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第六章 质量与密度(解析版)
课时6.1 质量
2022年课程标准 物理素养
1.2.2 知道质量的含义。会测量
固体和液体的质量。
物理观念:质量的含义、单位及换算,质量是物体的属性,托盘天
例5 列举质量为几克、几十克、
平测质量。
几百克和几千克的一些物品,能
科学思维:通过实验,了解托盘天平的使用。
估测常见物体的质量。
科学探究:用托盘天平测量小木块和杯中水的质量。
4.1.1 用托盘天平测量物体的质
科学态度与责任:通过使用天平的技能训练,培养学生严谨的科学
量。
态度与协作精神。
例1 用托盘天平测量小木块和杯
中水的质量。
知识点一、质量
问 题
从日月星辰、山河湖海,到我们周围的所有物体,包括我们自己,都是由物质组成的。人们很早就
用天平测量物质的多少了(图6.1-1)。现在人们又是怎样表示和测量物质的多少呢?比如多少粮食、多
少菜。
1.质量
一把铁锤比一枚铁钉所含的物质多,一杯水比一桶水所含的物质少。物体所含物质的多少叫作质
量,通常用字母m表示。
辨析比较:“物体”与“物质”的比较
1.物体是指具有一定形状、占据一定空间、有体积和质量的实物,比如高山、大海、书桌、课本、
太阳、月亮,这些都是物体。
2.物质是指组成物体的材料,例如铁、水、木头等。
3.一个物体可以由一种物质组成,例如铁钉;一个物体也可以由多种物质组成,例如斧头由木头和
铁组成。同种物质可以组成不同物体,如用铁可以做成铁轨、铁管等不同的物体。2.质量的单位
(1)单位:在国际单位制中,质量的单位是千克,符号是kg。质量常用单位还有吨(t)、克
(g)、毫克(mg)。
(2)质量单位的换算关系
1t=1000kg,1kg=1000g,1g=1000mg。
1g=10-3kg,1mg=10-3g=10-6kg。
(3)常见物体的质量
拓展:生活中质量的单位
生活中常用的质量单位有“公斤”“斤”“两”。它们的换算关系:1公斤=2斤,1斤=10两。
生活中的质量单位和基本单位的换算关系:1公斤=1kg=1000g,1斤=500g。
(22-23八年级下·江苏苏州·阶段练习)小明在爷爷服药前仔细阅读了药品说明书,其
中“用法用量”上注明“按体重一日20mg/kg”。爷爷的体重是60kg,每粒药的规格是0.2g,如爷爷一日
需服药三次,每次服用 粒。
【答案】2
【详解】已知爷爷的体重是60kg,按一日20mg/kg服药,他一天需服药的质量
m=60kg×20mg/kg=1200mg
又因为每粒药的规格是0.2g=200mg,所以他一天需服药的粒数
又一日服药三次,则每次服用2粒。
3.质量是物体的属性
在下面这几种情况中,物体的质量是否发生了变化?
1.钢锭被轧成钢板。
2.冰块熔化成水。
3.把“冰墩墩”从地面带到空间站(图6.1-2)。钢锭被轧成钢板,虽然形状变了,但是所含钢的多少并没有变,因此质量也不会变;一块冰熔化成
水,虽然物态变了,但是质量不变;“冰墩墩”无论是在地面上还是被带上空间站,它的质量都不会改
变。
归纳:质量是物体本身的一种属性,物体的质量不随它的形状、物态和位置而改变。
(23-24八年级上·河北张家口·期末)一根铜棒,在下列各种情况下,它的质量会发生变
化的是( )
A.将铜棒压成铜片 B.将铜棒熔化成铜水
C.将铜棒带上月球 D.将铜棒用锉刀打磨
【答案】D
【详解】质量是物体所含物质的多少.质量是物体本身的一种属性,只与物体所含物质的多少有关,不
随其位置、形状、状态和温度的改变而改变。
A.将铜棒压成铜片,形状改变,铜的质量不变,故A不符合题意;
B.把铜棒熔化成铜水,物态改变,铜的质量不变,故B不符合题意;
C.将铜棒带上月球,位置改变,铜的质量不变,故C不符合题意;
D.用锉刀对铜棒进行打磨加工,铜的物质总量减少,所以质量减小,即质量发生变化,故D符合题意。
故选D。
知识点二、质量的测量工具
我们到市场买蔬菜、水果或粮食,售货员通常要用秤来称量货物的质量(图6.1-3)。
在学校的实验室里,常用天平称质量。
知识点三、托盘天平的使用
1.托盘天平的结构
托盘太平的结构(图6.1-4)。如图所示。托盘天平的构造:分度盘、指针、横梁、游码、标尺、底
座、平衡螺母、托盘等,每台天平都有一盒配套的砝码。特备提醒 托盘天平的“感量”和“称量”
感量:是指天平能测出的最小质量,即标尺上的分度值。
称量:是指天平所能称量的最大质量,即测量范围。超过这个范围,天平可能会损坏。通常,天平
的称量会在铭牌上标注出来。
2.托盘天平的使用
放 把天平放在水平台面(水平桌面)上
拨 把游码拨到标尺左端的零刻度线处
测量 调节横梁两端的平衡螺母,使指针指在分度盘中央的刻度线处(或使指针在中央刻度线
前的 左右两侧摆动的幅度相等)。这一步的目的是把天平横梁调平衡,具体操作方法:如果
准备 调 指针向左偏,应将平衡螺母向右调;如果指针向右偏,应将平衡螺母向左调,可简记为
“左偏右调,右偏左调”。对于左、右两端各有一个平衡螺母的托盘天平来说,两边的
平衡螺母的调节方向是一致的。
