10．2 质量
智 能 提 要
问：怎样理解质量的概念？
答：物体是在空间中占有一定位置的形体，如放在地面上的一个铁球，而构成物体的材料叫物质，如铁球是由铁这种物质构成，而质量代表这种物质的多少，如大铁球的质量就大于小铁球的质量．“质”指物质，“量”是多少的意思，即物质的多少．物理学中的“质量”与日常生活中表示产品优劣的那个“质量”含义是完全不同的．物理学中把物体中含有物质的多少叫做质量．
组成其物质的多少是不会改变的，只要这个物体还是它自己，而没有变成其他物体，它的质量是确定的．即物体的质量不随物体的形状、状态和地理位置而改变．所以说物体的质量是物体的一种属性．
问：如何使用托盘天平测物体的质量？
答：天平是一种测质量的仪器，托盘天平的使用方法：
（1）把天平放在水平桌面上；
（2）把游码放在标尺左端的零刻度线处，调节横梁上的螺母，使横梁平衡；
（3）将被测物体轻放在左盘上，估测物体的质量，将适当的砝码轻放在右盘上；
（4）增减砝码，并移动标尺上的游码，直到横梁恢复平衡；
（5）算出右盘中砝码的总质量，再加上游码所对的刻度，即得出左盘中被测物体的质量，
然后将砝码放回砝码盒中，注意使用天平不能超出它的最大称量值，用镊子去取砝码时要轻拿轻放，另外要保持天平的干燥、清洁．
问：使用天平时，为什么要把物体放在天平的左盘，砝码放在天平的右盘内，如果二者颠倒了，应怎样得出物体的质量？
答：因为在调节天平横梁平衡时，游码是放在横梁的左端零刻度线处，添加砝码和移动游码，最后可使左盘物体和右盘的砝码共同使得横梁平衡，因游码向右移动相当于在右盘内增加砝码，所以物体的质量由砝码和游标读数之和决定，若物体质量为 ，砝码质量为 ，游码所示质量为 ，那么有 ．如果左右盘放颠倒那么会有 ，所以物体质量变为 ．也就是说如果左右盘放颠倒了，这时物体的质量就为砝码的质量减去游码所示的质量．
问：如何测量微小物体的质量？
答：可采用“聚少成多，测多算少”的方法．如课本上提到的如何称出一枚大头针的质量，可采用以下步骤：
①把天平放在水平工作台上．
②把游码放在标尺的零刻度线处．
③调节横梁上的平衡螺母，使横梁平衡．
④将100根相同的大头针放在左盘里．
⑤在右盘中加减砝码，并移动游码位置使天平再次平衡．
⑥右盘中砝码总质量与游码在标尺上的读数之和就是100根大头针的质量m．
⑦求出一根大头针的质量m1＝ m/100．
⑧将砝码放入盒中，整理仪器．
问：怎样测量液体的质量？
答：可按以下步骤进行：生活中的物理①用天平称出容器的质量m1.②将容器灌上适量的液体后，用天平称出液体和容器的总质量m2.③液体的质量m液＝m2－m1．
如果先测容器与液体的总质量，倒去液体后再测容器的质量，那么由于容器内还有残留的液体，测量误差就较大，因此这种方法一般不可取．
中 考 撷 要
三年以来，中考试题中出现的质量的考点比较多．对本节知识的考查，出现最多的题型是实验题，其次是填空与选择题．正确使用天平测量质量是考查的重点
智 能 拓 展
1．你知道这些质量单位吗？
据报载：“跳水皇后”高敏以80万元人民币拍卖的一枚奥运会金牌含有5.2盎司黄金．你知道这枚金牌中到底含有多少克黄金吗？
原来，国际上常用“盎司（oz）”作为贵重金属的质量单位．1oz=28.35g．
除了“盎司”以外，宝石常以“克拉”为质量单位，1克拉=200mg=0.2g．世界上已发现的最大钻石是“卡利南钻石”，质量达3106克拉，现在你能知道它的质量了吧！
另外，国际上还流行“磅（b）”这种质量单位， 1b=0.4536kg．
2．电子秤
电子秤是目前城市商店中应用较广的称量、计价工具．它最大的优点是能够自动快速准确地称量和计价，另外，它还有累计顾客购买的不同货物金额、累计总金额、去皮等多种功能．
如图是一般电子秤的外形图．前面的三个数字显示窗口，最左面的为质量显示，中间的为商品单价显示，右面的为计价显示．右端的装置为指令键盘，上面的平板秤盘是放商品的地方．
当接通220V电源并开机后，单价显示窗口显示出“0.00”；如果商品单价为12.34元，就分别按数字键1、2、3、4，即可将商品单价自动输入．把商品放在秤盘上，左边窗口就显示出商品的质量数，右边的计价窗口就显示出商品的金额．
如图是电子秤的工作原理示意图．当商品放在秤盘上后，电阻应变式传感器将商品的轻重信号传递给中心控制电路，中心控制电路再将处理后的各种信号输入给数字荧光显示屏．在质量显示窗口就显示出商品的质量；如果质量为“0.195”，单价显示窗口的数字如果是“12.34”，那么计价窗口就显示出“2.40”．如果该顾客同时还买了另一种商品，则须重新输入该商品的单价，然后按一下“累计”键，把商品放在秤盘上，即可在金额显示窗口显示出累计金额值．
