第 1 章 第 3 节 质量的测量

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质量的测量

(a)
(b)
图 1–3–2  不同质量的物体

食盐是日常饮食中必不可少的调味品,菜肴的烹饪都离不开它。但摄入过多的食盐可能会引发健康问题,一般成年人每天的摄入量不应超过 5 g。如何判断图 1–3–1 中一勺食盐的质量是否超过了 5 g ?

什么是质量?

图 1–3–2 中瓶子里的牛奶比杯子里的多,勺子比锅用到的金属少。

物理学中,将物体所含物质的多少称为质量(mass),符号为 m。将月球车从地球送到月球表面,将橡皮泥捏成不同的形状,冰化成水,它们的

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质量都不会改变。

在国际单位制中,质量的基本单位是千克(kilogram),符号是 kg。如图 1–3–3 所示,人们曾经用铂 - 铱合金制成“千克原器”作为 1 kg 的基准。目前,1 kg 由基本物理常数重新定义,提高了质量测量的稳定性和精确度。

图 1–3–3  国际千克原器

常用的质量单位还有吨(t)、克(g)、毫克(mg)。它们与千克之间的换算关系如下:

1 t = 1 000 kg

1 g = 10−3 kg

1 mg = 10−6 kg

表 1–3–1 中是一些常见物体质量的近似值。

 

表 1–3–1  一些常见物体质量的近似值
物体 质量 物体 质量
一粒米 0.02 g 实心球 2 kg
一元硬币 6 g 家用轿车 1.5×103 kg
鸡蛋 50 g 地球 6×1024 kg
一瓶 500 mL 的水 500 g 太阳 2×1030 kg

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图 1–3–4  电子秤

如何测量质量?

生活中我们常用图 1–3–4 中的电子秤来测量质量,实验室中则常用托盘天平或电子天平测量质量,如图 1–3–5 所示。

 

(a)托盘天平的结构示意图
(b)电子天平
图 1–3–5  实验室测量质量的常用工具

用托盘天平测量物体的质量

观察托盘天平

1.实验室中托盘天平的标尺的分度值和量程分别为多少?

2.砝码盒中有几种不同规格的砝码?

学习使用托盘天平

1.把托盘天平放在水平桌面上。用镊子把游码调至标尺左端的零刻度线,调节平衡螺母,使指针指在分度盘的中央。

2.将待测物体轻放在天平的左盘,用镊子在右盘中添加砝码,并移动游码使指针对准分度盘的中央。此时,砝码质量与游码示数值之和即为待测物体的质量。

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3.完成测量后,用镊子将砝码放回砝码盒,将游码移回标尺左端的零刻度线。

用托盘天平测量小木块的质量

测量小木块的质量,将测量结果填入表 1–3–2 中。

 

表 1–3–2  数据记录表
序号 小木块质量 m/g
1  
2  
3  
m 的平均值:____________

 

用托盘天平测量烧杯中水的质量

测量烧杯中水的质量,将相关测量结果填入表 1–3–3 和表 1–3–4 中。

 

表 1–3–3  数据记录表
序号 小木块质量 m1/g
1  
2  
3  
m1 的平均值:____________
表 1–3–4  数据记录表
序号 小木块质量 m2/g
1  
2  
3  
m2 的平均值:____________

 

烧杯中水的质量 m:____________。

交流讨论

如果把物体放在右盘,砝码放在左盘,能否准确测出物体的质量?

 

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1.完成下列质量单位的换算。

20 t = ____kg;50 kg = ____g;0.02 g = ____kg;109 mg = ____g。

2.给下列测量数值填上适当的单位。

(1)一头大象的质量为 3_____;

(2)一个西瓜的质量为 5_____;

(3)一张 A4 纸的质量为 4_____。

3.选择 3 种常见的物品,先估计它们的质量,再用电子天平测量,并将测量结果填入表 1–3–5 中。

表 1–3–5
测量对象      
估计值 /g      
测量结果 /g      

4.航天员将质量为 5 kg 的物体带进空间站,该物体的质量是否会发生变化?简述理由。

5.简述如何用托盘天平测量一枚回形针的质量。


发布时间:2025/12/8 下午6:16:17  阅读次数:66

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