测量时,把被测物体放在左盘中,在右盘中加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直
到横梁恢复水平平衡。
用镊子夹砝码,按“先大后小”的顺序依次向右盘试加砝码。若添加或取下最小砝码
测
后,天平仍不平衡,则需要用镊子调节游码在标尺上的位置,直至天平的横梁恢复平
衡。
测量 游码在标尺上每向右移动一个小格,就相当于在右盘中增加一个小砝码
和读 右盘中砝码的总质量加上游码左端在标尺上所对应的质量,就等于被测物体的质量。
数 (游码左侧边缘在标尺上所对的刻度值,不估读)。如图所示,游码的示数是2g,被测
物体质量为:50g+10g+2g=62g。
读
使用
测量完毕,先将被测物体取下,然后用镊子把砝码放回砝码盒中,把砝码拨回标尺左端
后的 收
的零刻度线处。
整理
特别提醒 天平使用时注意事项
(1)每个天平都有自己的“称量”,也就是它所能称的最大质量。被测物体的质量不能超过称量。(2)向盘中加减砝码时要用镊子,不能用手接触砝码,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天平的托盘中。
(4)已调节好的天平如果移动了位置,需重新调节平衡后方可测量。
(5)天平平衡后,两个托盘不能互换位置,否则要重新调节平衡。
(6)判断天平是否平衡,不一定要等到指针静止下来,也可以通过观察指针左右摆动的幅度是否相
等来确定。
(23-24八年级上·广东云浮·阶段练习)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)甲图是小雨同学调节横梁平衡的过程,存在的错误是 ;
(2)改正错误后,发现分度盘的指针如图乙所示,此时应将平衡螺母向 (填“左”或“右”)调节,
使天平横梁平衡;
(3)将鹅卵石放在 盘里,用 向 盘加减砝码并移动游码,当将最小为5g的砝码放入天平
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。
【答案】(1)游码没有调到标尺左端零刻度线处;(2)右;(3) 左 镊子 右 取出5g砝码,
向右移动游码;(4)54
【详解】(1)调节天平横梁平衡时,先要把游码移到标尺左端的零刻度,由图甲可知小雨同学没有将游
码调到标尺左端零刻度线处就开始调节平衡螺母,所以错误的地方是:游码没有调到标尺左端零刻度线
处。
(2)发现指针偏向分度盘中线的左侧,说明左侧偏重,应该将平衡螺母向右调节,直至指针指示分度盘
中央。
(3)[1][2][3]使用天平测量物体的质量时,应将物体放在左盘,砝码放在右盘,为了防止腐蚀砝码,应
用镊子夹取砝码,故将鹅卵石放在左盘,用镊子夹取砝码放在右盘。
[4]图中指针偏右,说明右侧偏重,所以接下来的操作是取出5g砝码,向右移动游码,直至指针指示分度
盘中央。
(4)标尺的分度值为0.2g,鹅卵石的质量
3.天平错误使用
(1)游码未归零:游码未归零就调平的天平测量物体质量时,物体的实际质量等于砝码总质量与最后游码左端示数之和减去初始游码示数。
(2)物、码放反:天平的等量关系为:m =m +m ,当错误地“左码右物”放置时,天平的等量关
物 砝 游
系为:m =m +m ,则物体质量等于砝码质量减去游码示数,即m =m -m 。
砝 物 游 物 砝 游
4.用天平称出橡皮、铅笔的质量
(1)按天平使用步骤中“放平、拨零、调平衡”的要求将天平调平衡。
(2)称量前估计一下橡皮的质量,将橡皮放入天平的左盘中,用镊子按“先大后小”的顺序往右盘
中加减砝码,最后移动游码,直至横梁恢复平衡,此时砝码的总质量加上游码的示数即为橡皮的质量。
(3)整理好器材。
5.用天平称出小瓶中水或粉状物体(例如食盐)的质量
(1)将天平放在水平桌面上,把游码拨到标尺零刻度线处,调节天平平衡;
(2)如图甲所示,用天平测出空瓶的质量m=10g+5g=15g;
1
( 3 ) 如 图 乙 所 示 , 向 瓶 中 倒 入 待 测 液 体 后 , 用 天 平 测 出 瓶 和 液 体 的 总 质 量
m=20g+10g+3.4g=33.4g;
2
(4)待测液体的质量m=m-m=33.4g-15g=18.4g;
2 1
(5)测量完毕,整理好器材。
6.物体质量的特殊测量方法
(1)积累法(测多算少法)测微小物体的质量:当被测物体的质量很小时,如一枚大头针、一粒
米、一个图钉等,我们无法利用天平直接测量单个物体质量,此时可以利用积累法测出一定数量物体的
总质量,再除以物体的数量得到一个物体的质量。如要测量一枚大头针的质量,我们可以先测出多枚大
头针的总质量m ,再用总质量除以大头针的枚数n,即可得出一枚大头针的质量: 。
总
(2)取样法(测少算多法)测较大物体的质量:测量较大物体质量时,如果物体的材质相同可以采
用取样法。如测量已知总长度为l 的铜线的质量m 时,若铜线的质量太大而无法用天平直接测量,可
总 总
以先测量出其中一小段铜线的质量m,再测出这一小段铜线的长度l,根据这一段铜线的长度和铜线的总
长度之间的比例关系计算铜线的总质量,即: 。
(23-24八年级上·北京·期中)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( )