当给另一位顾客计价时，必须先按一下“清除”键，即清除前一位顾客的金额，才能开始新的金额计价．
如果需要查看一天的营业额时，可先按“功能”键，再按“累计”键，在金额显示窗口即显示出总金额累计值．
电子秤是目前比较先进、比较方便的称量工具．其称量规格一般有15kg、6kg、3kg等．其精度为1／3000，即称量15kg时误差在5g左右．
目前，电子秤还在朝着高精度、多功能的方向发展着．
3．有9颗规格相同的钢珠，已知其中有一颗内部有气孔，是属废品.给你一架无砝码的天平，只准许你称量两次，把废品钢珠出来，说出你的做法．
将9颗钢珠平均分成3份，每份3颗钢珠，先将任意2份放在天平左右盘里.若天平平衡，则废品钢珠肯定在另1份钢珠内；若天平不平衡，则废品钢珠肯定在较轻的那份钢珠内，这是第1次称量，然后，在废品钢珠认定的那份钢珠内，任意取2颗，若天平平衡，则剩余的那颗就是废品钢珠；若天平不平衡，则较轻的那颗钢珠就是废品钢珠，这样称量2次就把废品钢珠了出来.
智 能 归 例
题型一 本组题型考查对质量概念的理解，对质量单位的认识
例 一根铜棒，在下列情况下，其质量会变化的是（ ）
A．把铜棒扎成一薄铜片 B．把铜棒加热到300℃
C．宇航员将铜棒带到月球上 D．钳工用锉刀对它进行加工
知识点 质量的初步概念
闯关点拨 质量是物体的一个基本属性，它的大小与物体所含物质的多少有关，而与物体的温度、形状、状态和地理位置无关．本题中A形状变了，B温度变了，C地理位置变了，但都没有改变物体所含物质的多少，故质量不变．当钳工用锉刀对铜棒进行加工时，铜棒中所含的铜在减少，其质量将变小，故选项D是正确的．
答 选D
题型二 考查操作托盘天平的技能，掌握托盘天平的调节和称量质量的方法
例 小明同学在用天平测物体质量的实验中，首先取来托盘天平放在水平桌面上，发现如图10-2所示情况．
(1)他应采取的措施是__________________________________；
(2)天平调节平衡后，小明按图10-3所示的方法来称量物体的质量，小华立即对小明说：“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)小明虚心地听取了小华的建议，重新进行操作．在称量过程中，又出现了如图10-2所示的情况，他_____________________________________________________________；
(4)天平再次平衡后，所用砝码和游码位置如图10-4所示，那么小明所称量物体的质量是_________g．
知识点 托盘天平的调节和称量质量的方法
闯关点拨 (1)天平调节分水平调节和横梁调节两步．在调节横梁平衡时，应通过调节平衡螺母来实现．图10-2显示天平的左端下沉，应将平衡螺母向右调节．
(2)称量时，必须把被测物体放在左盘内，在右盘内增减砝码，而且砝码应该用镊子夹取，轻拿轻放．因此，图6-2中小明犯了两个错误：①用手拿砝码；②物体和砝码放反了托盘．
(3)称量过程中使天平平衡是通过增减砝码和移动游码来实现的．出现了如图10-2情况，显示物体质量偏大，应向右盘内增加砝码或向右移动游码(相当于向右盘内增加小砝码)．应注意的是，此时不能调节平衡螺母来使天平的横梁平衡，否则，天平称量前的平衡被破坏，测出的质量就不对了．
(4)天平平衡后，右盘内砝码的总质量加游码指示的左边的质量值即为被测物体的质量．因此，称量物体的质量是m物＝20 g＋20 g+5 g+2.4 g＝47.4 g．
答 (1) 将平衡螺母向右调节．
（2）①用手拿砝码；②物体和砝码放反了托盘．
（3）应向右盘内增加砝码或向右移动游码．
（4）47.4 g
[变形题] 小明在练习使用天平称物体质量时，怎么也想不通老师为什么反复强调：
(1)调节横梁平衡时，要把游码放在横梁左端的零刻度线；
(2)物体与砝码的放置遵循“左物右码”的原则．
他想了许久，针对老师强调的两点，进行了如下实验：
(1)按天平正确操作程序测物体的质量m物，天平平衡时，砝码个数与游码位置如图10-5所示，则该物体的质量为__________g．
(2)故意将游码放在0.2 g的位置，再调节平衡后，继续对此物体进行称量．天平平衡后，砝码个数与游码的位置如图10-6所示．
(3)天平调节平衡后，故意将此物体放在右盘，砝码放在左盘内．天平平衡后，砝码个数与游码位置如图10-7所示．
图10-5 图10-6 图10-7
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