移动;当他用天平测物体质量时,发现指针偏向分度盘的右侧,这时应该 (选填“增大”或“减小”)砝码;当他在天平右盘中放入一个50g砝码,一个20g砝码和一个10g砝码,并将游码拨到如图乙所示的位置时,指针恰好静止指在分度盘的中央,则被测物体的质量为 g。
2.如图甲所示为商店里使用的案秤,其工作原理与实验室中的天平相似.使用前调平时,先将游码移至秤杆左端的零刻度线处,若发现秤杆右侧偏低,应将调零螺丝向 (选填“左”或“右”)调,称量一物体质量时,将物体放在秤盘上。接着在砝码盘上放槽码,并移动游码后,如图乙所示,秤杆恰好在水平位置平衡,那么测得该物体的质量为 。
3.关于用天平测量物体质量的说法错误的是( )
A.如果砝码有破损,则测量值会偏大
B.若左盘放物体,物体质量等于砝码的总质量与游码显示的质量之差
C.用天平称量物体质量前,不可以通过向右移动游码调节天平平衡
D.天平从物理实验室移动到教室后,应重新调节平衡
4.关于天平的使用,说法 正确的是( )
A.称量过程中可以调节平衡螺母
B.潮湿的物体不能直接放在天平上称量
C.被测物体的质量能超过天平的最大称量
D.称量粉末状药品时只在左盘垫一张纸即可
5.如图所示,小华正在用托盘天平测量苹果的质量,如果所使用的一个砝码不小心粘上了一点杂质,在不知道的情况下测出苹果的质量为,则该苹果的真实质量应该( )
A.大于162g
B.小于162g
C.等于162g
D.无法确定
三、质量的特殊测量法
1.累积法:适用于微小物体质量的测量。“称多算少”,即取n个小物体称出总质量为M,则每个小物体的质量为:。
2.质量差法:测量液体的质量时,一般选择先测量容器的质量m,再测量液体和容器的总质量为m总,则液体的质量为m液=m总-m。
题型C:测量质量的特殊方法
1.用已调整好的托盘天平测量五分硬币的质量,将5枚五分硬币放在天平的左盘内,右盘内放5g砝码,游码在标尺上的位置见如图所示,此时天平的横梁平衡,则游码所对应的刻度所示质量为 g,一枚五分硬币的质量是
2.托盘天平上游码的分度值为0.1g,若要用托盘天平测出一粒米的质量,可采用的方法是( )
A.先测出一百粒米的质量,再除以100
B.先测出一粒米和一块铁块的质量,再减去铁块的质量
C.把一粒米放在天平托盘中,仔细认真地测量
D.把一粒米放在天平托盘中,反复多次测量,再求平均值
3.小明想要测量1滴水的质量,下列方法简单可行的是( )
A.用托盘接1滴水,多次测量取平均值
B.用托盘接100滴水,测其质量为m,则每滴水的质量为m0
C.用天平测出烧杯质量m0,再用烧杯接1滴水测总质量m1,则每滴水质量为(m1-m0)
D.用天平测出烧杯的质量m0,再用烧杯接100滴水测总质量m1,则每滴水的质量为
4. 2024年1月5日,《甲辰年》特种邮票首发仪式在中国工艺美术馆举行。这套邮票的正式发行为庆贺龙年新春拉开序幕。《甲辰年》特种邮票一套2枚,邮票图案名称分别为天龙行健、辰龙献瑞。若想测出一枚邮票的质量,下列方法最可取的是( )
A.先称出一块铁的质量,再称出铁块和一张邮票的总质量,然后用总质量减去铁的质量
B.把一张邮票放在天平上直接测量
C.把一张邮票放在天平上多次测量,再求平均值
D.先称出100张相同邮票的质量,再通过计算求得
5.为了准确且尽可能快地测量出一堆相同规格的软橡皮垫圈的数量(估计有几千个),下列操作中测量最简洁准确的是( )
考点三:天平的特殊情况使用问题
一、原因与现象
题型A:天平的特殊情况使用问题
一、填空题
1.某托盘天平的砝码由于使用不当,不注意保养,砝码沾上污垢,并且生锈了。用它来测量物体的质量时,所测得的结果比真实值 。(选填“偏大”、“ 偏小”或“不变”)
2.用天平测物体质量时,向右盘中添加砝码,应按质量 的顺序;若砝码生锈,则测量的结果会 ;若砝码磨损,则测量的结果 (后两空均选填“偏大”、“偏小”或“不变”)。
3.小红用天平测量一块橡皮泥的质量,多次把这块橡皮泥捏成任意形状称量,是探究 与质量关系,随后小红调节好天平,发现游码在1.4g处,她未作调整直接用这个天平称橡皮泥的质量,把物体放在右盘,左盘放了 270 g砝码,游码移动到2.2 g处天平平衡,橡皮泥的质量是 g。
二、选择题
1.一架天平,砝码严重磨损,用此天平和砝码去测量物体的质量,其结果将( )
A.偏大
B.相等
C.偏小
D.无法判断
2.某同学在用天平测量物体的质量时,不小心把被测的物体放右盘,砝码放左盘,天平平衡时,左盘的砝码为50g一个,10g一个,游码移到2g的刻度处,则该物体的质量是( )