A.用天平测出这些垫圈的总质量M,再测出10个垫圈的质量m, 即为垫圈总数
B.用天平测出这些垫圈的总质量M,再测出1个垫圈的质量m, 即为垫圈总数C.将这些垫圈叠在一起,用刻度尺量出总高度L,再量出1个垫圈的厚度 , 即为垫圈总数
D.将这些垫圈叠在一起,用刻度尺量出总高度L,再量出10个垫圈的厚度 , 即为垫圈总数
【答案】A
【详解】A.用天平测出这些垫圈的总质量M,再测出10个垫圈的质量m,垫圈的总数是
这个测量最简洁准确,故A符合题意;
B.一个垫圈的质量太小,小于天平的感量,无法直接测量,故B不符合题意;
C.小橡胶垫圈的数量(估计有几千个),将这些垫圈叠在一起,用刻度尺量出总厚度是一件很困难的事
情,故C不符合题意;
D.全部垫圈的总数量很多,测量总高度L非常困难,故D不符合题意。
故选A。
问题一:对质量的理解
【角度1】质量的估测
(1)了解身边常见物体的质量;
(2)将不熟悉的单位换算成熟悉的单位,然后再判断是否合理。
【典例1】(23-24八年级上·上海·期中)一本八年级物理书的质量约为( )
A.25克 B.250克 C.2500克 D.25千克
【答案】B
【详解】八年级物理书的质量大约是250g,故ACD不符合题意,B符合题意。
故选B。
【变式1-1】(23-24八年级上·山东东营·阶段练习)给下列数值填上合适的单位:
(1)一个鸡蛋约50 ;
(2)一头大象约6 。
【答案】 g t
【详解】(1)[1]一个鸡蛋的质量约为50g。
(2)[2]大象是质量很大的哺乳动物,一头大象的质量约为6t。
【变式1-2】(23-24八年级上·广东阳江·期末)在下面的横线上填入适当的单位:成年人的质量:70
;一杯水的质量:200 ;一头大象的质量:10 。【答案】 kg g t
【详解】[1]中学生的质量约为50kg,成年人的质量比中学生大,约为70kg。
[2]一杯水的体积约为200mL,质量约为
[3]质量的单位有mg、g、kg、t,中学生的质量约为50kg,大象的质量比中学生大得多,故一头大象的质
量10t,合10000kg。
【角度2】质量是物体的一种属性
质量是物体的基本属性,物体质量与物体的形状、状态和空间位置无关。
【典例2】(23-24八年级上·山东济宁·阶段练习)乒乓球不小心被踩瘪了,只要将球放在热水中烫一
下,就能恢复原状。小明认为:球烫热后,内部空气变热,质量变大;小华认为:质量没有发生变化。
观点正确的是 (选填“小明”或“小华”),理由是 。
【答案】 小华 物体的质量不随温度的变化而变化
【详解】[1][2]物体所含物质的多少叫做质量,质量不随温度的变化而变化,乒乓球恢复原状的过程中,
内部空气温度升高,体积变大,但含有空气的多少不变,所以质量没有发生变化。
【变式2-1】(23-24八年级上·四川内江·期末)商场里的许多物品上都标有质量,实际上质量是表示
物体中含有 的多少;一名在地球上质量为65kg的航天员,随“神舟十七”号飞船进入空间站
并随空间站绕地球飞行时,他的质量 (选填“大于”、“小于”或“等于”)65kg。
【答案】 物质 等于
【详解】[1]质量是表示物体含有物质多少的物理量。
[2]物体的质量不随物体位置的改变而改变,航天员随“神舟十七”号飞船进入空间站并随空间站绕地球
飞行时,他的质量不变。
【变式2-2】(23-24八年级上·四川自贡·阶段练习)关于质量的说法中,正确的是( )
A.水结成冰后,质量变大了
B.把铁块加热后,再锻压成铁片,质量变小
C.物理课本由地球拿到月球质量不变
D.1kg的棉花和1kg的铁块的质量并不相等
【答案】C
【详解】A.质量是物体的属性,不随形状、物态、位置的改变而改变,水结成冰后,质量不变,故A错
误;
B.把铁块加热后,再锻压成铁片,其形状变了但质量不变,故B错误;
C.物理课本由地球拿到月球,位置变了,但质量不变,故C正确;
D.1kg的棉花和1kg的铁块的质量都为1kg,故质量相等,故D错误。
故选C。问题二:托盘天平的使用
【角度1】托盘天平使用的步骤
1.把托盘天平放在水乎的桌面上。
2.把游码移到标尺左端的零刻度线处,调节横梁上的平衡螺母,使指针指在分度盘的中线处,这时
横梁水平平衡。
3.把被测物体放在左盘中,在右盘中加减砝码,并调节游码在标尺上的位置,直到横梁恢复水平平
衡。这时盘中砝码的总质量加上游码左端在标尺上所对应的质量,就等于被测物体的质量。
注意:(1)调节平衡螺母的方法
如果指针向左偏,应将平衡螺母向右调;如果指针向右偏,应将平衡螺母向左调,可简记为“左偏
右调,右偏左调”。
(2)若添加或取下最小砝码后,天平仍不平衡,则需要用镊子调节游码在标尺上的位置,直至天平
的横梁恢复平衡。
(3)“左物右码”质量:m =m +m ,“左码右物”质量:m =m -m 。
物 砝 游 物 砝 游
【典例3】用托盘天平测量铜块质量时,应将天平放在 桌面上,游码移到标尺的零刻度处,若
天平的指针静止在图甲所示位置,则可将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平平衡.
测量中,当右盘所加砝码和游码位置如图乙所示时天平平衡,则该铜块的质量为 g。
【答案】 水平 右 52.4
【详解】[1]用托盘天平测量铜块质量时,应将天平放在水平桌面上。
[2]如图,指针向左偏移,平衡螺母向右调节。
[3]砝码的质量为50克,游码对应的示数为2.4克,所以该铜块的质量为
m=50g+2.4g=52.4g
【变式3-1】(23-24八年级上·广东佛山·期末)小柏同学用托盘天平称量一枚鸡蛋的质量时,将天平
放在水平桌面上,游码归零后指针位置如图所示,他应向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,
直至指针指到分度盘的中央;称量鸡蛋质量的过程中,往托盘中加入最小砝码后,指针位置依然如图所
示,接下来他应 ,使天平平衡。
A.取下最小的砝码,移动游码 B.直接移动游码
C.向右调节平衡螺母 D.向左调节平衡螺母
【答案】 右 B【详解】[1]把天平放在水平台上,将游码移至零刻度处,然后调节平衡螺母,使天平横梁平衡;当指针
偏向左侧,说明左侧重,应将平衡螺母向右移,直至指针指到分度盘的中央。
[2]称量鸡蛋质量的过程中,往托盘中加入最小砝码后,指针还是偏向左侧,则接下来他应直接移动游码,
故B符合题意,ACD不符合题意。
故选B。
【变式3-2】(22-23八年级下·湖南永州·开学考试)小丽用天平测一个核桃的质量,实验过程中她将
托盘天平放在水平地面上,把游码移到标尺左端的“0”刻度线处,在调节天平平衡时发现指针在中央刻
度线两边来回摆动,但向左侧的摆动角度较大,要使天平平衡,她应将平衡螺母向 (选填“左”
或“右”)调节,天平平衡后,她把该核桃放到天平盘,然后向 (选填“左”或“右”)盘添加
砝码,当放上最小的砝码后,发现指针最终停在如图甲所示的位置处,这时她应进行的操作是 ,
使天平平衡,当天平平衡后所用砝码和游码的位置如图乙所示,则这个核桃的质量是 g。
【答案】 右 右 移动游码 17.6
【详解】[1]在调节天平平衡时发现指针在中央刻度线两边来回摆动,但向左侧的摆动角度较大,说明左
面重,右面轻,所以应将平衡螺母向右调节。
[2]根据天平的使用方法可知,应向右盘添加砝码。
[3]当放上最小的砝码后,发现指针向左偏,此时应向右移动游码,使天平平衡。
[4]由图可知,标尺的分度值为0.2g,所以核桃的质量为
【角度2】测量液体质量
液体质量等于液体与容器的总质量减去容器的质量。
【典例4】(23-24八年级上·天津和平·阶段练习)在用天平测液体质量的实验中:
(1)把天平放在水平桌面上,接着 ,然后调节 ,使横梁平衡;
(2)如图甲,把适量食用油倒入玻璃杯中,用天平测出玻璃杯和食用油的总质量为 g;
(3)把玻璃杯中的适量食用油倒入容器中;(4)在测剩余食用油和玻璃杯的质量时,发现加入一定量的砝码后,指针指在如图乙(a)所示位置,
再加入一个最小的砝码,又发现指针指在如图乙(b)所示,则他应进行的操作是 。天平再
次恢复平衡时如图丙所示;此时,玻璃杯和食用油的质量是 g:
(5)容器中食用油的质量为 g。
【答案】 先将游码归零 平衡螺母 150 取下最小的砝码,调节游码至天平平衡
115.8 34.2
【详解】(1)[1][2]使用天平之前,首先把天平放在水平桌面上,游码移到标尺左端的零刻度线处,然后
调节平衡螺母,使横梁平衡。
(2)[3]由图甲知道,玻璃杯和食用油的总质量为
(4)[4]在测剩余食用油和玻璃杯的质量时,发现加入一定量的砝码后,天平的左端下沉,再加入一个最
小的砝码,天平的右端下沉,此时取下最小砝码,向右移动游码,使天平的横梁平衡。
[5]剩余的食用油和烧杯的质量为
100g+10g+5g+0.8g=115.8g
(5)[6]容器中食用油的质量
【变式4-1】(23-24八年级上·江苏南通·阶段练习)下面是小明同学学习用托盘天平、玻璃杯练习测
量食用油的质量的测量过程及记录的数据,请你完成填空:测量前,他将天平放在水平桌面上,然后调
节天平平衡,天平平衡后指针静止时的位置和游码的位置如图甲所示。
(1)请你指出小明调节天平平衡的过程中遗漏的操作步骤: ;
(2)完成遗漏的操作步骤后,为调节天平平衡,他需向 (选填“左”或“右”)调节平衡螺母,
使分度盘的指针指到分度盘中央刻度线,最终调节天平横梁平;
(3)把适量食用油倒入玻璃杯中如图乙,用天平测出玻璃杯和食用油总质量;
(4)把玻璃杯中的适量食用油倒入容器中;
(5)在测剩余食用油和玻璃杯质量时,发现加入一定砝码后,指针指在如图丙所示位置,再加入一个最
小的砝码,发现指针指在如图丁所示位置,则他应该进行的操作是 直到指针指到分度盘中央。天
平再次恢复平衡时如图戊所示,此时玻璃杯和食用油质量是 g;
(6)倒入容器中的食用油质量为 g。若所用的砝码有磨损,则所测的倒入容器中的食用油质量会