A.62g
B.60g
C.58g
D.52g
3.使用托盘天平测量物体质量的时候,可能造成测量结果偏大的是( )
A.测量前,指针偏向刻度盘的右边;
B.测量前调节横梁平衡时游码未放到零刻度线处;
C.装有物体的盘上粘有一小块泥(调平时就有,未发现);
D.测量时,使用生锈的砝码。
4.小亮用托盘天平称量实验的质量,天平平衡后的状态如图所示,该同学称取的食盐实际质量为( )
A.12. 4g
B.17. 6g
C.17. 8g
D.12. 7g
5.商店常用如图所示案秤称量货物的质量,有关称量的说法 正确的是( )
A.货物的质量等于砝码的质量;
B.若砝码磨损,称量的结果比货物实际质量小;
C.若秤盘下粘了一块泥,称量的结果比货物实际质量小;
D.若调零螺丝的位置比正确位置向右多旋进了一些,称量的结果比货物实际质量小。
6.小习同学用天平测物体的质量,在调节天平平衡时,他把天平放在水平工作台上后,忘记了移动游码,当时游码处在0.5g的位置,就调节平衡螺母,使横梁平衡,测量时物体放在右盘,在左盘放入20g、10g、5g的砝码各一个、游码处于0.3g的位置时,指针正好指在分度盘的中央刻度线,则被测物体实际的质量是( )
A.35.8g
B.34.7g
C.35.2g
D.35.5g
7.在用托盘天平测量物体质量时,如果使用了沾有油污的砝码,则( )
A.测量结果仍然准确;
B.测量结果偏大偏小不能确定;
C.测量值比真实值偏大;
D.测量结果比真实值偏小。
课后作业
一、填空题
1.质量的理解:物体的质量不随物体的 、 、 、 而改变,质量是物体本身的一种属性。
2.用锉刀把一木块表面锉平,其质量 ;一块冰融化成水,其质量 。(两空均选填“变大”“变小”或“不变”)
3.小华在使用天平前发现指针偏向分度盘中央刻度线的右侧,为使天平横梁水平平衡,他应将平衡螺母向 端调。接着他用此天平(天平的最小砝码为5g)测一物体的质量,测量完毕后才发现由于粗心将物体和砝码放错了托盘,记录数据为78.6g,因无法重测,他灵机一动,修改了原来的记录,得到了物体正确的质量为 g。
4.某同学用托盘天平测石块的质量,调平时发现指针位置如图所示,此时应把平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;实验完毕后,整理实验器材时发现天平的右盘有一个缺角,则石块质量的测量值 (选填“偏大”“偏小”或“不受影响”)。
5.小东同学用托盘天平测量物体的质量时,误将被测物体放在右盘,而将砝码放在左盘了,横梁平衡后,左盘中砝码的总质量为65g,标尺上游码示数为3.4g,则被测物体的真实质量为 g,若砝码磨损了,称量的结果比实际质量 填(“大”或“小”)
6.某同学利用天平称物体质量时,忘了将游码放在标尺左端零点(此时游码在0.2g位置处),就将天平调节平衡了。那么用这架天平来称物体质量,测得质量将偏 (选填“大”或“小”)。接下来该同学利用这架天平进行称量,左边放物体A,右边放了60g砝码一个,天平刚好平衡,则该物体的实际质量为 。
二、选择题
1.下面是对日常生活中一些物品的质量和长度的估计,其中最接近实际的是( )
A.学生使用的课桌高度约为150cm;
B.篮球的直径约为30cm;
C.—支普通铅笔的质量约为500g;
D.一块水果糖的质量约为0.3kg。
2.下列选项是对质量和长度的估测,其中最接近实际的是( )
A.一个鸡蛋的质量约为500g;
B.—位中学生的身高约为1.6m;
C.—块橡皮的质量约为10kg;
D.—直未用过的2B铅笔的长度约为15mm。
3.列数据基本符合实际情况的是( )
A.这张试卷的厚度大约为2cm
B.小学生步行上学的速度约为10m/s
C—般中学生的质量大约为50kg
D.人体的正常体温为35°C
4.2019年1月3日,中国在人类历史上首次实现了航天器在月球背面软着陆月表温度最低可达零下190℃.如图所示,“玉兔二号”在月球背面巡视时,下列物理量不发生改变的是( )
A.体积
B.质量
C.密度
D.温度
5.关于质量和密度,下列说法 正确的是( )
A.从地球带到太空中的铅笔能“悬浮”于舱内,是由于质量变小了
B.同种物质的状态发生变化,质量和密度均不变
C.水从0℃升高到4℃的过程中,密度逐渐变小
D.氧气罐中的氧气用去一半,密度减小一
6.下列说法 正确的是( )