。(选填“偏大”或“偏小”或“不变”)
【答案】 没有将游码归零 右 取下最小砝码,向右调节游码 115.8 34.2 偏
大
【详解】(1)[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;小明调节天平平衡的
过程中遗漏的操作步骤是:没有将游码归零。(2)[2]图甲中游码没有调零,而天平平衡,说明右盘质量偏小,游码调零后,左盘下沉,横梁会向左偏,
故应将平衡螺母向右调节,使分度盘的指针指到分度盘中央刻度线。
(5)[3]在测剩余食用油和玻璃杯的质量时,发现加入一定量的砝码后,由图乙知天平的左端下沉,说明
砝码质量小,再加入一个最小的砝码后,由图乙知天平的右端下沉,说明砝码质量大,此时取下最小砝
码,向右移动游码,使天平的横梁平衡。
[4]由图戊可知,剩余的食用油和烧杯的质量为
m =100g +10g +5g + 0.8g =115.8g
剩余
(6)[5]由图乙可知,食用油和烧杯的总质量
m =100 g +50g=150g
总
容器中食用油的质量
150g-115.8g =34.2g
[6]当使用的砝码磨损时,其实际质量会小于标准质量。这意味着,为了使天平平衡,需要增加砝码的数
量或者移动游码来达到平衡,而读数时仍然按照砝码上标的数值来读,这样计算出的物体质量就会比实
际质量大。
【角度3】“积累法”测量物体的质量
【典例5】(23-24八年级上·四川成都·期末)用实验室常用天平称一粒米的质量,下列做法中比较简
单而又比较准确的是( )
A.把1粒米放在天平上仔细测量
B.先称出100粒米的质量,再通过计算求得
C.把1粒米放在天平上多次测量,再求平均值
D.把1粒米放在一只杯子里,称出其总质量,再减去杯子的质量
【答案】B
【详解】AC.一粒米质量小于天平的分度值,直接测是测不出来的,故AC不符合题意;
B.先称出100粒米的质量,然后用总质量除以100,可以算出一粒米质量,采用了累加法的测量方法,
故B符合题意;
D.把1粒米放在一只杯子里,称出其总质量,是分辨不出杯子的质量与杯子加一粒米质量的差别的,故
D不符合题意。
故选B。
【变式5-1】(23-24八年级上·广东深圳·期末)为了测量一张邮票的质量,小华设计了以下几种方案,
其中正确的是( )
A.直接用天平称一张邮票的质量
B.用天平称出10张相同邮票的质量,再将结果除以10
C.用天平称出100张相同邮票的质量,再将结果除以100
D.用天平称出一张邮票和一个砝码的质量,再将结果减去砝码的质量
【答案】C
【详解】AB.一张、10张相同邮票的质量小,小于天平的分度值,直接测是测不出来的,故AB错误;C.100枚邮票可以测出质量,先测出100枚邮票的质量,然后除以100,这是累积法,测量微小量的好
办法,故C正确;
D.一枚邮票和一个砝码的总质量和一个砝码的质量是无法直接用天平区分的,故C错误。
故选C。
【角度4】天平测质量的误差分析
1.天平调平衡时引起的误差分析
游码移到标尺左端零刻度线处,调节平衡螺母使天平水平平衡,这时发现盘中有粒沙子或米,不会
影响最终的测量结果。
2.砝码引起的误差分析
(1)砝码磨损时质量变小(比标注的质量小),测量时需要多加砝码或多移动游码才能使天平平
衡,所以会造成测量结果偏大;
(2)砝码生锈时质量变大(比标注的质量大),测量时少加砝码或少移动游码就能使天平平衡,所
以会造成测量结果偏小。
【典例6】(23-24八年级下·江苏扬州·期中)在用天平测量质量时,如果所用砝码磨损,则测量值与
真实值相比 (选填“偏大”、“偏小”或“不变”,下同);称量前调节天平,指针偏向分度
盘中线左侧就停止调节,则测量值与真实值相比 ;称量前调节天平,游码没有移到标尺的零刻
度线处,则测量值与真实值相比 。
【答案】 偏大 偏大 偏大
【详解】[1]砝码磨损,会导致砝码质量减小,而测量时还是按照砝码所标的质量读数,所以测量值与真
实值相比偏大。
[2]指针偏向分度盘中线左侧就测量物体的质量,说明天平左侧偏重,根据“左物右码”的原则,测量时
需要往右盘添加更大的砝码或者是向右调节更多的游码才能使天平平衡,所以测量值比真实值偏大。
[3]称量前调节天平,游码没有移到标尺的零刻度线处,而读数时把游码上已有的刻度算进去,所以导致
测量值比真实值偏大,
【变式6-1】(23-24八年级下·江苏泰州·阶段练习)托盘天平测物体的质量,下列情况中会出现测量
结果比真实值偏小的是( )
A.按游码右端所对的刻度读数
B.使用已生锈的砝码
C.横梁没有平衡,指针偏向分度盘的左侧,就进行测量
D.游码未移至零刻度线处,就调节横梁平衡测量物体的质量
【答案】B
【详解】A.读数时应按游码左端所对的刻度读数,若按游码右端所对的刻度读数会使游码对应的值偏大,
造成测量的最后结果偏大,故A不符合题意;
B.生锈的砝码会使其质量变大,就必须少添加或少移动游码的位置,从而使最终的读数变小,故B符合
题意;C.横梁没有平衡,指针偏向左侧,说明一开始右侧的质量就偏小,而这一部分质量是不能通过砝码和游
码读取出来的,所以测量结果会偏大,故C不符合题意;
D.游码未移至零刻度线处,说明在测量之前就已经使右边有了一定的示数,而我们并没有注意到它,当
读数时,再加上游码先前的示数,必然偏大,故D不符合题意。
故选B。
【变式6-2】(23-24八年级下·江苏盐城·期中)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
【答案】B
【详解】A. 砝码磨损了,相当于砝码的质量减小了,但是上面所标的数值还没变。在称量物体时所加的
数目就多了,砝码的实际质量还等于物体的质量,只是所标的数值相对于实际质量偏大了,所以测量结
果偏大了。故A正确,不符合题意;
B. 测量物体时,左盘放物体,右盘放砝码,物体质量等于砝码的总质量与游码显示的质量之和,故B错
误,符合题意;
C. 用天平称量物体质量前,要调节天平的平衡螺母使横梁平衡,不可以通过向右移动游码调节天平平衡,
故C正确,不符合题意;
D. 每移动一次天平的位置,都要重新调节横梁平衡,故D正确,不符合题意。
故选B。
【基础强化】
1.(23-24八年级下·陕西延安·阶段练习)世界上最小的鸟是蜂鸟,它的卵只有0.35g,合
mg;我国发射的第一颗人造地球卫星的质量为173千克,合 克,合 吨。
【答案】 350 1.73×105 0.173
【详解】[1]因为1g=103mg,所以
0.35g=0.35×103mg=350mg
[2]因为1kg=103g,所以
173kg=173×103g=1.73×105g
因为1kg=10-3t,所以
173kg=173×10-3t=0.173t
2.(23-24八年级上·甘肃张掖·阶段练习)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。【答案】 不变 不变 不变 2.5
【详解】质量是物体的一种属性,与所含物质的多少有关,与物体的温度、状态、位置等无关。
[1]把质量为5kg的铝块压成铝饼,只是形状发生了变化,质量不变。
[2]把它熔化成液态铝,只是状态发生了变化,质量不变。
[3]把它铸成零件送到太空,只是位置发生了变化,质量不变。
[4] 把它割去一半,由于只剩下一半,所含的物质减小为原来的一半,质量减小为原来的一半,所以现在
的质量为2.5kg。
3.(23-24八年级上·海南儋州·期末)在调节天平横梁水平平衡过程中,如果指针偏向分度盘中央刻度线
的右侧,应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节;在称量过程中,应该遵循
(选填“左物右码”或“左码右物”)的原则。
【答案】 左 左物右码
【详解】[1]调节天平时的原则是左偏右调,右偏左调,所以指针偏向分度盘的右侧,说明右侧的质量大,
应该将平衡螺母向左调节,才能使天平横梁水平平衡。
[2]天平在使用时应遵循左物右码的原则,使用前要调零。
4.(23-24八年级上·甘肃张掖·阶段练习)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。
【答案】62.6
【详解】游码对应的刻度值为
鸡蛋的质量
5.(23-24八年级上·广东云浮·阶段练习)物理课代表小聪用调节好的天平称橙子的质量,在用天平测物
体质量之前,调节横梁平衡时出现如图1所示的情况,应将 向 (选填“左”或“右”)调
节。当天平平衡时,所用砝码和游码在标尺上的位置如图2所示,则橙子的质量是 g。做完实验整
理器材时,小聪发现天平上的砝码有一个生锈了,这会导致测量的质量 (选填“偏大”或“偏
小”)。
【答案】 平衡螺母 左 162 偏小
【详解】[1][2]图中天平指针偏右,说明右侧偏重,所以应将平衡螺母向左调节,直至指针指示分度盘中
央。
[3]橙子的质量为[4]砝码生锈后,自身质量变大,需要减少砝码或少移动游码,所以测得的质量小于物体的实际质量。
【素养提升】
6.(23-24八年级下·江苏宿迁·期中)为了培育新品种,神舟十七号航天员将试验用的种子带入太空,在
这一过程中,下列说法正确的是( )
A.种子的质量变小 B.种子的质量变大
C.种子的质量不变 D.在太空时种子的质量为零
【答案】C
【详解】质量是物体的一种基本属性,与物体的状态、形状、温度、所处的空间位置的变化无关。种子
从地面带入太空,只是位置发生变化,所含物质的多少不变,所以质量不变。故ABD错误,C正确。
故选C。
7.(23-24八年级下·陕西汉中·期末)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.把一张邮票放在天平上直接测量