A.体积越大的物体,质量一定越大
B.固体的密度总是大于液体的密度
C.同一物质,质量越大,比热容越大
D.晶体都有固定的熔点
7.用水银温度计测量热水温度时,温度计内水银液面慢慢升高,在“水银液面升高”的过程中,有关温度计内水银的物理量不变的是( )
A.温度
B.体积
C.密度
D.质量
8.关于托盘天平的使用,下列说法正确的是( )
A.测量物体质量时,应向左盘中加减砝码;
B.使用天平时,可以不将天平放在水平桌面上;
C.被测物体的质量一定等于右盘中砝码的总质量;
D.指针静止时指在分度标尺中央刻度线处则天平平衡。
9.小明用调好的天平来测量物体的质量,当小明在右盘放入一个100g和一个50g的砝码后,分度盘的指针如图所示,则下列说法中正确的是( )
A.此时应当向右移动游码;
B.此时应当把50g的砝码拿出,放入一个20g的砝码;
C.此时应当向右调节平衡螺母;
D.左盘中物体的质量小于150g。
10.有关天平的使用,下列操作不正确的是( )
A.使用天平时,应将天平放在水平桌面上;
B.调节天平平衡时,应先将游码移至标尺左端的零刻线处;
C.测量物体质量时,应使用镊子加减砝码;
D.称量过程中,可通过调节平衡螺母使天平平衡。
11.利用已正确调好的天平测量某物体的质量过程中,当天平横梁静止时,指针如图所示。只进行以下操作的一项,就可以使天平指针指在分度盘的中线处,符合题意且操作正确的是( )
A.只需把游码向右移;
B.只需把右边的平衡螺母往右调;
C.用镊子把5g的砝码夹走,再把游码移到刻度为“5”的位置;
D.把游码移到刻度为“0”的位置,用镊子把20g的砝码夹走,再把10g的砝码夹入右盘。
12.小明在做用托盘天平测物体质量的实验前,首先调节了天平的平衡螺母,使天平平衡,但是他没有注意到游码处于如图所示的位置,在实验后,他得到的物体的质量为52.4g,问他测的物体的实际的质量是( )
A.52.4g
B.52.2g
C.52.6g
D.必须重新测量
13.某同学在用天平测量物体的质量时,称量之前,天平已按要求调节完成。某次的称量情况如图甲、乙所示,下列说法正确的是( )
A.该天平的最小分度值是0.1g;
B.甲图左盘中物体的质量为822g;
C.杯子中的水变成冰后质量变大;
D.若天平稳定后指针偏右,则测量结果偏大。
三、实验题
1.小明和小雨外出游玩时捡到一块鹅卵石,对该鹅卵石的质量进行了测量。
(1)甲图是小明同学调节横梁平衡的过程,他的错误之处是 ;
(2)改正错误后,发现分度标尺的指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向 (左/右)调节,使天平横梁平衡;
(3)测量鹅卵石质量时,将最小为的砝码放入托盘天平的右盘后,分度标尺的指针如图丙所示,接下来的操作是 ,直至天平横梁平衡;
(4)最终所用砝码和游码在标尺上的位置如图丁所示,该鹅卵石的质量是 g;
(5)做完实验小雨发现,使用的砝码生锈了,那么测出的质量 。(选填“偏大”或“偏小”),这告诉我们,一定要保持砝码的清洁和干燥;
2.小旭想测量金属块的质量,于是他进行了如下实验:
(1)在测量金属块的质量时,应将天平放在 实验台上,然后将游码移至左端 ;
(2)若指针位置如图甲所示,此时应将平衡螺母向 调,直到指针指在 ,说明此时天平平衡;
(3)把金属块放到天平 盘称量,然后加减砝码并移动游码直至天平平衡;天平平衡时,右盘中所加砝码和游码的位置如图乙所示,则矿石的质量是 g;
(4)小旭的同学小华用调节好的天平测量一个鸡蛋的质量,操作情景如图丙所示,其错误之处是: ;若所用的砝码有磨损,则所测的鸡蛋的质量与真实值相比会 ;(选填“偏大”或“偏小”)
(5)下列情况会造成测量结果偏小的是 。
A.实验时把被测物体放在右盘,砝码放在左盘
B.调节平衡时指针指在分度盘的左边就开始进行实验
C.游码未归零就调节平衡螺母让横梁平衡
D.实验时指针指在分度盘的左边就记录数据
3.按要求完成填空。
(1)在用天平测物体质量的实验中,调节天平平衡后,小强按如图甲所示的方法来称量物体的质量,他在操作中存在的错误是:① ;② ;
(2)在“探究光的反射规律”实验中,平面镜放在水平桌面上,纸板ENF竖直地立在平面镜上,使一束光贴着纸板沿EO入射,经平面镜反射后沿OF射出,则∠i ∠r(选填“大于”“等于”或“小于”);若将右侧纸板绕ON向后转动,则在右侧纸板上 不能 (选填“能”或“不能”)观察到反射光。