B.把一张邮票放在天平上多次测量,再求平均值
C.先称出100张相同邮票的质量,再通过计算求得
D.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
【答案】C
【详解】ABC.一张邮票的质量约为几十毫克,不易直接测量,故可采用累积测算其质量:先称出100
张邮票的质量,再通过计算求得一张邮票的质量,故AB不符合题意,C符合题意;
D.先称出一块铁的质量,再称出铁块和一张邮票的总质量,因一张邮票的质量很小,两次测量结果很难
有差距,故D不符合题意。
故选C。
8.(23-24八年级下·河北衡水·开学考试)用托盘天平测量物体的质量时,将被测物体和砝码放反了,若
天平平衡时,左盘放着100g和20g的砝码各一个,游码所在位置读数为2g,则物体的质量是( )
A.126g B.122g C.118g D.116g
【答案】C
【详解】用托盘天平称量物体的质量时,无论放置情况如何,一定是左盘物体的质量等于右盘物体的质
量加游码对应的刻度值,将被测物体和砝码放反了,即砝码放到了左盘,物体放到了右盘,则砝码的质
量等于物体的质量与游码对应的刻度值之和,由此可知,物体的质量等于砝码的质量减去游码对应的刻
度值,所以物体的质量为故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
9.(23-24八年级下·陕西西安·阶段练习)小明测完物体质量后,整理器材时发现天平左盘下粘有一小块
橡皮泥,下列分析中正确的是( )
A.若橡皮泥是在调节横梁水平前粘上去的,则测量结果正确
B.若橡皮泥是在调节横梁水平后粘上去的,则测量结果偏小
C.橡皮泥无论是在什么时候粘上去的,测量结果均不准确
D.橡皮泥质量较小,对质量的测量没有影响~
【答案】A
【详解】AC.若橡皮泥是在调节横梁水平前粘上去的,则调节天平平衡的过程已经平衡了橡皮泥的质量,
故测量结果不受影响,故A正确,C错误;
BD.如果橡皮泥在调节横梁平衡后粘上去的,橡皮泥就相当于在左盘里的物体,此时测量的质量值就等
于橡皮泥和物体质量之和,测量值偏大,故BD错误。
故选A。
10.(23-24八年级下·江苏徐州·期中)小明想用天平称出20g水,先用正确的方法测出空烧杯的质量,
如图甲所示。然后在右盘中增加20g砝码,接着向烧杯中注入一定量的水,指针位置如图乙所示。接下
来的操作应该是( )
A.移动游码 B.调节平衡螺母
C.用滴管向烧杯中加水 D.用滴管从烧杯中取水
【答案】C
【详解】根据题意可知,右盘中增加20g砝码后,向烧杯中注入水,当天平重新平衡时,烧杯中的水的
质量为 20g,此时指针位置如图乙所示,偏向分度盘的右侧,则砝码质量偏大,应用滴管向烧杯中继续
加水,故C符合题意,ABD不符合题意。
故选C。
11.(23-24八年级上·山东淄博·阶段练习)小文同学在“用天平测物体质量”的实验中
(1)将托盘天平放在水平桌面上,
游码移到标尺的零刻度处,若天平的指针静止在图甲所示位置,则应将平衡螺母向 (选填“左”或“右”)调节,使天平横梁在 位置平衡;
(2)天平平衡后,小文按图乙所示的方法来称量物体的质量,小华立刻对他说:“你操作时至少犯了两
个错误。“小华所说的两个错误是:
① ;
② 。
(3)小文虚心听取了建议,重新进行正确的操作。在称量的过程中,又出现了图甲所示的情况,他应该
;
(4)天平再次平衡后,所用砝码和游码位置如图丙所示,那么所称量物体的质量是 g。若将该物体
放到太空中,则此物体的质量将 (选填“变大”、“变小”或“不变”)。
【答案】 右 水平 物体应放在左盘内,砝码应放在右盘内 不应该用手拿砝码 向
右盘中增加砝码或向右移动游码 42.3 不变
【详解】(1)[1][2]在测量前的调平时,图甲中天平左侧较重,应将平衡螺母向右调节,使天平横梁在水
平位置平衡。
(2)[3][4]在称量时,应左盘放被测物体,右盘放砝码,即图中的物和码放反了;加减砝码要用镊子,而
图中是用手加减砝码的,所以这两个地方错误。
(3)[5]若在测量过程中出现甲图的情况,即表明物体较重,砝码较轻,故应该向右盘中增加砝码或向右
移动游码。
(4)[6]此时所用砝码的质量是40g,游码的示数是2.3g,故物体的质量为
40g+2.3g=42.3g
[7]质量不会随物体所处位置的改变而改变,若将该物体放到太空中,则此物体的质量将不变。
12.(23-24八年级下·江苏无锡·阶段练习)小明同学在用天平测物体质量的实验中:
(1)小明首先取来托盘天平放在 桌面上,把游码移至左端零刻度线处,发现此时指针如下左甲
图所示,则下一步的操作是将平衡螺母向 移动,使指针指在分度盘的中央。
(2)放上物体称物体质量时,右盘中加入最小砝码发现指针又出现如下左甲图所示的情况,他下一步操作
应该 ,使指针指在分度盘的中央。
(3)天平再次平衡后,所用砝码和游码位置如图所示,那么所测物体的质量是 g;
(4)粗心的小刚在实验时,没有对上图C的天平进行调节,就按下面步骤进行了测量,①用天平测出空烧
杯的质量②在烧杯中倒入一部分水,测出水和烧杯的总质量,则测得杯中水的质量 (选填
“偏大”、“不变”或“偏小”)
【答案】(1) 水平 右;(2)向右移动游码;(3)52.4;(4)不变
【详解】(1)[1]实验中,天平应水平放置,故应将天平放在水平桌面上。
[2]由图甲可知,指针向左偏,右端上翘,所以应将平衡螺母向右移动,使指针指在分度盘的中央。
(2)在测量时,右盘中加入最小砝码,若天平的指针静止在图甲所示位置,指针指向分度盘的左侧,同样说明左侧质量偏大,但此时不能移动平衡螺母,而应向右移游码,使指针指在分度盘的中央。
(3)砝码的质量为50g,游码对应的刻度值为2.4g,物体的质量等于砝码的质量加上游码对应的刻度值,
则物体的质量为
50g+2.4g=52.4g
(4)图C中游码没有归零就调平了,使用此天平测量的两次质量都偏大,但由于两次质量之差为水的质
量,所以测得水的质量不变。
【能力培优】
13.(22-23八年级下·江苏常州·阶段练习)如图甲是商店里使用的台秤,其工作原理与天平相同。台秤
的 相当于天平的右盘。使用时,先将游码移至左端零刻度处,若发现秤杆右端上翘,则调零螺丝
应向 端旋动才能使秤杆平衡;现用该台秤称某物体质量,通过在砝码盘中添加槽码使秤杆平衡,
所加的槽码和游码的位置如图乙所示,则该物体的质量为 kg。测量时若秤盘下粘了一块泥,则测
量的结果将比实际的 。(填“偏大”“偏小”或“不变”)
【答案】 砝码盘 右 3.3 偏大
【详解】[1]天平的左盘放物体,右盘放砝码,图甲中,台秤的秤盘放物体,砝码盘放槽码,所以砝码盘
相当于天平的右盘。
[2]调平时,秤杆右端上翘,说明左端秤盘的质量大,所以应向右旋动调零螺丝才能使秤杆平衡。
[3]由图乙知,物质的质量
m=2kg+1kg+0.3kg=3.3kg
[4]若在秤盘下粘了一块泥,相当于在秤盘内加了货物,所测质量应为货物和泥块的质量,故大于货物的
质量,即结果偏大。
14.(23-24八年级下·江苏无锡·期中)小亮在使用托盘天平测量物体质量的实验中:
(1)将托盘天平放在 台面上,将游码移至零刻线处,发现指针位置如图乙所示,此时应向
(左/右)旋动平衡螺母,直到天平平衡;
(2)在测量物体质量时,多次增减砝码,当加入最小的5g砝码后,指针静止时,发现指针位置也如图乙所示,此时应 使横梁恢复平衡;
(3)实验后,小亮对天平的使用进行了进一步探究;
①他发现所用托盘天平配套的砝码盒中有5g、10g、50g、100g的砝码各一个以及20g的砝码两个,于是
小亮用它测量为178g的物体质量。测量时,下列四种加减砝码的顺序中,你认为最合理的是(“+”表
示向右盘中加入砝码,“-”表示取出砝码) ;
A.+100g+50g+20g+5g+游码
B.+100g+20g+20g+10g+游码
C.+100g+50g+20g+游码
D.+100g+50g+20g+20g-20g+10g-10g+5g+游码
②小亮又想:一枚回形针很小,如何知道一枚回形针的质量有多大呢?于是他想了个好办法,用托盘天
平进行了测量,他想到的好办法是 ;
A.把一枚回形针放在天平托盘中仔细认真地测量
B.把一枚回形针放在天平托盘中反复多次测量,再求平均值
C.先测出100枚回形针的质量,再除以100求得
D.先测出一枚回形针和一块铁块的总质量,再减去铁块的质量
(4)小明在整理实验器材时发现天平右盘有一个缺口,因此会导致测量质量时结果 。(偏大/偏
小/仍然准确)
【答案】(1) 水平 右;(2)向右移动游码;(3) D C;(4)仍然准确
【详解】(1)[1][2]天平在使用之前需放置在水平台上,将游码移至左侧零刻线处,图中指针偏向左侧,
说明左端沉,则需将平衡螺母向右调节直至天平在水平位置平衡。
(2)当加入最小的砝码后,指针稍偏向左侧位置,则需要向右调节游码至天平平衡。
(3)[1]选择砝码时,应先大后小的顺序,当最 小砝码仍不能使天平平衡时,调节游码,直到天平 平衡
为止,故测量质量为178g的物体时,选择砝码的质量和游码对应的刻度总和为
故添加的过程为
故ABC不符合题意,D符合题意。
故选D。
[2]测量质量很的物体时,应采用累积法,即一次 测量多个,用总质量除了个数得每个的质量,故一 枚
回形针的质量,可以先测出100枚回形针的质量, 再除以100求得,故ABD不符合题意,C符合题意。
故选C。
(4)天平右盘有一个缺口,如果测量前天平调节平衡了,表明天平仍为平衡的,对测量结果没有影响,
因此测量质量时结果仍然准确。